Цифровой генератор кусочно-линейных функций

 

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано при построении программируемых одноканальных генераторов произвольных функций и многоканальных генераторов взаимонезависимых последовательностей прямоугольных импульсов. Цель изобретения - повышение точности генератора и расширение класса решаемых задач за счет способности чередования методов формирования функций посредством суммирования значений аппроксимирующих линейных сегментов и по значениям функций в точках отсчета. Генератор содержит счетчик 1, блок 2 памяти, сумматор 3, регистры 4 и 5, коммутатор 6, ЦАП 7, управляемый делитель 8 частоты, элемент 9 задержки и генератор 10 тактовых импульсов. Поставленная цель достигается за счет введения регистра 5, коммутатора 6 и элемента 9 задержки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (19) (111

А1 (511 4 С 06 F 1/02

8(, „ ЯД .:1

П1(т ;, 1;1„,; —, Б1 БЛ!, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4229294/24-24 (22) 13.04.8/ (46) 23.05.89. Вюл. 1Ф 19 (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро физического приборостроения с опытным производством

Института физики AH УССР (72.) Jl. E. Хорин (53) 681. 325(088. 8) (56) Гнатек Ю.P Справочник по цифроаналоговым и аналого-цифровым преобразователям. M. Радио и связь, 1982, с. 25"7-258, рис. 4.128.

Авторское свидетельство СССР

Х - 1425755, кл. С 06 F 1/02, 05.03.87. (54) ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР КУСОЧНОЛИНЕЙНЫХ <РУНКЦИЙ (57) Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано при построеАдрес Данны нии прогр ммируемых одноканальных генераторов произвольных функц|гй и многоканальных генераторов взаимонезасимых последовательностей прямоугольных импульсов. Цель изобретения— повышение точности генератора H расширения класса решаемых задач за счет способности чередования методов формирования функций посредством суммирования значений аппроксимирующих линейных сегментов и по значениям функций в точках отсчета. Генератор содержит счетчик 1, блок 2 памяти, сумматор 3, регистры 4 и 5, коммутатор 6, ЦАП 7, управляемый делитель 8 частоты, элемент 9 задержки и генератор 10 тактовых импульсов. Поставленная цель достигается за счет введения регистра 5, коммутатора 6 и эле.мента 9 задержки. 1 ил.

1481732

Изобретение относится к вычислительной технике H может быть использовано при построении программируемых генераторов произвольных функций, 5 аппроксимированных линейными сегментами, и многоканальных генераторов взаимонезависимых последовательностей прямоугольных импульсов.

Целью изобретения является повыше- 10 ние точности генератора и расыирение класса решаем!.х задач за счет чередования методов формирования функций посредством суммирования значений аппроксимирующих линейных сегментов и по значениям функций в точках отсчета.

На чертеже приведена функциональная схема генератора .кусочно-линейных функций. 20

Генератор содержит счетчик 1, блок 2 памяти, сумматор 3, регистры 4 и S коммутатор 6, ЦАП 7, управляемый делитель 8 частоты, элемент 9 25 задержки, генератор 10 тактовых импульсов. !

Цифровой генератор кусочно-линейных .функций работает следующим образом.

Рабочему режиму генератора предшествует загрузка блока 2, В процессе загрузки счетчик 1 последовательно, начиная с нулевой, перебирает ячейки. блока 2, в которые по входам 11 заносятся инструкции сегментов, сопержашие,информацию о методе формирования функции — посредством аппроксимирующих линейных сегментов

owe по значениям функции в точках от- 40 счета, информацию о крутизне сегментов или о значениях функции в точках отсчета, информацию о длине сементов или о количестве-повторов значений функции в точках отсчета, информацию 45 о конце функции. Заполнение счетчика 1 производится по входам 12. После загрузки блока 2 счетчик 1 обнуляется и генератор переводится в рабочий режим, в котором на выходах 13 или 14 формируется соответственно заданная функция или последовательность импульсов.

Рабочий режим генератора начинается с приходом сигнала запуска на вход 55

15 генератора 10. После чего начинается отработка инструкций первого сегмента, находящихся в нулевой ячейке блока 2.

При формировании функции по значениям аппроксимирующих линейных сегментов из блока 2 на управляющий вход коммутатора 6 поступает сигнал признака вида аппроксимации единичного уровня, который переключает информа-, ционный вход регистра 5 на выход регистра 4. На группу входов первого числа сумматора 3 из блока 2 поступает код крутизны сегмента. На группу входов второго числа сумматора 3 поступает код текущего значения функции с выходов регистра 5. В сумматоре 3 производится сложение текущего значения функции с величной элементарного приращения сегмента, заданного кодом крутизны. Образовавшаяся сумма записывается под действием тактовыХ импульсов генератора 10 в регистр 4, затем с некоторым запаздывав:-ем, определяемым параметрами элемента 9 задержки, поступает через коммутатор 6 в регистр 5. Регистры 4 и 5 служат для промежуточного хранения соответственно нового и текущего значений функции. Новое значение функции с регистра 5 поступает на разрядные входы ЦАП 7, преобразуется в,.-.;налоговую форму и поступает на выход 13 генератора.

При формировании функции по ее значениям в точках отсчета из блока 2 на управляющий вход коммутатора 6 поступает сигнал признака вида аппроксимации нулевого уровня, который переключает информационный вход . регистра 5 на выход блока 2. Значения функции в точках отсчета поступают из блока 2 через коммутатор.6 непосредственно в регистр S и далее через ЦАП 7 на выход 13 генератора.

Переход от одного метода формирования функции ic другому осущеcTBJIH ется по значению признака вида аппроксимации, программируемому для каждого сегмента, и, следовательно, может выполняться при отработке инструкций сегментов в любой последовательности.

При использовании генератора кусочно-линейных функций в качестве многоканального генератора последовательностей прямоуголььь!х импульсов информационный вход регистра 5 должен быть переключен коммутатором 6 по сигналу признака вида аппроксимации на выход блока 2 (так же, как и в режиме формирования аналоговых функций

1481732 нулевого значения признака вида аппроксимации непосредственно в регистр 5 и определяет его новое состоя5 ние а следовательно, н начальное значение функции на выходе генератора независимо от ее промежуточных и конечноро значений. по их значениям в точках отсчета).

Выходные сигналы многоканального генератора прямоугольных импульсов снимаются с выходов 14 генератора. При этом количество каналов определяется . разрядностью регистра 5. Фазовые соотношения между каналами и в пределах последовательностей импульсов задаются состояниями соответствующих разря- 10 дов кода крутизны сегмента, поступающего из блока 2 в регистр 5, Величина суммарного приращения сегмента и длительность участка функции, восстанавливаемого по значению функ- 15 ции в точке отсчета, а также длительность участков последовательностей прямоугольных импульсов с постоянной для всех каналов фазой определяются кодом длины сегмента, задающим коэф- 20 фициент деления тактовых импульсов генератора 10 в делителе 8. Через заданное кодом длины сегмента количество тактов на выходе делителя 8 частоты появляется импульс, который посту- 25 пает на счетный вход счетчика 1 и увеличивает его содержимое на единицу.

После отработки инструкций первого сегмента на выходе счетчика 1 устанавливается адрес следующей ячейки 30 блока 2, содержащей инструкцию второго сегмента и т.д. до появления в инструкциях последнего сегмента признака конца функции. Признак конца функции обнуляет счетчик 1 и останавлива- З5 ет генератор 10. На этом формирование одного периода аналоговой функции или совокупности последовательностей прямоугольных импульсов заканчивается.

При необходимости периодизации 40 функции игл последовательностей импульсов генератор 10 запускают повторно. Для обеспечения принудительного возврата аналоговой функции к своему 45 начальному значению при периодизации (для последовательностей прямоугольных импульсов это обеспечивается безусловно в соответствии с логикой организации многоканального режима) в нулевую ячейку блока 2 в режиме загрузки заносятся требуемое начальное значение функции, обусловленный видом функции код длины сегмента и нулевое значение признака вила аппроксимации. 55

После обнуления счетчика 1 признаком конца функции начальное значение функции в виде кода крутизны сегмента поступает из блока 2 под действием

Ф г р м у л а и з о б р е т е н и я

Цифровой генератор кусочно-линейных функций, содержащий счетчик, блок памяти, сумматор, первый регистр, управляемый делитель частоты, генератор тактовых импульсов, причем выход счетчика подключен к адресному входу блока памяти, выход разрядов кода крутизны которого подключен к первому информационному входу сумматора, второй информационный вход которого объединен с выходом генератора, входы задания адреса и данных которого подключены соответственно к установочному входу счетчика и информационному входу блока памяти, выход разрядов кода длины сегмента которого подключен к управляющему входу управляемого .-;елителя частоты, информационный вход которого и вход синхронизации первого регистра подключены к выходу генератора тактовых импульсов, вход запуска которого подключен к входу пуска генератора, выход разряда признаков окончан,я вычисления функции блока памяти подключен к входу сброса счетчика и входу останова генератора тактовых импульсов, выход управляемого делителя час тоты подключен к счетному входу счетчика, выход сумматора подключен к входу первого регистра, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности генератора и расширения класса решаемых задач за счет чередования методов формирования функций посредством суммирования значений аппроксимирующих линейных сегментов и по значениям функций в точках отсчета, в него введены элемент задержки, коммутатор и второй регистр, причем выход генератора тактовых импульсов через элемент задержки подключен к входу синхронизации второго регистра, выход которого подключен к выходу генератора, выход первого регистра подключен к первому информационному входу коммутатора, второй информационный и управляющии

Составитель С.Курош

Техред И. Дидык Корректор М.Васильева

Редактор Л.Гратилло

Заказ 2689/Ф8

Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 1481732 6 входы которого подключены соответст- ка вида аппроксимации блока памяти, венно к выходу разрядов кода крутиз выход коммутатора подключен к входу ны сегмента и выходу разряда призна- второго регистра.