Материал: Дроздов Е.А. Многопрограммные цифровые вычислительные машины

коэффициентом, соответствующим «весу» данного разряда, пере­ дается на выход схемы. Если же /-й разряд преобразуемого кода содержит нуль, то триггер находится в состоянии 0 и запирает ключ Kj\ ток источника I} не участвует в формировании выход­ ного напряжения. Суммарное выходное напряжение оказывается пропорциональным исходному преобразуемому коду.

В рассматриваемой схеме нагрузка для любого источника тока одинакова и равна 2/3 R, что легко устанавливается при рассмо­ трении эквивалентных схем для случаев подключения к аттенюа­ тору отдельных источников Д. Действительно, для источников кон-

Рис. 11.16. Преобразователь с суммированием токов на атте­ нюаторе из резисторов

цевых разрядов, когда открыт ключ Ко или Кз, нагрузка сверху равна R, а слева (справа)— 2R. Для источников внутренних раз­ рядов нагрузка сверху справа и слева равна 2R\ в любом случае

любой из каскадов аттенюатора оно делится на два, так как по­ дается на омический делитель напряжения с коэффициентом де­ ления два. Для токов имеют место аналогичные соотношения.

В общем случае «-разрядного преобразователя осуществляется преобразование кода X = xn-i ... Х\Х0, разряды которого могут иметь значения как единицы, так и нуля. Поэтому в общем виде

370

выходное напряжение преобразователя с суммированием токов на аттенюаторе резисторов выражается так:

п—1

1

2«—12 . хi. 2J j=0

или

Таким образом, преобразователь обеспечивает пропорциональное преобразование двоичных кодов в напряжения.

Рис. 11.17. Схема учета знака преобразуемого кода

Учет знака преобразуемого кода. В ряде случаев требуется не только преобразование абсолютных значений кодов в пропорцио­ нальные им напряжения, но и учет знаков кодов. Это означает, что кодам, имеющим в знаковом разряде нуль, должны отвечать на­ пряжения положительной полярности, а кодам, имеющим в зна­ ковом разряде единицу,— напряжения отрицательной полярности. Наиболее просто учет знака преобразуемого кода осуществляется тогда, когда собственно преобразователь дополняется схемой включения дополнительного опорного напряжения и последующего его суммирования с выходным напряжением собственно преобра­ зователя. Соответствующая схема приведена на рис. 11.17.

В регистр Рг преобразователя вводится обратный код преоб* разуемого числа. Цифровые разряды кода подаются в собственно преобразователь, а триггер знакового разряда регистра управляет ключом, через который на суммирующее устройство СУ подается опорное напряжение отрицательной полярности —U0п. Если пре­ образуется положительное число, то цифровые разряды обратного кода [■'•'Побр представляют абсолютное значение числа, а значе­

ние знака равно нулю; выходное напряжение преобразователя Uпых.пр пропорционально цифровой части числа; —Uoa на СУ не

Чтобы абсолютное значение UBых всегда было пропорциональ­ но абсолютному значению преобразуемого кода (числа), необхо-*

371

димо использовать такое опорное напряжение, которое отвечает следующей зависимости:

ит = -КХшкй = -К{2"-1),

где К — коэффициент пропорционального преобразования кода

внапряжение;

п— количество цифровых разрядов преобразуемого кода. Действительно, в этом случае

где [^]„р — цифровая часть прямого кода преобразуемого числа,

ражает абсолютное значение числа. Поэтому схема рис. 11.17 дей­ ствительно обеспечивает пропорциональное преобразование в на­ пряжение двоичных кодов с учетом их знаков.

Рис. 11.18. Преобразователь кодов во временные интервалы

Преобразователи кодов во временные интервалы. Они обычно строятся на основе использования счетчиков, разрядность которых равна разрядности преобразуемых кодов; знаки кодов не учиты­

372

ваются. Схема преобразователя кодов во временные интервалы приведена на рис. 11.18. Кроме счетчика, в который при преобра­ зовании вводится обратный код цифровой части числа [—^\Г]^бр,

в состав схемы включаются триггер, управляющий вентилем В, че­ рез который на счетчик подаются импульсы от генератора синхро­ импульсов ГСИ, и усилитель У с дифференцирующей цепочкой на входе.

Начало временного интервала определяет момент подачи на триггер управляющего импульса УИь Этот импульс перебрасы­ вает триггер в состояние 1, что приводит к отпиранию вентиля В и поступлению импульсов в схему счетчика. При переходе счетчика из состояния 11 ... 111 в состояние 00 ... 000 усилитель У форми­ рует управляющий импульс УИЯ, отмечающий конец временного интервала. Поскольку в счетчик предварительно введен обратный код цифровой части числа, то для его полного заполнения тре­ буется количество импульсов, равное действительному значению преобразуемого числа. Поэтому результирующий временной ин­ тервал

АТ — К Х = -j}— X ,

/ с . И

где fc.u — частота синхронизирующих импульсов.

Преобразователи цифровых кодов в перемещения. Основные типы преобразователей цифровых кодов в перемещения, исполь­ зуемых на практике, рассчитываются на преобразование кодов в угловые перемещения отсчетных валов. При этом наиболее часто применяются преобразова­ тели с суммированием единичных приращений аналоговых величин и преобразователи с обратной связью [17]. Простейшими явля­ ются преобразователи с сумми­ рованием единичных приращений угла поворота выходного вала шагового двигателя, включаю­ щие в свой состав счетчики.

Общая схема преобразователя с вычитающим счетчиком приведена на рис. 11.19. Счетчик вы­

полнен на триггерах и служит для приема цифрового двоичного кода и преобразования его в число-импульсный код; его разряд­ ность равна разрядности преобразуемых кодов. Счетчик управляет вентилем В, который закрыт только тогда, когда все триггеры счетчика находятся в состоянии 0. Генератор импульсов выраба­ тывает импульсы с частотой, определяемой скоростью изменения физической величины, выражаемой исходными кодами.

Работает преобразователь следующим образом. В счетчик вво­ дится преобразуемый двоичный код. Как только состояние хотя бы

373