Программируемый формирователь сложной функции

 

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в устройствах автоматики. Цель изобретения расширение функциональных возможностей. Для достижения цели в устройство введены счетчик импульсов, триггер 7, элементы ИЛИ 21, 22, 23, 24, элементы И 15, 16, 17, 18, 19, одновибраторы 25, 26, 27, 33, элемент НЕ I3 и элемент задержки 32. Данное устройство также содержит генератор I тактовых импульсов , триггер 2, счетчики 3 и 4 импульсов, дешифратор 5, регистр 8 формирования адреса, регистр 9 установки начального адреса, регистр 10 формирования информации, запоминающий блок I1, цифроаналоговый прео разователь 12, элемент И 14, элемент задержки 31, элемент ИЛИ 20, блоки элементов И 28, 29, блок элементов ИЛИ 30, входные шины 34-39, выходную шину 40. Устройство позволяет реализовать программируемое сжатие и расширение формируемой сложной функции. 1 ил. с (Л ьо со о 4::

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

К 4 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0IVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3981972/24-21 (22) 26. 09. 85 (46) 15.02.87. Бюл. ¹.6 (71) Ленинградский политехнический институт им. N.È.Êàëèíèíà (72) В.Н.Самошин (53) 621.374.3(088.8) (56) Электроника, 1978, № 1, с. 7778.

Авторское свидетельство СССР № 995312 кл. Н 03 К 13/02, 1982. (54) ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ФОРМИРОВАТЕЛЬ

СЛОЖНОЙ ФУНКЦИИ (57) Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в устройствах автоматики. Цель изобретения расширение функциональных возможностей. Для достижения цели в устройство введены счетчик

„„SU„,, 1290497 А1 импульсов, триггер 7, элементы ИЛИ

21, 22, 23, 24, элементы И 15, 16, 17, 18, 19, одновибраторы 25, 26, 27, 33, элемент НЕ 13 и элемент задержки 32. Данное устройство также содержит генератор 1 тактовых импульсов, триггер 2, счетчики 3 и 4 импульсов, дешифратор 5, регистр 8 формирования адреса, регистр 9 установки начального адреса, регистр

10 формирования информации, запоминающий блок 11, цифроаналоговый преорразователь 12, элемент И 14, элемент задержки 31, элемент ИЛИ 20, блоки элементов И 28, 29, блок элементов ИЛИ 30, входные шины 34-39, выходную шину 40. Устройство позволяет реализовать программируемое сжатие и расширение формируемой сложной функции. 1 ил.

1 129

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в устройствах автоматики.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности реализации программируемого сжатия и растяжения. формируемой .сложной функции.

На чертеже приведена функциональная схема устройства, Программируемый формирователь сложной функции содержит генератор

1 тактовых импульсов, первый триггер

2, первый 3 и второй 4 счетчики, импульсов, дешифратор 5, третий счетчик 6 импульсов, второй триггер 7, регистр 8 формирования адреса, регистр 9 установки начального адреса, регистр 10 формирования информации, запоминающий блок 11, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 12, элемент НЕ )3, с первого по шестой элементы И 14-19, с первого по пятый элементы ИЛИ 20-24, с первого по третий одновибраторы 25-27, первый 28 и второй 29 блоки элементов

И, блок элементов ИЛИ 30, первый

31 и второй 32 элементы задержки, четвертый одновибратор 33, с первой по шестую входные шины 34-39 и выходную шину 40. Группа выходов первого счетчика 3 соединена с группой входов адреса запоминающего блока 11 группа входов данных которого соединена с группой выходов регистра 10 а первая группа выходов через цифроаналоговый преобразователь 12 соединена с выходной шиной 40. Инверсный выход первого триггера 2 соединен с входом синхронизации второго счетчика 4, группа выходов которого через дешифратор 5 соединена с первым входом первого блока 28 и первым входом первого элемента ИЛИ 20, выход которого соединен с входом син.хронизации первого счетчика 3. Второй вход первого блока 28 элементов

И соединен с прямым выходом первого триггера 2, группа входов соединена с первой входной шиной 34, а. выход вЂ, с первым входом блока 30 элементов ИЛИ. Первый вход второго блока 29 элементов И соединен с инверсным выходом первого триггера 2,группа вторых входов — с выходом регистра 8, а группа выходов — с второй группой входов блока 30. Вторая входная шина 35 соединена с первым входом первого триггера. Грчппы ус0497 2 тановочных входов счетчиков 3 и 4 соединены с группой выходов блока

30 и группой выходов регистра 9 соответственно. Вторая входная шина

35 через элемент НЕ 13 соединена со вторым входом первого триггера 2, прямой выход которого соединен с входом генератора l, а инверсный выход — с вторым входом первого эле10 мента ИЛИ 20, третья 36, четвертая

37 и пятая 38 входные шины соединены с входами регистра 9, регистра 8 адреса и регистра 10 информации соответственно, Выход генератора 1

15 соединен с первым входом второго элемента И 15 и первым входом четвертого элемента И 17, выход которого соединен с первым входом четвертого

C элемента ИЛИ 23 и через первый эле20 мент 31 задержки — с первым входом пятого элемента ИЛИ 24. Выход четвертого элемента ИЛИ 23 соединен со счетным входом второго счетчика 4, группа выходов которого через тре25 тий элемент И 16 и первый одновибратор 25 соединена с вторым входом второго триггера 7 и первым входом шестого элемента И 19, второй вход которого соединен с выходом второго

30 элемента 32 задержки. Вторая группа выходов запоминающего блока ll соединена с группой установочных входов третьего счетчика 6 и через последовательно соединенные третий элемент ИЛИ 22 и третий одновибратор 27 с первым входом второго триггера 7, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента

И 17 и первым входом пятого элемен40 та И )8 выход которого соединен с вторыми входами четвертого 23 и пятого 24 элементов ИЛИ. Выход элемента ИЛИ 24 соединен с первым входом элемента И !4 и счетным входом счет45 чика 3. Выход элемента И 15 соединен с вычитающим входом счетчика 6, выходы которого через элемент ИЛИ

21 соединены с вторым входом элемента И 15 и через одновибратор 26

g0 с вторым входом элемента И 18. Выход дешифратора 5 соединен с вторым входом элемента И )4, выход которого соединен с входом элемента 32, Шестая входная шина 39 соединена с

55 входом управления запоминающего блока 11. Выход элемента И 19 сое1 динен с входом синхронизации счетчика 6, а инверсный выход триггера

2 через одновибратор 33 соединен с

1290497 входами обнуления счетчиков 4 и 6.

Единичные значения сигнала на входе синхронизации (высокий уровень) разрешают занесение информации с установочных входов. счетчиков 3, 4 и 6. Нулевой сигнал на входе синхронизации разрешает заполнение счетчика счетными импульсами, I

Рассмотрим, как происходит про- 10 граммируемое сжатие и растяжение сложной функции в предлагаемом формирователе, После соответствующего программирования считываемая информация из запоминающего блока 11 по определенному адресу состоит из двух частей: кода значения самой функции на данном отсчете на первом выходе и кода сжатия или растяжения функции для

20 следующего отсчета (т.е, кода интервала времени, через который необходимо считать следующий отсчет функции) на втором выходе, Диапазон возможного изменения целых коэффициентов сжатия и растяжения функции с шагом равным единице определяется разрядностью счетчика 6, Например, для получения диапазона коэффициента сжатия функции от единицы до шести

30 с шагом равным единице и диапазона коэффициента растяжения функции также от единицы до шести с шагом равным единице необходим 10-разрядный двоичный вычитающий счетчик. Учиты- 35 вая то, что при достижении нулевого состояния счетчика 6 вырабатывается импульс, можно получить необходимое умножение и деление частот. Выберем за нормальную частоту следования 40 этих импульсов такую, которая соответствует периодической записи на установочный вход счетчика 6 двоичного кода числа 120 (коэффициент сжатия равен коэффициенту растяжения и 45 равен единице). Тогда для получения

/ коэффициентов сжатия, равных 2;3, 4;

5;6 необходима запись на установочный вход счетчика 6 двоичных кодов чисел 60; 40, 30; 24 и 20 соответст- 50 венно, а для получения коэффициентов растяжения, равных 2; 3; 4; 5;

6 — двоичных кодов чисел 240; 360;

480; 600 и 720 соответственно. Эти коды чисел, соответствующие определенным коэффициентам сжатия и растяжения, являются кодами сжатия и рас-, тяжения сложной функции, которые хранятся в запоминающем блоке ll вместе с соответствующими кодами знач ний функции.

Таким образом, программируя определенным способом запоминающий блок

ll можно получить не только одинаковое сжатие или растяжение функции на всем времени воспроизведения, но также и различные сжатия и растяжения функции на каждом интервале между двумя ее отсчетами.

Устройство работает следующим образом.

Программируемый формирователь сложной функции имеет два режима программирования запоминающего блока и воспроизведения сложной функции.

Режим программирования запоминающего блока инициируется установкой нулевого сигнала на второй входной шине 35. Появившийся единичный импульс на выходе одновибратора 33 обнуляет счетчики 4 и 6. Нулевой сигнал с прямого выхода триггера 2 запрещает работу генератора 1, закрывает блок 28, запрещая передачу кода фазы с входной шины 34 на установочный вход счетчика 3. При этом единичный сигнал на инверсном выходе триггера 2 открывает блок 29, устанавливает счетчики 3 и 4 в режим приема кода по установочному входу. На установочный вход второго счетчика 4 заносится код Все единицы, который постоянно хранится в регистре 9, записанный в него с входной шины 36.На входной шине 39 присутствует нулевой сигнал. В регистры 8 и 10 заносится с входных шин 37 и 38 код адреса и код отсчета функции соответственно. После установки на выходе счетчика 3 адреса, по которому необходимо записать информацию в запоминающий блок 11, на входную шину 39 подается единичный импульс, который инициирует эту запись. Затем в ре-гистры 8 и 10 происходит новая запись информации и программирование запоминающего блока 11 продолжается аналогично. Так последовательно, сначала занося информацию в регистры 8 и

10, а затем подавая импульс записи на шину 39 устройства, производится запись кодов функции в каждую ячейку запоминающего блока 11. Заносимая информация состоит из двух частей: кода значения самой функции на данном отсчете и кода сжатия или растяжения функции для следующего отсчета (т.е. код, интервала времени, Нулевой сигнал с прямого выхода второго триггера 7 разрешает прохождение с генератора 1 через элемент

И 17 и элемент ИЛИ 23 на счетный вход второго счетчика 4 первого импульса, который сбрасывает этот счетчик в ноль. Нулевое состояние второго счетчика 4 длится до прихода второго импульса с генератора 11. В течение нулевого состояния второго .счетчика 4 дешифратор 5 формирует единичный сигнал на своем выходе, который открывает блок 28, обеспечивая прохождение информации от первой входной шины 34 (входы управления фазой выходного напряжения устройства) через блок 28 и блок 30 на установочный вход первого счетчика

3. Этим же сигналом через элемент

ИЛИ 20 синхронизируется прием кода, поступающего на установочный вход первого счетчика 3. При этом на элементе И 14 и на счетном входе первого счетчика 3 блокируется действие

5 129 через который необходимо считать следующий отсчет функции).

После программирования запоминающего блока 11 формирователь готов к воспроизведению сложной функции.

Режим воспроизведения сложной функции устанавливается единмчкык сигналом на входной шине 35 и нулевым сигналом на входной шине 39. Появившийся на прямом выходе первого триггера 2 единичный сигнал запускает генератор 1 и готовит к открытию блок 28 ° Нулевой сигнал ма инверсном выходе триггера 2 закрывает блок 29, запрещая поступление на установочный вход первого счетчика

3 информации с регистра 8, и разрешает работу по счетному входу счетчиков 3 и 4, Второй счетчик 4 хранит код "Все единицы" (он был занесен в него из регистра 9). Так как второй триггер 7 установлен в нулевое состояние импульсом с одновибратора 25 при занесении кода "Все единицы" в счетчик 4, нулевой сигнал на прямом выходе триггера 7 через элементы И 18, ИЛИ 24, И 14, задержки 32 и И )9 запрещает подачу случайной информации с второго выхода запоминающего блока ll на установочный вход счетчика 4 (эта информация считывается из запоминающего блока 11 сразу же после смены режима до начала воспроизведения сложной функции).

0497 6 первого импульса от генератора I c выхода элемента ИЛИ 24, который задерживается на элементе 31 до момента появления импульса на выходе дешифратора 5. Второй импульс генератора 1 через элементы И 17, ИЛИ 23 и И 17, элемент 31 задержки и элемент ИЛИ 24 поступает на счетные входы счетчиков 4 и 3 соответственно, f0 устанавливая первый адрес, по которому необходимо считать информацию.

Этот же импульс, задержанный на элементе 32 на время переходных процессов первого счетчика 3 и запоминаю15 щего блока il синхронизирует запись информации с второго выхода запоминающего блока 11 на установочный вход счетчика 6. С первого выхода блока ll информация поступает на

ЦАЛ 12, который преобразует код в соответствующее аналоговое напряжение на выходной шине 40. При подаче кода коэффициента сжатия или растяжения функции ча установочный вход

25 счетчика 6 по переднему фронту единичного сигнала с выхода элемента

ИЛИ 22 одновибратор 27 вырабатывает импульс, который перебрасывает триггер 7 в единичное состояние, запре30 щая прохождение импульсов через элемент И 17 с генератора 1, I

После передачи кода сжатия или растяжения функции на установочный вход счетчика 6 на выходе элемента

35 ИЛИ 21 появляется единичный сигнал, который через элемент И 15 разрешает прохождение тактовых импульсов с генератора 1 на вычитающий вход третьего счетчика 6. Режим работы вычи 0 тающего счетчика 6 организован с насыщением в состоянии "0", т.е. при достижении третьего счетчика 6 состояния 01 (нулевой сигнал на выходе элемента ИЛИ 21) запрещается по45 дача тактовых импульсов на его счетный вход через элемент И 15, При переходе третьего счетчика 6 в нулевое состояние одновибратор 25 вырабатывает импульс, который инициирует

50 режим выборки следующего отсчета сложной функции через открытый единичным сигналом с выхода триггера

7 элемент И 18. Далее в течение

h (2 -2), где n — - число разрядов счет55 чика 4 импульсов, с одновибратора

26 считывается информация .из послеЬ дователъно расположенных (2 -2) ячеек запоминающего блока 11, которая преобразуется в аналоговое напряже7 129 ние. На шине 40 устройства воспроизводится сложная функция с необходимым коэффициентом сжатия или растяжения на каждом интервале между отсчетами.

При выдаче последнего отсчета функции (для данного кода фазы на входной шине 34 устройства) счетчик

4 достигает состояния "Все единицы".

При этом одновибратор 25 по переднему фронту единичного сигнала на выходе элемента И 16 и с задержкой,. обусловленной переходными процессами запоминающего блока 11, вырабатывает импульс, который блокирует запись на установочный вход второго счетчика 4 кода коэффициента сжатия или растяжения, считанного с последним отсчетом функции, и устанавливает триггер 7 в нулевое состояние, запрещая прохождение информации через элемент И 18 с выхода одновибратора

26 и разрешая прохождение импульсов через элемент И 17 с выхода генератора l. Начинается новый цикл работы. Далее формирователь функционирует аналогично.

0497 8

f0

55 формула изобретения

Программируемый формирователь сложной функции, содержащий генератор тактовых импульсов, первый триггер, первый элемент И, регистр формирования адреса, регистр установки начального адреса, регистр формирования информации, первый и второй счетчики импульсов, запоминающий блок, дешифратор, цифроаналоговый преобразователь, первый элемент за— держки, первый и второй блоки элементов И, блок элементов ИЛИ, первый элемент ИЛИ, причем группа выходов первого счетчика импульсов соединена с группой входов адреса запоминающего блока, группа входов данных которого соединена с группой выходов регистра формирования информации, а первая группа выходов через цифроаналоговый преобразователь соединена с выходной шиной, инверсный выход первого триггера соединен с входом синхронизации второго счетчика импульсов, группа выходов которого через дешифратор соединена с первым входом первого блока элементов

И и первым входом первого элемента

ИЛИ, выход которого соединен с входом синхронизации счетчика импульсов, второй вход первого блока элементов И соединен с прямым выходом первого триггера, группа входов пер-, вого блока элементов И соединена с первой входной шиной, а выход — с первым входом блока элементов ИЛИ, первый вход второго блока элементов

И соединен с инверсным выходом первого триггера, группа вторых входов с группой выходов регистра формирования адреса, а группа выходов — с второй группой входов блока элементов ИЛИ, вторая входная шина соединена с первым входом первого триггера, группы установочных входов первого и второго счетчиков импульсов соединены с группой выходов блока элементов ИЛИ и группой выходов регистра установки начального адреса соответственно, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности реализации программируемого сжатия и растяжения сложной функции, в него введены третий счетчик импульсов, второй триггер, второй, третий, четвертый и пятый элементы ИЛИ, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И, первый, второй, третий и четвертый одновибраторы, элемент НЕ и второй элемент задержки, причем вторая входная шина через элемент

НЕ соединена с вторым входом первого триггера, прямой выход которого соединен с входом генератора тактовых импульсов, а инверсный вьгход— с вторым входом первого элемента

ИЛИ, третья, четвертая и пятая выходные шины соединены с группами входов регистра установки начального адреса, регистра формирования адреса и регистра формирования информации соответственно, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом второго элемента И и с первым входом четвертого элемента

И, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ и через первый элемент задержки и с первым входом пятого элемента ИЛИ, выход четвертого элемента ИЛИ соединен со счетным входом второго счетчика импульсов, выход которого через соединенные последовательно третий элемент И и первый одновибратор соединен с первым входом второго триггера и первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен

Составитель А.Смирнов

Техред M. Ходанич

Корректор А.Обручар

Редактор Л.Пчелинская

Заказ 7915/56 Тираж 922 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

9 129 с выходом второго элемента задержки, при этом вторая группа выходов sanoминающего блока соединена с группой установочных входов третьего счетчика импульсов и через соединенные последовательно третий элемент ИЛИ и третий одновибратор — с вторым входом второго триггера, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И и с первым входом пятого элемента И, выход которого соединен с вторыми входами четвертого н пятого элементов ИЛИ, выход последнего из которых соединен с пер-, вым входом первого элемента И и счетным входом первого счетчика импульсов, выход второго элемента И соединен с вычитающим входом третьего счетчика импульсов, группа выходов

0497

10 которого соединена с группой входов второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И и через второй одновибратор — с вторым входом пятого элемента И, при этом выход дешифратора соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом второго элемента задержки, 10 а шестая входная шина соединена с входом управления запоминающего бло- . ка, причем выход шестого элемента И соединен с входом синхронизации третьего счетчика импульсов, а инверс15 ный выход первого триггера через четвертый одновибратор соединен с входами обнуления второго и третьего счетчиков импульса.