Цифровой функциональный генератор

 

1 с

4а

Π— Ис А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (») 542191

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.10.75 (21) 2184435/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.01.77. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования опнсания08.04.77 (51) М. Кл

G 06 F 1/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК

681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. P. Толокновский и В. Э. Штейнберг (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может найти применение в специализированных вычислительных устройствах и системах автоматического управления, в частности при воспроизведении квадратичных, эллиптических и кругов ых функций.

Известны функциональные генераторы (1), содержащие декадные умножители частоты, регистры, счетчики импульсов, пересчетные схемы, элементы

И и генератор импульсов.

Основным недостатком известных генераторов 10 является сложность реализации при повышенных требованиях к точности воспроизведения круговых и эллипти пских функций.

Известны также функциональные генераторы (21, содержащие делитель частоты, блок памяти коэффициентов, дешифратор, счетчик импульсов и элементы И и ИЛИ.

Недостатком этих устройств является пониженная точность воспроизведения квадратичных, круговых H эллиптических функций. 20

Прототипом изобретения является цифровой функциональный генератор (3), содержащий делители частоты, двоичный умножитель, соединенньй входом с выходом элемента ИЛИ, входы которого 25 подключены соответственно к выходу триггера. соединенного входом с выходом первого счетчика импульсов, и к выходу группы элементов И, первые входы которых подключены к разрядным выходам первого счетчика импульсов, соединенного счетным входом с выходом блока управления, а вторые входы подключены к разрядным выходам второго счетчика импульсов, счетньй вход которого через первый делитель частоты соединен с выходом блока управления, подключенного входами соответственно к выходу источника опорной частоты, выходу третьего счетчика импульсов и входу запуска генератора.

Недостатком прототипа является ограниченность класса воспроизводимых сЬункций.

Цель изобретения — расширение класса воспроизводимых функций — достигается тем. что в предлагаемый цифровой функциональный генератор введены двоичньй умножитель, счетчик импульсов, элемент ИЛИ и два элемента И, соединенных первыми входами с выходом блока управления. вторыми входами — с выходом дополнительного счетчика импульсов, подключенного счетным входом через второй делитель частоты к выходу дополнительного элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с

542191

-;.. О;11: пегвого дополнительного элемента И, а

Второй Вход через дополнительный двоичный умно.житеbih подключен к выходу второго дополнительного элемента И, причем выход основного двоичного умножителя соединен со счетным входом третьего счет ика импульса.

Иа чертеже изображена блок-схема генератора.

Цифровой функциональный генератор содержит источник опорной частоты 1, блок управления 2, счетчики импульсов 3-6, делители частоты 7, 8, двоичные умножители9, 10, группу элементов И

11, триггер 12, элементы И 13, 14 и элементы

ИЛИ 15, 16.

Генератор воспроизводит квадратичные, круговые и эллиптические функции на основе их кусочно-линейной аппроксимации Эллиптические и круговые функции

15 х у — + — =1

D R (а вдддрадзд оддт сд д виде

l3-х д где д. = —, P = С1., причем Π— "îëüøàÿ полу2 20 ось эллийса, которая разбивается на m =2" (h— целое число) участков Ax = Q /m.

Работа устройства делится на три такта:

1) Ввод исходных данных.

2) Возведение в квадрат значений аргумента и 25 вычитание текущего значения квадрата аргумента их величины Р.

3) Извлечение квадратного корня из величины

Й-х2 с одновременным умножением результата на

ВЕЛИД!ИНУ Q. 30

В первом (подг-отовительном) такте информа— ция о значе1111ях аргументах вводится в счетчик 3 B

В11;1С дополнительного числа

Я„-х 1О ", где Q, — коэффициент пересчета счетчика 3;

35 г„- целое число (фактор дискретности), определяющее Все единицы числа, представляющего аргуменг.

Информгдгия О значении Р вводится в счетчик 6

В Виде дополнигелы1ого числа 40

Р„-в. а ", .. лс 1д ., коэфд;111111ент пересчета счетчика 6;

l.

Г, - Ц ".Е C -ГНС110, ОПРЕДЕЛЯЮ1ДЕЕ ВСЕ ЕДИНИЦЫ .l ч11се11. 1 рсдгтавляю цих как I. так и х .

31гэд1е111» а — правильная дробь — вводится В двгягчный умножитель 9.

Второй такт начинается при подаче импульса на шину 17 "Пуск", В результате чего блок управлегв1я 2 . ро11ускает пмг:ульсы от источника 1: а) через элементы И 14, ИЛИ 15 и делитель 7 в 50 счет В1к 3 аргумента; б) через делитель 8 длины участка аппроксимаци.- в счетчик 4 числа участков аппроксимации;

В) В сче гчик 5,образующий с группой элементов

И l .i 1ВОич11ый QMHQ JIGITc JIb, управляемыйг счетчи- 55 ком 4. В течение первого участка аппроксимации в счетчик 6 поступает Z Х 10 импульсов. в течение первого и второго участков аппроксимации

4лх2 IQ" импульсов ит.д. Генераторотрабатывает квадратичную функцию. бо

В течение второго такта В счетчик 6 пост пгает

2. (с погрешностью аппроксимации) х 10 импульсов. Оканчивается второй такт в момент переполнения счетчика. В этот момеггг остаточная емкость счетчика уменьшается до

10 P tC X =10 (PX ).

Третий такт начинается с появления сигнала переполнения счетчика 3, в результате чего элемент И 14 закрывается, а элемент И 13 открывается. Импульсы от источника опорной частоты 1 через соответствующие элементы устройства поступают как в счетчик 3, находящийся в нуле в начале такта (через двоичный умножитель 9), так и в счетчик 6. Заканчивается третий такт в момент переполнения счетчика 6. К этому моменту на его вход поступает (D (p- х ) импульсов, а в счетчике 3 накапливается число 10 " с. ф-Т1 что и является решением поставленной перед устроиством задачи.

Таким образом, описанный генератор позволяет воспроизводить наряду с квадратичными эллиптические и круговые функции.

Формула изобретения

Цифровой функциональный генератор, содержащий делители частоты, двоичный умножитель, соединенный входом с выходом элемента ИЛИ. входы которого подключены соответственно к вы ходу триггера, соединенногo входом с выходом первого счетчика импульсов, и к выходу группы элементов И, первые входы которых подключены к разрядным выходам первого счетчика импульсов, соединенного счетным входом с выходом блока

»TIðàâëcHèÿ, а вторые входы подключены к разрядным выходам второго счет ика импульсов, счетный вход которого через первый делитель частоты соединен с выходом блока управления, подключенного входами соответственно к выходу источника опорной частоты, .выходу третьего счетчика импульсов и входу запуска генератора, отличающийся тем, что, с целью расширения класса Воспроизводимых функций, в ндн О дополнител,но введены двоичный умно>1о1тель, счетчик импульсов, элемент

ИЛИ и два элемента И, соединенных первыми ьходами с ВыхОдОм Олока у111>авг1ения, ВTGpbIMH входами — с Выходами до .Ол гительного с1етчика импу1нзсов, поди.ii"÷cHíoi о счет11ым ВхОдОм через

BTOPOII ДЕЛИТЕЛЬ ЧаСто1Ы К ВЫХОДУ ДОПОЛЮгтЕЛЬНОГО элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого дополшггельного элемента И, а

BTopoH Bxo J1 scpc3 дополнительньгй >poIIчный» MHQжитель подкгпсчсн к выходу второго дополнительного элемента И, причем выход основного двоичного умножителя сосд1111ен со счетнь1М входом третьеГО СЧЕтЧИКа ИМПупьСОВ.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе изобретения:

1. Авторское свидетельство СССР М 184528, G 06 F 15/34, 25.06.62.

2. Авторское свидетельство СССР У 376778Ä

G 06 G 7/26, 14.07.71.

3. Авторское свидетельство СССР Н 48, 398, G 06 F 15/34, 19.04.73.

542191

Составитель С. Казинов

Техред Г. Родак

Корректор Т. Чаброва

Редактор Б. Федотов

Заказ 5967/30

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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