数字函数装置的制作方法

专利名称:数字函数装置的制作方法
本实用新型数字函数装置(以下简称装置)可用作自动控制或自动测量中的一个部件。
本实用新型装置的作用在于当其与调节器配合，可用来根据某一元函数y＝f(X)或二元函数y＝φ(X1，X2)作定量控制之用。自变量X或X1、X2可以是时间、温度、压力、流量、料位等参数，函数y亦可以是温度、压力、流量、料位等参数或若干路开关量。当其与测量仪器配合，可用来根据自变量X或X1、X2来采集、存储被测参数。还可以用作非线性的线性化补偿。自变量X或X1、X2均取离散值，下同。
与本数字函数装置相近的有函数发生器，函数发生器的函数关系为折线函数或者一些特殊函数(例如对数函数、指数函数等)。它们多为模拟电路组成，电路复杂，调试困难，造价高，更改函数关系不便。采用数字电路作为函数发生器的尚不多见。
本实用新型旨在为用户提供电路简单、调试容易、函数关系人为定义、成本低廉、用途广泛的数字函数装置。
本实用新型可应用在1、以时间为自变量，温度、压力、流量、料位等参数为因变量的函数给定及多路开关量控制或数据采集、存储。例如按金相曲线作金属热处理、计时收费、电器顺序控制、二十四小时气象变化情况数据采集存储等。
2、以温度或压力或流量或料位等参数作自变量，其它参数作因变量的函数给定或数据采集、存储。例如实现对热敏电阻的阻值——温度特性的测量、化工生产中进料的函数给定等。
本实用新型装置的基本原理是温度、压力、流量等自变量参数的电信号(模拟量或脉冲个数或频率量)由自变量予处理电路形成自变量X的数字量。这个数字量是用七段码或BCD码或二进制码表示的，X数值通过地址映射电路处理后作为存储器的地址，即X的数值与存储器的地址有一一对应的关系。存储器某一地址指定的存储单元的内容作为函数y的一个值。由于地址代表了X值，该地址指定的存储单元的内容代表了y值。再由于不同的地址代表不同的X值，不同地址的存储单元的内容是彼此独立的，因此，通过对存储器内容定义，利用存储器地址与数据的关系来定义一个单值函数y＝f(X)。
若有两个自变量X1和X2，则X1和X2的数值同样通过地址映射电路处理作为存储器的地址，但是要将存储器的地址总线分为两部分，其中一部分分配给自变量X1，另一部分分配给自变量X2。由X1和X2的数值共同形成存储器的一个地址。该地址所指定的存储单元的内容为y的一个值，这样就确立了一个二元函数y＝φ(X1，X2)，它也是一个单值函数。
函数y＝f(X)或y＝φ(X1，X2)是人为定义的，既可以由生产厂家定义并固化，也可由用户自定义。先给定自变量X的一个值或X1与X2的一对值，再通过输入电路、读写电路在自变量指定的存储单元中写进函数y的一个值。反复多次进行上述操作，在存储器的各个存储单元逐个写入y值后，便在存储器里定义了函数y＝f(X)或y＝φ(X1，X2)。
在控制过程中，自变量X驱动存储器的地址，存储器读出该地址的内容即函数y值送入一个调节器作为它的给定值或者将y值送去作非线性的线性化补偿。若用作随某参数甲的变化作参数乙的数据采集、存储，则以参数甲为自变量，将测量仪器测得参数乙的数值通过输入电路和读写电路写入存储器，由此来实现数据采集和存储。
本数字函数装置是由自变量予处理电路、地址映射电路、半导体存储器、读写电路、输入电路、输出电路所组成。
图1是一元数字函数装置的框图，图2是二元数字函数装置的框图。
在图1中，(1)是自变量予处理电路，主要是由A／D转换器或计数器(计时器)或频率计构成。它的作用是将代表自变量X(可以是时间、温度、压力、流量、料位等参数)的模拟信号、脉冲信号、频率信号变换为七段码或BCD码或二进制码数。七段码便于显示自变量的数值，二进制码便于和存储器(4)相连接。
若以时间作自变量，则自变量予处理电路为一个计时器。当时间的范围为0点0分——23点59分，并且要显示出时间，则采用计时／显示驱动集成电路(例如LM8361)和单片LED数码显示板(例如FR1094－11T)来实现。计时／显示驱动集成电路将时间这个自变量直接变换为七段码，极方便地驱动单片LED数码显示板显示出0点0分——23点59分范围内自变量X的值。
若自变量是某脉冲个数，则自变量予处理电路为一个计数器。如果要显示出脉冲个数，则可采用计数／显示驱动集成电路和单片LED数码显示板来实现。计数／显示驱动集成电路将脉冲个数这个自变量变换为七段码，然后驱动单片LED数码管显示板显示脉冲个数。
若自变量是某模拟量，自变量予处理电路主要是一个A／D转换器。当要数字显示模拟量大小时，可采用A／D转换及显示驱动集成电路和单片LED数码显示板来实现。A／D转换及显示驱动集成电路将模拟量变换为七段码，然后驱动LED显示板显示出模拟量离散化后的数值。
若自变量是某频率量，自变量予处理电路主要是一个频率计。
当不需要显示自变量的值，但需要设置自变量的值时，可选用BCD码型A／D转换器、BCD码计数器、BCD码频率计，并采用BCD码拨盘开关来设置自变量的值。
当不需要显示自变量的值，也不需要设置自变量的值时，可选用二进制码型A／D转换器、二进制计数器、二进制频率计电路。
自变量予处理电路也可由其它数字化仪器替代，只要这些仪器的输出有七段码或BCD码或二进制码即可。
图1中的(2)是地址映射电路，完成自变量予处理电路(1)与存储器(4)的电平匹配和地址空间匹配。可用组合逻辑电路或PROM、EPROM数码变换。采用组合逻辑电路成本低、功耗小。
电平匹配的含义是，将自变量予处理电路输出的高电平、低电平电压变换适合于后继电路(例如CMOS电路)电平电压。地址空间匹配的含义是将用七段码或BCD码表示的自变量的数值一一对应地变换为二进制数，作为存储器(4)各存储单元的地址。
由于自变量予处理电路输出的数码形式可分为七段码、BCD码或二进制码；自变量的数制可分为“时间型”和“十进制型”。十进制型就是习惯的逢十进一，时间型的特点是“秒”、“分”、“时”之间的进位为六十进制。而“秒”、“分”、“时”的个位向十位之间仍按十进制进位的。
数字0－9与用七段码的a、b、c、d、e、f、g各段构成的七位二进制数一一对应，也能与用七段码的a、b、e、f、g各段构成的五位二进制数一一对应。将a与b，f与b执行逻辑“与”即a·b、f·b。数字0－9与用a·b、f·b、e、g构成的四位二进制数一一对应。数字0－5与用七段码的a、e、f构成的三位二进制数一一对应。
数字0－9的BCD码也是用四位二进制数表示的，因此，七段码与BCD码表示的“时间型”或“十进制型”数一一对应地映射为二进制数，其电路基本相同。
如果自变量数据范围比较小，选用适当的存储器，可省略地址映射电路或省略该电路的一部分。例如自变量为时间，取值范围为0点0分到23点50分去掉“分”个位后共144个数，选用有十根地址线的存储器时，可省略地址映射电路。因为“小时”部分0点到23点可由七段码a3、b3、e3、f3、g3(“时”个位)、b4(“时”十位)、P(下午指示段)构成的七位二进制数一一对应。“分”十位共六个数由a2、e2、f2(“分”十位)构成的三位二进制数一一对应。当选用有八根地址线的存储器时，则只能省去地址映射电路中处理“分”那一部分。处理“时”那部分的电路不能省略，可用三个二输入与门，两个二输入或门，一个非门组成。
自变量为0点0分到23点59分共1440个七段码数，选用11根地址线的存贮器，地址映射电路需用八个二输入或门，十六个二输入与门，六个非门。而选用13根地址线的存储器，地址映射电路仅用三个二输入与门，两个二输入或门，一个非门即可。
自变量为0－99共100个七段码数，选用八根地址线的存储器，地址映射电路用四个二输入与门。而选用十根地址线的存储器，地址映射电路可省略。
自变量数值是二进制表示的，地址映射电路可省略。
因此，地址映射电路有以下三种情形1、时间型地址映射电路，是将BCD码或七段码表示的时间数据映射为二进制数。
2、十进制型地址映射电路，是将BCD码或七段码表示的十进制数映射为二进制数。
3、自变量予处理电路输出的二进制码数据线与半导体存储器的地址线相连接，或者自变量予处理电路输出的BCD码数据线、七段码的a、b、e、f、g段引出线与半导体存储器的地址线相连接。
图1中的存储器(4)一般选用半导体存储器。存储器的容量越大，那么允许自变量取值的范围也就越大。RAM、EPROM、PROM及电可改写存储器均可选用。若用户在使用时要自定义函数关系或把本装置作数据采集时，则只能用可读写存储器。当选用RAM时，可用电池作备用电源。
图1中的(3)为读写电路，(5)为输入电路，这两部分电路结合起来作为向存储器写入数据用。按照某一函数y＝f(X)作数值给定时仅需作“读”操作。若用户需要自定义函数关系或用作数据采集存储，则需要作“写”操作。对RAM执行“写”操作时，RAM的地址总线和数据总线上的数据必须是稳定的。
反映RAM地址开始更新的信号称为地址更新信号，可从自变量予处理电路(1)中得到。
当自变量予处理电路采用A／D转换器，其数据选通信号有效时，它输出的数据刚刚稳定，该数据选通信号作为地址更新信号。没有数据选通信号的A／D转换器。例如ICL7107，可采用如图7所示的电路，检测出反映自零相位阶段的一个信号，ICL7107输出的七段码在自零相位阶段开始时更新。自零相位信号作为地址开始更新信号。
当自变量予处理电路采用计数器，在其计数脉冲有效沿，计数值开始更新。因此，把计数脉冲有效沿作为地址更新信号。
当自变量予处理电路采用频率计电路，在其锁存信号有效时，频率值开始更新。因此，把频率计的锁存信号作为地址开始更新信号。
读写电路是地址更新信号来驱动的主－从式控制电路。
当数据由一个A／D转换器产生时，利用地址开始更新信号来启动A／D转换器完成一次A／D转换。当该A／D转换器数据选通信号有效时，它输出的数据已稳定。此时，地址也稳定。利用A／D转换器的数据选通信号使RAM执行一个“写”操作。
当数据由频率计电路产生时，利用地址开始更新信号的有效沿经过一单稳态电路产生一个负脉冲(称为封锁信号)，用来封锁锁存信号输入到锁存器选通端，当在一定时间内，锁存器不再选通时，频率值就稳定了。
为了保证锁存器选通时间足够长，在封锁信号和锁存信号逻辑“与”后，经过一个单稳态电路再送到锁存器选通端。
封锁信号经延时产生RAM的一个“写”操作。此时，数据和地址均稳定。
当数据由计数器产生时，可将计数器数据经锁存器再送到RAM数据线上。锁存器选通信号由计数脉冲有效沿通过一个单稳态电路形成。这样采用由频率计产生数据时一样的读写电路即可。
这种读写电路利用地址开始更新信号来启动A／D转换器获得一个稳定的数据，或者用它来封锁计数器外加锁存器或频率计内部锁存器的选通信号，从而获得一个稳定的计数值或频率值。
“读”还是“写”操作，可用开关来选择，或者利用存储器的一根数据线作开关量来选择。该开关量与用于其它控制过程一样可编程，即在自变量哪些值应采样，哪些值不采样等。
图1中的(6)为输出电路，它与存储器的数据总线相连。输出电路形式多样，例如用作控制，可以是一个开关量放大驱动电路，或者是一个D／A转换器。用作数据采集，可以是一个BCD译码驱动显示电路，或者接打印机、绘图仪等。用作数据采集时，输入电路(5)可用一台具有BCD码等输出的测量仪代替。
图2是一个二元数字函数装置的框图，与一元数字函数装置的结构是雷同的，只不过它具有两套自变量予处理电路(1A)和(1B)，有两套地址映射电路(2A)和(2B)，(1A)和(1B)，(2A)和(2B)可以是相同的，也可以是不相同的，视自变量及其离散值范围而定。存储器(4)的地址总线分为两部分，分别与(2A)、(2B)相连。输入电路(5)、输出电路(6)与一元函数装置相同。
对于二元函数装置，将输出数据更新慢的一个自变量予处理电路看作“主自变量予处理电路”。另一个看作“从自变量予处理电路”。二元函数装置的读写电路(3)采用一元函数读写电路相同的原理利用主自变量予处理电路的地址开始更新信号来控制从自变量予处理电路和RAM的数据产生电路。从而得到一个稳定的地址和数据，并执行一次“写”操作。
图1是一元数字函数装置的框图。
图2是二元数字函数装置的框图。
图3、图4、图5为实施例1的电原理图。图3、图4为实施例1的自变量予处理电路、地址映射电路。图5为实施例1的存储器、读写电路、输入及输出电路。
图3、图4、图6为实施例2的电原理图。其中图3、图4同实施例1，图6为实施例2的存储器、读写电路、输入及输出电路。
图7、图8、图9为实施例3的电原理图。图7、图8为实施例3的自变量予处理电路、地址映射电路。图9为实施例3的存储器、读写电路、输入及输出电路。
图10为用作数据采集时另外一种形式的读写电路实施例。
图11是实施例3读写电路时序波形图。
图12是图10的读写电路时序波形图。
下面将根据各实施例说明具体的电路。
实施例1是一组开关量——时间函数控制例子。自变量为时间，取值范围为0点0分到23点59分共1440个七段码数。函数值作为八路开关量输出。由图3、图4、图5组成，由于一张纸画不下而分三张纸画，前一图的输出作为后一图的输入。
图3为实施例1的自变量予处理电路，由计时显示驱动集成电路(IC1)LM8361与单片LED数码显示板(U1)FR1094－11T、开关K1－K3、电阻R1－R16组成。(IC1)的公共电源端VCC接＋5V电源并与VSS端相连。VSS与VDD端接＋9V电源，VSS端接正端，时基信号T送入(IC1)的时钟输入端。时基信号T的频率为50HZ或60HZ。当把(IC1)的快调端、50HZ／60HZ选择端接VSS端时，则(IC1)接成了一个计数器，时基信号可为“秒”时基信号、“分”时基信号。(IC1)LM8361直接输出七段码。图3中的a1、b1、e1、f1、g1；a2、e2、f2；a3、b3、e3、f3、g3；b4对应“分”个位、“分”十位，“时”个位、“时”十位的七段码。P为下午指示段。开关K1－K3的一端接VSS端，另一端分别与(IC1)LM8361的“快调”端、“慢调”端和“报警显示”端相连。开关K1为时间快调按钮。K2为时间慢调按钮。当K1或K2闭合时，(U1)的显示值分别以50HZ或2HZ的速度连续加1，以便将自变量调到需要的某点某分。K3是报警显示拨动开关。K3断开时，(U1)显示的是计时时间。K3闭合时，(U1)显示的是报警时间，不随实时钟变化，而只能当K1或K2闭合时才变化。R1为显示器(U1)的限流电阻。R2－R16完成(IC1)与后续电路的电平匹配。
图4为时间型地址映射电路，由八个二输入或门、十六个二输入与门、六个非门组成。全部选用CMOS器件以降低功耗。该电路将(IC1)输出的0点0分－23点59分共1440个七段码数据，既不重复也不丢失地映射为具有最少位数的十一位二进制数。
该时间型地址映射电路，是根据下面的逻辑函数构成的电路F0＝g1·b1F1＝
g1·f1F2＝F0·e1·f1F3＝F1＋F2F4＝
F3A0＝F0·F4＋f2·F3
A1＝f1·F4＋e2·F3A2＝
·F4＋a2·F3A3＝(f2＋F2)·
F1A4＝e2＋F3A5＝a2·F4A6＝g3·b3A7＝f3A8＝
a3＋e3A9＝b4＋e3·f3·A6A10＝P其中a1、b1……g1，a2、b2……g2，a3、b3……g3，a4、b4分别为“分”个位，“分”十位，“时”个位，“时”十位的七段码，P为“下午”指示段。A0……A10为半导体器存贮器的地址，F0……F4为便于表达而使用的中间变量。
图5为存储器、读写电路、输入电路和输出电路部分。在图5中，半导体存储器(IC2)采用HM6116 CMOS RAM，用户可以自定义函数关系并可由电池保持数据不失。也可选用EPROM2716，函数关系可予先固化在EPROM2716中。电阻R17和按钮开关K4与(IC2)的R／
W端相连。作为本实施例的读写电路。开关K5－K12、电阻R18－R33组成本实施例的输入电路。其中R18－R25分别与R26－R33构成分压电路。使得(IC2)在作“读”操作时，(IC2)的数据总线D0－D7的电平不受K5－K12的影响；在作“写”操作时，D0－D7的电平为K5－K12设置的电平。它们的配比条件是其分压基本上为(IC2)的D0－D7端输出的高电平电压，并且R26－R33应该足够大，以不影响(IC2)D0－D7输出高电平电压为宜。D0－D7每一根数据线可作一位开关量。开关量由K5－K12设定。图5中的(7)为输出电路，经过它的隔离和放大驱动继电器动作。
若用户自定义函数，先按下开关K1将时间快调到需要的某点某分附近，再按下K2将时间慢调到某点某分上，根据输出电路要求的电平，通过K5－K12将D0－D7设置为高电平或低电平，再按一下按钮开关K4，数据就写入存储器中。这样逐个设定自变量值和函数值，在自变量数值稳定后，按一下开关K4，重复上述操作，就可定义一个函数在(IC2)中。
实施例2是一个温度一时间函数给定的例子。由图3、图4、图6的电路构成。自变量为时间，取值范围是0点0分到23点59分共1440个值，函数(因变量)为温度，取值范围为0－99两位BCD码数。地址映射电路与实施例1的相同。图6是本实施例的存储器、读写电路、输入电路和输出电路。与实施例1不同的是其输入电路利用K14、K15两个BCD码拨盘开关来设定函数值y，存储器(IC3)的数据总线D0－D7与输出电路(8)之间可加一个锁存器(IC4)，(8)是一个带有BCD码数字设定的调节器。若是用模拟量设定的调节器，在其前面加一个D／A转换器即可。
本实施例的读写电路能在(IC3)地址稳定后自动产生一个负脉冲完成“写”操作及选通数据输出。时基信号T加到施密特整形电路FM1，非门FM2和与非门yF1及电阻R34、电容C1组成第一级单稳态电路，非门FM3和与非门yF2及电阻R35、电容C2组成第二级单稳态电路。整形后的时基信号上升沿触发第一级单稳态电路产生一个负脉冲，其上升沿相对整形后的时基信号上升沿有一段延时，延时时间由R34、C1决定，它们应使得(IC3)的地址在这个延时时间内能够稳定。第一级单稳态电路输出的负脉冲上升沿触发第二级单稳态电路，由yF2输出一个负脉冲。一方面，yF2输出的负脉冲加到非门FM4输入端，非门FM4和与非门yF3、按钮开关K13、电阻R36组成手动读写选择电路，其输出送到存储器(IC3)的R／
W端。通常按钮开关K13不合上。存储器(IC3)处于读状态，K13合上时，加到FM4的负脉冲通过yF3到(IC3)的R／
W端，完成一次“写”操作。另一方面，yF2输出的负脉冲加到锁存器(IC4)的
LE端，将(IC3)数据总线上数据选通到锁存器中。
本实施例中，用户自定义函数的操作方法与实施例1是类似的。但其函数y值由BCD码拨盘开关K14、K15设定。当自变量值和函数值都设定后，按一下开关K13便将函数值写入存储器中。如果在自变量的一个区间内“写”入同一个函数值时，可在按下开关K13不松开，再按下开关K1或K2使自变量值从该区间最小的一个值变化到最大的一个值即可。
实施例2的函数值只有两位BCD码。再增加一片(IC3)和两个BCD码拨盘开关，可扩充到四位BCD码数。
实施例3是一个根据温度的变化来采集存储热敏电阻阻值的数据采集、存储装置。自变量为温度。取值范围为0－999共1000个七段码数。得到的函数为电阻值，取值范围为0－99。其电原理图由图7、图8、图9三幅拼成。图7是实施例3的自变量予处理电路，图8是地址映射电路，图9是存储器、读写电路、输入电路、输出电路部分。
图7所示的自变量予处理电路是由一个A／D转换及显示驱动集成电路(IC5)ICL7107和LED数码显示板(U2)、二级管Z1－Z15，电阻R53－R69、电位器W、电容器C3组成。电容器C4、非门FM5、FM6或非门HF1、电阻R70、R71组成的电路部分是读写电路的一部分。温度的模拟量电信号由(IC5)的INHI端和INLD端输入，经(IC5)变换为七段码数字量。二极管Z1－Z15和电阻R54－R68完成(IC5)与CMOS门电路的电平匹配。W和R69构成(IC5)的基准电压。(IC5)的REFHI端接＋5V电源及电位器W的一端，REFLD端接电位器W的动端，这样连接使得在A／D转换周期的自零相位阶段(AZ)由(IC5)内部的模拟开关将CREF一端与REFLD端相接，在CREF一端对地GND产生一个高电位。当自零相位阶段结束时，CREF一与REFLD继开。电阻R70使得CREF一端对地电位降为零。由于(IC5)内部时序关系，前一个A／D转换周期结束后，后一个A／D转换周期的自零相位阶段开始时，便将前一个转换周期的转换结果锁存在(IC5)的内部锁存器中，并译成七段码输出。因此CREF一端正脉冲上升沿反映七段码数开始更新。
图8是实施例3的地址映射电路，它将(IC5)输出的表示0－999共一千个七段码数不重复也不丢失地映射为十一位二进制数。该地址映射电路是一个十进制型地址映射电路，由十二个二输入或非门、八个二输入或门、四个二输入与门，五个非门CMOS器件组成。
该十进制型地址映射电路是根据下面的逻辑函数构成的电路E0＝g1＋b1E1＝
g1＋f1E2＝E0＋e1＋f1E3＝E1·E2E4＝
E3E5＝f2＋b2A0＝
E3＋E5＋
E0＋E4A1＝
e2＋E3＋
f1＋E4A2＝
A3＝E1·E2·E5A4＝
A5＝
E4＋g2A6＝
a2＋b2A7＝g3A8＝
f3＋b3
A9＝e3A10＝
a3＋b3其中a1、b1……g1，a2、b2……g2，a3、b3……g3为十进制数个、十、百位的七段码。E0……E5为便于表达而使用的中间变量。A0……A10为半导体存储器地址线。
图9是实施例3的存储器、读写电路、输入电路、输出电路和被测参数(电阻值)A／D转换器。
在图9中(IC6)为HM6116 CMOS RAM。(IC7)为四位锁存器，(IC8)为被测参数(电阻值)A／D转换器。本实施例中(IC8)采用5G7135。其输出结果为BCD码。图11为本实施例读写电路的时序波形图。
在图7的说明中曾提到(IC5)ICL7107内部时序关系及其基准电压的连接方式，在(IC5)的前一次A／D转换结束时，(IC5)的CREF一端产生一正脉冲，其波形如图11的(11)所示。在波形(11)的上升沿，(IC5)输出的七段码数据开始更新，此时图9中存储器(IC6)的地址也开始更新。图7中的非门FM5、FM6、或非门HF1和电阻R71、电容C4组成了一个单稳电路，它由图11中的波形(11)即地址开始更新信号的上升沿触发产生一个正脉冲，如图11中的波形(12)所示。调整R71、C4使该脉冲的脉宽大于300nS，并加到A／D转换器(IC8)的R／
H端，该脉冲启动(IC8)进行一次A／D转换，当其转换完毕后，(IC8)的输出数据选通信号端
ST输出五个数据选通脉冲，如图11中波形(13)所示。图11中的波形(14)为万位选通信号，波形(15)、波形(16)、波形(17)、波形(18)为千位、百位、十位、个位选通信号，(IC8)的
ST端输出的五个数据选通脉冲分别对应于万位、千位、百位、十位、个位选通信号的中部出现。(IC8)的数据线B8、B4、B2、B1输出的是BCD码，在波形(14)有效时，(IC8)数据线上的数据为万位数，在波形(15)、波形(16)、波形(17)、波形(18)有效时，(IC8)数据线上的数据为千位、百位、十位、个位数。在
ST端输出负脉冲期间，(IC8)的数据是稳定的，(IC6)的地址线A0－A10也稳定了。图9中，(IC8)的
ST端接FM7输入端，FM7输出端同时接到与非门yF4和yF5的一个输入端。yF5的另一个输入端接十位BCD码位选信号端W2，yF5的输出端与锁存器(IC7)的
LE端相连接。当
ST和W2有效时，将(IC8)输出的十位BCD码数锁存于(IC7)中，yF4的另一个输入端接个位BCD码位选信号端W1，yF4输出端和开关K16一端相接，K16的另一端接存储器(IC6)的R／
W端，同时通过电阻R72接到＋5V电源上。由于锁存器(IC7)的数据线与(IC6)的高四位数据线D4－D7相连，(IC8)的数据线与(IC6)的低四位数据线D0－D3相连。这样当K16合上，W1和
ST有效时，便将用BCD码表示的两位十进制数写入了存储器。
若被测参数的精度超过两位数，可增加一片HM6116 RAM和一个四位锁存器，用采集个、十位数据类似电路来采集千位、百位BCD码数据。电阻R73－R88作用与图5中R18－R33相同。
在图9中，(IC8)的转换速率应大于(IC5)的转换速率，这由改变各自的时钟频率来实现。图9中的(9)为输出电路部分，是一个BCD码译码驱动显示器。
当采集完毕，将K16断开，调节自变量数据(即温度值)，(IC6)读出的数值为该温度下采集的电阻值并经图9中的(9)显示出来。
图10是读写电路的另一个例子，它按某个自变量的变化来采集存储某脉冲个数。图10中，(IC9)是存储器，(10)为BCD码译码驱动显示电路，(IC10)是八位锁存器，(IC11)是计数器，计数脉冲上升沿有效。DW1－DW4是单稳态电路。
地址更新信号(例如图7的RUN信号)加到单稳电路(DW1)输入端(A)，(DW1)输出端(B)经过两级单稳态电路(DW2)和(DW3)、开关K17接到存储器(IC9)的读写输入端R／
W，R／
W端还经过电阻R89与＋5V电源相接。当K17闭合时，允许(IC9)进行“写”操作，K17断开时只能进行“读”操作。(DW1)的输出端(B)还加到与门(yM)的一个输入端，计数脉冲信号(G)加到计数器(IC11)和(yM)的另一个输入端，(yM)的输出端接单稳态电路(DW4)的输入端，(DW4)的输出端与锁存器(IC10)的
LE端相连接。
图12是图10的读写电路的时序图。(19)是(DW1)输入端(A)的波形图，(20)是(DW1)输出端波形图。波形(19)的上升沿触发(DW1)产生一个负脉冲(20)，在该负脉冲期间封锁计数脉冲(21)，使其不能触发(DW4)，(22)为(DW4)的输出波形图，在其低电平期间更新(IC10)的数据。(23)是(DW2)的输出端波形图。(DW2)由波形(20)的下降沿触发，(24)是(DW3)的输出波形图，(DW3)由波形(23)的上升沿触发，取波形(23)负脉冲宽度大于波形(22)的负脉冲的宽度。在波形(23)的低电平期间，存储器(IC9)的地址和数据都能稳定下来。取波形(20)的低电平持续时间大于波形(23)的低电平持续时间与波形(24)的低电平持续时间的和，如果K17闭合。就能保证在(IC9)的地址和数据均稳定时，(IC9)执行一次“写”操作。
权利要求
1.一种采用数字集成电路，具有输入电路部分或带有输出电路部分的数字函数装置，其特征在于自变量予处理电路(1)主要由A/D转换器(IC5)或者计数器、计时器(IC1)或者频率计构成；自变量予处理电路(1)输出的二进制码数据线或者BCD码数据线或者七段码的a、b、e、f、g段引出线与半导体存贮器(4)的地址相连接，或者自变量予处理电路(1)输出的七段码与地址映射电路(3)的输入端相连接，地址映射电路(3)的输出端与半导体存贮器(4)的地址线相连接。地址映射电路有以下两种情形(1)、时间型地址映射电路，是根据逻辑函数FO=g1·b1F1=
g1·f1F2=F0·e1·f1F3=F1+F2F4=
F3A0=F0·F4+f2·F3A1=f1·F4+e2·F3A2=
·F4+a2·F3A3=(f2+F2)·
F1A4=e2+F3A5=a2·F4A6=g3·b3A7=f3A8=
a3+e3A9=b4+e3·f3·A6A10=P构成的电路；(2)、十进制型地址映射电路，是根据逻辑函数E0=g1+b1E1=
g1+f1E2=E0+e1+f1E3=E1·E2E4=
E3E5=f2+b2A0=
E3+E5+
E0+E4A1=
e2+E3+
f1+E4A2=
A3=E1·
E2·E5A4=
A5=
E4+g2A6=
a2+b2A7=g3A8=
f3+b3A9=e3A10=
a3+b3构成的电路；半导体存贮器的读/写端连接到读写电路(yF4)的输出端或者(DW3)的输出端，读写电路是由地址更新信号来驱动的主一从式控制电路，有以下两种情形(1)、地址更新信号通过非门(FM6)、或非门(HF1)、电容C4、电阻R71构成的单稳态电路，加到A/D转换器的启动输入端R/H，启动A/D转换器进行一次A/D转换，A/D转换器输出数据选通信号端
ST接(FM7)输入端，(FM7)输出端同时接到与非门(yF4)和(yF5)的一个输入端，(yF5)的另一个输入端接高位BCD码位选信号端W2，(yF5)的输出端与锁存器(IC7)的
LE端相接，(yF4)的另一个输入端接低位BCD码位选信号端W1，(yF4)输出端和开关K16一端相接，K16的另一端接存储器(IC6)的R/
W端，同时通过一个电阻R72接到+5V电源上；(2)、地址更新信号加到单移态电路(DW1)输入端，(DW1)输出端(B)经过两级单稳态电路(DW2)和(DW3)、开关K17接到存储器(IC9)的读写输入端R/
W，R/
W端还经过电阻R89与+5V电源相接，(DW1)的输出端(B)还加到与门(yM)的一个输入端，计数脉冲信号(G)加到计数器(IC11)和(yM)的另一个输入端，(yM)的输出端接单稳态电路(DW4)的输入端，(DW4)的输出端与锁存器(IC10)的
LE端相连接。
专利摘要
本实用新型为数字函数装置，当其与调节器配合，可用来根据某个一元函数Y＝f(X)或二元函数Y＝φ(X本实用新型由自变量预处理电路、地址映射电路、存储器、读写电路、输入电路、输出电路若干部分组成。
文档编号G05B23/02GK87204117SQ87204117
公开日1988年12月7日 申请日期1987年4月7日
发明者廖日平 申请人:廖日平导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan