Цифровое синусно-косинусное устройство

 

;. е.С о РЗНФф

-;ту. и 1 1 .0-. ЯСМ11

О П И С-А- "Н "И И () 732886

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советски н

Социалксткческна

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1 8.07.77 (21) 25087 42/1 8-24 (5I)M. Кл.

Ci 06 F 15/34 с присоединением заявки ¹

Государственный квинтет.СССР (23 ) П рио ри тет (53) УДК 681.14 (088.8) Опубликовано 05.05.80. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описания 05.05.80 по 11енам нзобретеннй н открытнй (72) Автор изобретения

В. В. Сумароков (71) Заявитель (54) БИФРОВОЕ СИНУСНО-КОСИНУСКОЕ

УСЧРО171СТВО

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных системах.

Известно устройство для воспроиз: ведения уравнения окружности. Это уст5 ройство.создает синусно-косинусную последовательность и состоит из двух интеграторов, накапли вающег о сумматора, четырех элементов И и двух линий за о

- держек $1)

Однако в этом устройстве невозможно управлять амплитудой колебаний, Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, содержащее счетчик, возбуждаемый тактовым генератором, выход его подКлючен к первым входам двух элементов И-ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих реверсивных счетчиков, выход первого элемента И-ИЛИ соединен со счетным входом второго реверсивного счетчика, а выход второго элемента И-ИЛИ соединен

% со счетным входом первого реверсивного счетчика, Такое соединение образует замкнутую петлю из двух цифро-частотных интеграторов, что приводит к самовозбуждению и гейерированию гармонического процесса 12)- .

Однако амплитуда колебаний. устанавливается перед пуском устройства путем введения в реверсивные счетчики начальных условий. В дальнейшем влттяние на амплитуду колебаний невозможно.

Цель изобретения — повышение быстродействия, что обеспечивается за счет управления амплитудой синуса и косинуса в процессе самих колебаний.

Поставленная цель достигается тем, что цифровое синусио-косинусное устройство, содержащее тактовый генератор, выход которого соединен со входом счетчика, выход которого подключен к первым входам двух элементов И-ИЛИ, второй вход первого элемента И-ИЛИ соединен с выходом первого реверсивного счетчика, к счетному входу которого под732886

45 кпючен выход второго элемента И-ИЛИ, выход первого элемента И-ИЛИ. соединен с счетным входом второго реверсивного счетчика, дополнительно введены три элемента И, три триггера и сумматор, первый вход которого является входом устройства, выход сумматора подключен ко второму входу второго апемента И-ИЛИ и к входу первого элемента И, выход которого соединен со входом установки нуля 1О первого триггера, выход которого подключен к управляющему входу первопэ реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом второго элемента И, выход которого подключен ко входу установ- 1 ки единицы первого триггера и к счетному входу второго триггера, выход которогб соединен с управляющим входом второго реверсивного счетчика, выход которого подключен к второму входу сумма20 тору и к входу третьего элемента И, выход которого соединен с вхоцом установки единицы второго триггера и со счет-. ным входом третьего триггера, выход . которого подключен к третьему входу сумматора.

На чертеже представлена блок-схема. устройства.

Устройство содержит тактовый генератор 1, счетчик 2, элементы И-ИЛИ 3, зв

4, первый реверсивный счетчик 5, эпементы И 6, И 7, сумматор 8,второй ревер-. сивный счетчик 9, эпемент И 10, триггеры 1 1, 1 2 и 1 3.

Устройство работает следующим обРазом.

Перед началом работы реверсивные счетчики 5, 9 и триггер 13 устанавпиваются в положение нуля, а триггеры 11, 12 в положение единицы. При атом счет 4О чики 5, 9 готовы к счету вперед, а сум3 матор 8 находится в состоянии вычитания. Если на входе устройства сигнал отсутствует, то на выходе сумматора 8 сигнал отсутствует, поэтому не образуются импупьсы на выходе элемента И-ИЛИ 4. Так как счетчик 5 обнупен,. то на выходе апемента И-ИЛИ 3 также нет импульсов. Устройство при этом находит- . ся в нулевом состоянии. При подаче на

50 вход устройства цифрового сигнала он проходит на выход сумматора и открывает апемент И-ИЛИ 4, на его выходе образуются и. пупьсы, запускающие счетчик 5, на выходе которого появляется

55 число, отличное от нуля которое откры вает элемент И-ИЛИ 3. Импульсы с его выхода поступают на счетный вход счетчика 9 и уже на его выходе образуется число, которое в сумматоре 8 вычитается из входного сигнала, уменьшая частоту, импульсов на выходе элемента

И-ИЛИ 4 и скорость нарастания числа на выходе счетчика 5. Однако это число продолжает расти, увеличивая частоту импульсов на выходе элемента ИИЛИ 3, что означает увеличение скорости нарастания числа на выходе счетчика

9. На выходе сумматора число продопжает падать. Таким образом, благодаря обратной связы возникает гармонический процесс. Причем амплитуда процесса пропорционапьна входному сигналу, так как чем он больше, тем большая частота установится на выходе элемента И-ИЛИ 4, тем быстрее нарастает число на выходе счетчика 5, тем больше будет его максимальная величина, B момент времени когда число на выходе счетчика 9 ста4 нет равным входному числу, на выходе сумматора 8 образуется ноль, срабатывает элемент И 7, который устанавливает триггер 12 в положение нуля, переключая счетчик 5 на обратный счет. После атого число на выходе атого счетчика начинает падать, а быстрота роста числа на выходе счетчика 9 уменьшается, При падении числа до нуля на выходе счетчика 5 в момент Ф срабатывает апемент И 6, устанавливая триггер 11 в положение ноль, что переводит счетчик

9 в режим обратного счета. После этого число на его выходе начинает падать.

Кроме того, в момент t< триггер 12 ус танавпивается в состояние единицы, что переводит счетчик 5 в: режим прямого счета, после чего число на выходе его будет возрастать по абсолютной величине. В момент времени t когда число на выходе счетчика 9 упадет до значения числа на входе устройства, на выходе сумматора 8 образуется нулевое значение, срабатывает апемент И 7 и триггер 12 устанавпивается в состояние нуля, переводя счетчик 5 в режим обратного счета. При атом число на его выходе начнет уменьшаться по абсолют. ной величине.

Есци входной сигнал является не постоянным во времени и, например, падает по величине, то возможен режим, когда число на выходе счетчика 9 станет отрицательным. При этом сумматор 8 должен уже складывать между собой указанное число и входной сигнал. Лпя атого используется элемент И 10, который при

5 7328 равенстве нулю сигнала на выходе счетчика 9 срабатывает и устанавливает триггер 13 в положение единицы переводя сумматор 8 в режим сложения. Данное событие происходит в момент „. В этот 1 же момент триггер 11 устанавлйвается в положение единицы, переводя счетчик

9 в. режим прямого счета. В момент число иа выходе счетчика 5 станет равным ную, сработает элемент.И 6, триг- 10 гер 11 установится в ноль, счетчик 9 начнет считать назад. В момент 1 срабатывает элемент И 10, триггер 13 устанавлйвается в ноль, сумматор 8 переходит в режим вычитания и процесс идет дал,ьше.

Таким образом, описанное устройство создает гармонические колебания, амплитуда которых зависит от величины входного сигнала. Кроме того,. имеется возможность влиять на колебания в ходе самого процесса изменяя величину. входного сигнала.

Устройство благодаря наличию новых элементов и связей между ними обеспечивает воэможность изменения амплитуды колебательного процесса, что расширяет его функциональные возможности в, различных прикладных задачах, решаемых с применением цифровой техники. зо

86 6 с выходом первого реверсивного счетчика, к счетному входу которого подключен выход второго элемента И-ИЛИ, выход первого элемента И-ИЛИ соединен с счетным входом второго реверсивного счетчика, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены три элемента И, три триггера и сумматор, первый вход которого является входом устройства, выход сумматора подключен ко второму входу второго элемента И-ИЛИ и к входу первого элемента И, выход которого соединен с входом установки нуля первого триггера, выход которого подключен к управляюшему входу первого реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом второго элемента И, выход которого подключен ко входу установки единицы первого триггера и к счетному входу второго триггера, выход которого соединен с управляюшим входом второго реверсивного счетчика, выход которого подключен ко второму входу сумматора и к входу третьего элемента И, выход которого соединен с входом установки единицы второго триггера и со счетным входом третьего триггера, выход которого подключен к третьему входу сумматора.

Формула изобретения цифровое синусно-косинусное устройство, содержашее тактовый генератор, выход которого соединен со входом счетчика, выход которого подключея к первым входам двух элементов И-ИЛИ, второй вход первого элемент И-ИЛИ соединен

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 246928. 9 06 f 15/32, 1969.

2. Данчеев В. П. Бифро-частотные вычислительные устройства. М., "Знергия", 1976 (прототип).

732886

Составитель А, Ермаков

Редактор О. Колесникова Техред Ж.. Кастелев ч Корректор Е. «""

Заказ 1555/11 Тираж 751: Подписное

ЦН ЛИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., и. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4