Цифровой генератор функций

 

Оп ИСАНИЕ

И ЗОБеоЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 557356 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24. 12.75 (21) 2303225124 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано 05.05.77.Бюллетень № 17 (46) Дата опубликования описания 09.07.77 (51) М. Кл.

Ст06 1 1/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений н открытий (53) УДКВ&1.333. (088,8 ) Ю. П. Захаров и В. К. Абельян (72) Авторы изобретения

Московский институт инженеров гражданской авиации (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР ФУНКЦИЙ

Изобретение относится к области вычислительной техники н может быть использовано для генерирования линейных ступенчатых функций или для кусочно-линейной аппроксимации функций произвольного вида .

Известен, цифровой функциональный генератор, содержащий делитель частоты, де шифраторы, счетчики строк и столбцов, схему управления коэффициентом деления де лителя и преобразователь код-напряжение Щ.р

Недостатками такого генератора ssnaam

Ья большие аппаратурные затраты, а также большое время, выработки приращений генерируемыхх функций.

Известен также функциональный генера- И тор, содержащий триггерные счетчики, нор мирующие схемы, переключатели и инверторы(2).

Однако такой генератор позволяет воспроизводить лишь некоторые функциональ- 20 ные зависимости.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является цифровой генератор функций, содержащий две группы информационных шин, преобразователь вре- 25 менных интервалов в последовательности импульсов, реверсивный счетчик, установок ные входы н управляющий вход которого подключены к соответствующим ииформаци". онным шинам первой группы, а выходы разрядов являются выходами ус гройства (3. .

Это устройство содержит также блоки seсовых коэффициентов, декодирования и памяти, что усложняет конструкцию н увеличивает вероятность появления ошибки при считывании информации из блока памяти.

Использование блока весовых коэффициентов, реализующего подпрограмму умножения двух тт -разрядных чисел, требует по меньшей мере тт тактов для выработки каждого приращения аппроксимирующей функции, что значительно снижает быстродействие генератора.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение быстродействия генератора.

Поставленная цель достигается тем, что цифровой генератор функций содержит генератор функций Уолша, элемент задерж ки и сумматор по модулю два. Выход пре образоэвтеля временных интервалов в последовательность импульсов подключен к тактовому входу генератора функций Уопша, управляющие входы которого подключены

K соответств)чсшим инфОрмационным шинам второй группы, в выход - к первому входу сумматора по модулю два и через элемент задержки ко второму входу сумматора по модулю два. Выход сумматора по- модулю два подключен ко входу реверсивного счет" р чика.

Схема цифрового генератора функций изображена на чертеже.

Он содержит преобразователь временных ннтерВвлОВ В последоВательность импульсов 15

1, генератор функцнй Уолша 2, элемент зв» держки 3, сумматор по модулю двв 4,реверсивный счетчик 5, первую группу информационных шин 6, одна из которых служит

@Ля задания знака приращения функций, 20

Sign (дР) и подключена к управляющему входу счетчика 5, а другие - для задания начального значения функции (Т (Х „) и подключены к установочным входам, вторую 7 группу входных информационных шин 25 и выходные шины 8.

Устройство работает следующим образом.

Знак приращения функции б р (дГ) нв очередном интервале аппроксимации Т поступает но одной иэ информационных шнн первой группы 6 иа управляющий вход счетчика 5.и определяет режим работы счетчн» кв (сложение или вычитание). Пругие информационные шины первой группы 6, подключенные к соответствующим установочным М входам счетчика 5, служат дпя ввода начального значения функции F (Х ). Абсолютная величина приращения функции (д ) на заданном интервале аппроксимации Т поступает с информационных шин 40 второй группы на соответствующие вхо ды генератора функций Уолша 2 и определяет номер И = J д Vl генерируемой функции Уопша (И =0,1,2„,2 -1

ll -число шин второй группы 10).

С момента подачи старчимпулыв по шине до прихода стоп-импульса по шине

10 тактовые импульсы частоты Г, с тактового входа 11 через преобразователь 1 50 поступают на тактовый вход генератора 2.

Каждое переключение на выходе генератора 2 при помощи элемента задержки 3 и сумматора по модулю двв 4 преобразуется в импульс длительностью и один такт 55 (1/ Уо ). Число этих импульсов эа один период работы To = 2 "/У генерв гора 2 равно и = (ьУ ), подсчитывается счетчиком 5 и добавляется к его содержимому (или вычитается из него). Текущее 60

4 значение вппроксимируемой функции T (Х), получаемое на выходе счетчика 5, выраба-: тывается эа один такт работы цифрового генератора.

Значения Н, определяемые входной информацией на шинах 7, изменяются.на концах интерВалОВ &ппрокснмвции Т, ЧтО бы приращение содержимого счетчике 5 (т.е. Ь Г) на интервале аппроксимации Т было равно или пропорционально номеру N функции Уолша, необходимо, чтобы интервал Т был равен нли кратен циклу работы

То генератора 2. В противном случае прн ращение аппроксимируемой функции отличается от заданного, хотя погрешность ма ла прн fo» T. Разрядность выходного счетчика 5 зависит от класса генерируемых функций и требуемой точности аппрокси; мацин. Его емкость К может быть попучеца иэ выражения макс/T(х}/ (r

Ф о

- шаг квантования значений функФормула изобретения

Цифровой генератор функций, содержащий две группы информационных шин, преобразователь временных интервалов в послед<ьвательности импульсов, реверсивный счет чик, установочные входы и управляющий вход КоТороро подключены к соответствукь щим информационным шинам первой группы а выходы разрядов являются выходами усъ ройства, о т л и ч â lo ui и и с s тем, что, с целью упрощения конструкции и новы шения быстродействия, он содержит генератор функций Уопша, элемент задержки и сумматор по модулю двв, а выход преобразователя временных интервалов в последовательности импульсов подключен к так« говому входу генератора функций Уолша, где Ко ции.

Выход генератора 2 может быть непосредственно подключен ко входу счетчика 5, (при этом элемент задержки 3 и сумматор по модулю два 4 исключается), íî скорость подсчета импульсов счетчиков 5 вдвое уменьшаетсяя.

Использование данного цифровот о генератора функций обеспечивает по сравнению с существующими устройствами минимапь ное время (1 такт) формирования значен ий аппроксимируемой функции. Конструкция генератора значительно упрощена благодаря исключению блоков взвешивания, декодирования и памяти.

557356

Составитель В. Байков

Редактор Л. Утехина ТехредА. Демьянова КорректорА, 1 рнденко

Заказ 848/59 Тираж 818 Подписное

ЦНИИПИ Государствекного комитета Совета Минщ:тров СССР по делам изобретений н открытнй

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

Филиал ППП»Патент», г. Ужгород уа. Проектная, 4 управляющие входы которого подключены,к соответствующим информационным шинам второй группы, а выход - к первому входу сумматора по модулю два и через элемент задержки ко второму входу сумматора по. модулю два; выход сумматора по модулю два подключен ко входу реверсивного счетчика.

Источннки информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 327467, кл. G 06 Б 1/02 от 04.09.70.

2. Авторское свндетельство СССР

М 446050, кл. G 06 F 1/02, от 30.11.72.

3. Авторское свидетельствс СССР

% 451989, кл. G 06 Б 1/02 от 30.11.74