Цифровой генератор функций

 

j t "..

ОПИСАН 4Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (и) Û2Î7Î

Союз Советских.Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.02.77 (21) 2450708/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.08.78. Бюллетень № 32 (45) Дата опубликования описания 31.07.78 (51) М, Кл. G 06F

1/02

Государственный комите1

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 681.3(088.8) и открытий (72) Автор изобретения

В, К. Абельян

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

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для генерирования линейных ступенчатых функций или для кусочно-линейной аппроксимации функций произвольного ви- 5 да.

Известный цифровой генератор функций (1) содержит преобразователь временных интервалов в последовательность импульсов, реверсивный счетчик и блоки весовых ко- 10 эффициентов декодирования и памяти.

Однако такая конструкция сложна и имеет невысокое быстродействие.

Наиболее близким к изобретению является цифровой генератор функций (2), содер- 15 жащий генератор тактовых импульсов, формирователь функций Уолша, сумматор по модулю два, элемент задержки и первый счетчик, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к синхронизирующему входу формирователя функций Уолша, информационные входы которого подключены к первой группе информационных входов цифрового генератора функций, а выход — к первому и через элемент задержки ко второму входам сумматора по модулю два, входы установки и выходы первого счетчика подключены соответственно ко второй группе информационных входов и к первой группе выходов цифрового генератора функций.

Недостатком генератора является невозможность генерирования функций F(x), содержащихучастки с крутизной дР дх )

)1, т. е. все генерируемые им функции расположены только в первом и восьмом ок- . тантах. Это приводит к необходимости предварительной нормировки функций ценой увеличения аппаратурных затрат.

Целью изобретения является расширение класса функций, генерируемых цифровым генератором.

Поставленная цель достигается тем, что цифровой генератор функций содержит коммутатор и второй счетчик, причем первый и второй информационные входы коммутатора подключены соответственно к выходу генератора тактовых импульсов и выходу сумматора по модулю два, управляющий вход коммутатора — к соответствующему информационному входу цифрового генератора функций, первый и второй выходы коммутатора — к счетным входам первого и второго счетчиков соответственно, выходы второго счетчика подключены ко второй группе выходов цифрового генератора функций, 622070

25

Зо

На чертеже изобра>кена схема предлагаемого генератора.

Он содержит генератор 1 тактовых импульсов, формирователь 2 функций Уолша, элемент задержки 3, сумматор 4 по модулю два, коммутатор 5, счетчики 6 и 7, вход 8 старт-импульса и вход 9 стоп-импульса, первую группу информационных входов 10, один из которых служит для задания режима работы первого счетчика на сложение или вычитание по счетному входу, а другие — для задания начального состояния подключены к установочным входам счетчика, вторую группу информационных входов 11, третью группу информационных входов 12, один из которых служит для задания режима работы второго счетчика на сложение или вычитание по счетному входу, а другие — для задания начального состояния и подключены к установочным входам счетчика, информационный вход 13, подключенный к управляющему входу коммутатора, и выходные шины 14 и 15.

Знак приращения функции sign(AF) на очередном интервале аппроксимации Т поступает на один из входов 10 первой группы и определяет режим работы счетчика 6 (сложение или вычитание). Другие информационные входы первой группы, подключенные к соответствующим установочным входам счетчика 6, служат для ввода начального значения функции F(xp).

Знак приращения аргумента sign(hx) поступает на один из входов 12 третьей группы, определяя режим работы (сложение или вычитание) счетчика 7. Другие информационныс входы третьей группы, подключенные к соответствующим установочным входам счетчика 7, служат для ввода начального значения аргумента хо. Абсолютная величина приращения функции AF ( на заданном интервале аппроксимации поступает на информационные входы 11 второй группы (соответствующие управляющие входы формирователя 2) и определяет номер N= (hF (генерируемой функции

Уолша (N=O, 1, 2, ..., 2" — 1, где n — число входов второй группы).

С момента подачи старт-импульса на вход 8 до прихода стоп-импульса на вход 9 тактовые импульсы частоты fp с выхода генератора 1 поступают на синхронизирующий вход формирователя 2. Каждое переключение на выходе формирователя 2 при помощи элемента задержки 3 и сумматора

4 по модулю два преобразуется в импульс длительностью в один такт (1ffp). Число этих импульсов за один период работы

To=2""/fp формирователя 2 равно N. Если на управляющий вход коммутатора 5 по инфо мационному входу 13 поступает сигдР нал (1, импульсы с выхода сумдх матора 4 через коммутатор 5 поступают на вход счетчика 6 и добавляются к его содержимому (или вычитаются из него).

Одновременно с выхода генератора 1 на вход счетчика 7 через коммутатор 5 подаются тактовые импульсы, которые будут складываться с его содержимым (или вычитаться).

Если на информационный вход 13 постуOF ). пает сигнал 1) 1 означающий, что дх на заданном интервале аппроксимации функция F растет быстрее аргумента х, коммутатор 5 перекоммутирует входы счетчиков таким образом, что вход счетчика 6 будет соединен с выходом генератора 1, а вход счетчика 7 — с выходом сумматора по модулю два. При этом осуществляется взаимная замена координатных осей: аргумент х становится функцией Г и наоборот.

Использование предлагаемого генератора обеспечивает (с учетом требований к разрядности выходных счетчиков) аппроксимацию функций самого произвольного вида.

Формула изобретения

Цифровой генератор функций, содержащий генератор тактовых импульсов, формирователь функций Уолша, сумматор по модулю два, элемент задержки и первый счетчик, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к синхронизирующему входу формирователя функций Уолша, информационные входы которого подключены к первой группе информационных входов цифрового генератора функций, а выход— к первому и через элемент задержки ко второму входам сумматора по модулю два, входы установки и выходы первого счетчика подключены соответственно ко второй группе информационных входов и к первой группе выходов цифрового генератора функций, отличающийся тем, что, с целью расширения класса генерируемых функций, он содержит коммутатор и второй счетчик, причем первый и второй информационные входы коммутатора подключены соответственно к выходу генератора тактовых импульсов и выходу сумматора по модулю два, управляющий вход коммутатора — к соответствующему информационному входу цифрового генератора функций, первый и второй выходы коммутатора — к счетным входам первого и второго счетчиков соответственно, выходы второго счетчика подключены ко второй группе выходов цифрового генератора функций.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 451989, кл. G 06F 1/02, 1974.

2. Заявка № 2303225/24, кл, G 06F 1/Î2, 24.12.75, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства,