Цифровой генератор периодических функций

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а также радиотехнике, предназначено для генерации непрерывных, кусо-чно-непрерывных периодических функций произвольного вида и может быть применен в устройствах имитационного моделирования , преобразования цифровых сигналов в аналоговые, вывода информации из ЦВМ, в частности, для генерации сложных сигналов в радиотехнической и измерительной аппаратуре. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач за счет возможности генерации периодических сигналов, реализукщих как непрерывные, так и кусочно-непрерывные функции произвольной формы. Генератор содержит блок 1 синхронизации, блок 2 установки частоты воспроизведения функции, фазовый накопитель 3, три блока 4, 5 и 6 памяти , перемножитель 7 кодов, преобразователь 8 кодов из прямого в дополнительный , сумматор 9, выходной регистр 10 и цифроаналоговый преобразователь 11. Поставленная цель достигается за счет введения третьего блока 6 памяти. 2 ип. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (д1) 4 G 06 F 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4278664/24-24 (22) 27.05.87 (46) 30.11.88. Бюл. 9 44 (71) Таганрогский радиотехнический ин.ститут им. В. Д. Калмыкова (72) В.Ю. Капустин, B. С.Григорьев и Л.В.Иволга (53) 681. 325 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 813677, кл. Н 03 В 19/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 1190457, кл. Н 03 В 19/00, 1983. (54) ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР ПЕРИОДИЧЕСКИХ ФУНКЦ1Ф (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а также радиотехнике, предназначено для генерации непрерывных, кусочно-непрерывных периодических функций произвольного вида и может быть применен в устройствах имитационного моделиро„„SU, 1441372 А 1 вания, преобразования цифровых сигналов в аналоговые, вывода информации из ЦВМ, в частности, для генерации сложных сигналов в радиотехнической и измерительной аппаратуре. Цель изобретения — расширение класса решаемых задач за счет возможности генерации периодических сигналов, реализующих как непрерывные, так и кусочно-непрерывные функции произвольной формы. Генератор содержит блок 1 синхронизации, блок 2 установки частоты воспроизведения функции, фазовый накопитель 3, три блока 4, 5 и 6 гамяти, перемножитель 7 кодов, преобразователь 8 кодов из прямого в дополнительный, сумматор 9, выходной регистр 10 и цифроаналоговый преобразователь 11. Поставленная цель достигается sa счет введения третьего блока 6 памяти. 2 кп.

1441372

Рзобретение относится к автоматике, вычислительной технике и радиотехнике, предназначено для генерации непрерывных кусочно-непрерывных пе9

5 риодических функций произвольного вида и может быть применено в устройствах имитационного моделирования, преобразования цифровых сигналов в аналоговые, выводы информации иэ ЦВМ, в частности, для генерации сложных сигналов в радиотехнической и нзмери" тельной аппаратуре.

Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет 15 возможности генерации периодических сигналов, реализующих как непрерывные, так и кусочно-непрерывные функции произвольной формы.

На фиг. 1 показана структурная 20 электрическая схема цифрового генератора периодических функций; на фиг.2временные диаграммы, поясняющие алгоритм работы устройства.

Устройство содержит блок 1 синхро- 25 низации, блок 2 установки частоты воспроизведения функции, фазовый накопитель 3, первый 4, второй 5 и третий 6 блоки памяти, перемножитель 7 кодов, преобразователь 8 кодов из 30 прямого в дополнительный, сумматор 9, выходной регистр 10 и ЦАП 11.

На фиг. 2 обозначены:. а — последовательность импульсов частоты синхронизации Х :на выходе блока 1; фор" мируемые аналоговые непрерывный (б) и реальный кусочно-непрерывный (г) сигналы и их значения А; на границах линейных участков; приращения В; на линейных участках непрерывной (в) и 40 кусочно-непрерывной (д) функций.

Цифровой генератор периодических функций работает следующим образом.

При помощи блока 2 в двоичном коде устанавливается число а, опреде- 45 ляющее частоту Г воспроизведения функции на выходе генератора F f a/2 . При работе генератора на выходе фазового накопителя 3 результирующие значения чисел обновляются с частотой синхронизации fc задаваемой блоком 1 синхронизации.

Младшие р выходных разрядов фазового накопителя 3 образуют 2 слов - по наибольшему возможному числу ступенчатых приращений на каждый линейный участок аппроксимирующей функции.

Старшие m выходных разрядов фазового накопителя 3 образуют 2 адресных слов обращений к блокам памяти 4, 5 и 6 - по наибольшему числу равномерно разбитых по времени линейных участков аппроксимированной функцииi

В результате в произвольный тактовый момент (/f, частоты f на выходе фазового накопителя 3 формируется

i"é адрес обращения к первому 4, второму 5 и третьему 6 блокам памяти и множитель j поступающий на вторые входы перемножителя 7 кодов (i = 0

Ф

I, 2,..., 2-1; j О, 1, 2,..., 2 -1) .

При генерации непрерывных функций

{фиг.2б): в первый блок 4 памяти записаны 2 цифровых значений А; - модуль функции A(t) в точке смены одного линейного участка на другой, причем положительные значения Л; занесены в память в прямом коде, модули отрицательных А; — в дополнительном коде; во второй блок 5 памяти занесены модули приращений функции В,. (А;„ " А; (на i- ì линейном участке ее кусочно-линейной аппроксимации (фиг. 2в); в третий блок 6 памяти по первому выходу SGN, занесены знаки всех величин А; (фиг.2б), по второму выходу SGN 2 — знаки всех приращений

В; (фиг.2в).

Величина В;, умноженная на двоичную кодовую комбинацию j/2 числа j, образующегося на выходе младших pasрядов фазового накопителя 3, являет" ся слагаемым к А,. при вычислении функции

А(е() А; =А;+2 j B(.

Суммирование происходит с учетом знаков величины А; и В;. Если приращение В; i-ro линейного участка положительное (возрастающий линейный участок синтезируемой функции),то знак SGN — плюсовой и на выход пре2 обраэователя 8 кодов проходит прямой код перемножителя 7 кодов; если приращение В . отрицательное, то знак

SGN< — минусовой и на выходе преобразователя 8 кодов формируется дополнительный код перемножителя 7 кодов.

Таким образом, на обе группы входов ..сумматора 9 могут поступать как положительные числа в прямом двоичном коде, так и отрицательные числа в дополнительном двоичном коде. В результате на выходе сумматора 9 формируется последовательность цифровых значений амплитуды линейно-ступенчатой з 14 1З аппроксимации генерируемой функции

А(), которая поступает на вход выходного регистра 10 и далее в ЦАП 11 в виде прямого кода с плюсовым знаком БС11 для положительных значений

А и в виде дополнительного кода с минусовым знаком СИ для отрицательных значений А . В результате на вы" ходе UAII 11 формируется требуемая 1О функция A(t) которая повторяется при каждом переполнении фазового накопителя 3. .Формула изобретения 15

Цифровой генератор периодических функций, содержащий фазовый накопитель, перемножитель кодов, два блока памяти, преобразователь кодов из пря- щ мого в дополнительный, сумматор, причем вход синхронизации генератора подключен к счетному входу фазового накопителя, информационный выход сумматора и выход знакового разряда сум- 25 матора подключены к соответствующим выходам генератора, вход установки начальных условий генератора подключен к входу установки начальных условий фазового накопителя, выход перво- ЗО

rо блока памяти подключен к первому

72

4 информационному входу сумматора вы» ход второго блока памяти подключен к первому информационному входу пере" множителя кодов, о т л и ч а ю " щ и и с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач эа счет возможности генерации периодических сигналов, рализуюших как непрерыв" ные, так и кусочно-непрерывные функ" ции произвольной формы, в него введен третий блок памяти, причем выходы старших m разрядов фазового накопителя подключены к адресным входам первого, второго и третьего блоков памяти, выходы р младших разрядов фазового накопителя годключены к второму информационному входу перемножптеля кодов, выход которого подключен к информационному входу преобразователя кодов из прямого в дополнительный, управляющий вход которого и вход знака приращения функции подключены к выходу знака приращения функции третьего блока памяти, выход преобразователя кодов из прямого в дополнительный подключен к второму информационному входу сумматора, вход знака функции которого подключен к соответствующему выходу третьего блока памяти.! 441372

Составитель С. Курош

Техред А.Кравчук

Корректор В. Романенко

Редактор М. Диткина

Заказ 6288/5) Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Il303S, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

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