Цифровой генератор функций

Оп ИСАНИЕИ ЗОБеоЕТЕ Н ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(46) Дата опубликования описания 09.07.77(51) М. Кл,е Ст 06 Г 1/02 Государственный комитет Совета Министров СССР ао делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения Московский институт инженеров гражданской аввацвв(54) ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР ФУНКЦИЙ 1Изобретение 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 лагеля и преобразователь код-напряжение Щ.10Недостатками такого генератора являют Ья большие аппаратурные затраты, а также большое время. выработки приращений генерируемыхх функций.Известен также функциональный генера- И тор, содержащий трнггерные счетчики, нор мирующие схемы, переключатели и инверторы 2.Однако такой генератор позволяет воспроизводить лишь некоторые фувкциоваль 20 ные зависимости.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является цифровой генератор функций, содержащий две группы внформацнонных шин, преобразователь вре менных интервалов в последовательности импульсов, реверсивный счетчик, установок ные входы н управляющий вход которого подключены к соответствующвм ииформаци ф онным шинам первой группы, а выходы разрядов являютсв выходами устройства 13:.Это устройство содержит также блоки весовых 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 упрощевве конструкции и повышение быстродействия генератора.Поставленная пель достигается тем,что цифровой генератор функций содержит генератор функций Уолша, элемент задерж ки и сумматор по модулю два. Выход преОбразозателя временных интервалов в последовательность импульсов подключен ктактовому входу генератора функций Уолша,управряющие входы которого подключенык соответствующим информационным шинамвторой группы, а выход - к первому входусумматора по модулю два ы через элементзадержкв ко второму входу сумматора помодулю два. Выход сумматора по модулюдва подключен ко входу реверсивного счет" )0чыка,Схема циФрового генератора функцийизображена на чертеже.Он содержит преобразователь временныхИнтервалов в последовательность импульсов )51, генератор Функцвй Уолша 2, элемент задержкв 3, сумматор по модулю два 4,реверсывный счетчик 5, первую группу Информационных шын 6, одна вз которых служытдпя заданыя знака прыращеныя функций, 20В(и ьГ и подключена к управляющему входу счетчика 5, а другые - для заданва начапьно 1 о значеныя функцвы ( Т (Х )ы подключены к установочным входам, вторую 7 группу входных Информационных шын 25в выходные шивы 8,Устройство работает следующым образом.Знак приращения Функции бД ид Г 3на очередном интервале аппроксимации Тпоступает но одной ыэ информационных швн 0первой группы 6 ва управпяющый вход счетчика 5.ы определяет режим работы счетчика (сложеные ыпы вычитание). Другие ын:формацыонные шины первой группы 6, подключенные к соответствуюшым установочным 85Входам счетчика 5, служат дпя ВВода начального значения функцвы 7 (Х ). Абсолютная велвчвиа приращения Функции( ь ) на заданном интервале аппроксымацви Т поступает с информационных шин 40второй группы на соответствующие входы генератора функций Уолша 2 в определяет номер И =ь Г) генерируемойфункции Уопша ( И =0,1,2,2 1,д -число шин второй группы 10).С момента подачи старъ-Импульса пошине 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 переключеные на выходе генератора 2 при помощи элемента задержки 3 и сумматора по модулю два 4 преобразуется в импульс длительностью В один такт 55 (1/УО). Число этих импульсов эа один период работы ТО = 2"/У генератора 2 равно й = ( ьУ ), подсчитывается .: счетчиком 5 и добавляется к его содержимому (или вычитается из него), Текущее 604значение аппроксымируемой функции 7 (Х), получаемое на выходе счетчика 5, вырабатывается эа один такт работы цифрового генератора.Значения Н , определяемые входной информацией на шинах 7, изменяются на концах интервалов аппроксвмацвы Т, Чтобы приращение содержимого счетчике 5 (т.е. Ь Г) на интервале аппроксвмацвв Т было равно влв пропорционально номеру й функции Уолша, необходимо, чтобы внтервал Т был равен влв кратен циклу работы Т генератора 2. В противном случае прыг ращение аппроксимвруемой фуыкцвв отлвчается от заданного, хотя погрешыость ма ла при 1Т, Разрядность выходного счетчика 5 завысит от класса генервруемых функций ы требуемой точности аппроксв; мациы. Его емкость К может быть попучева иэ выражения ма кс/Т/- шаг квантования эначенвй функформула вэобретенвя Цифровой генератор функцый, содержащий две группы внформацвонных швн, преобразователь временных интервалов в последе. вательноств вмпульсов, реверсввный счеъчык, установочные входы ы управляющвй вход которого подключены к соответствукь щим информационным шинам первой группы а Выходи разрядов являются выходами устройства, о т л и ч а ю ц) в й с я гем, что, с целью упрощения конструкции в вовыщения быстродействия, он содержвт генератор функций Уолша, элемент задержкв в сумматор по модулю два, а выход преобразователя временных интервалов в последовательности импульсов подключен к так говому входу генератора функций Уолша,где КоВыход генератора 2 может быть непосредственно подключен ко входу счетчика 5, (прв этом элемент задержки 3 в сумматор по модулю два 4 Исключается), но скорость подсчета Импульсов счетчвков 5 вдвое уменьшается.Испольэованые данного цвфровот о генератора функцвй обеспечввает по сравненыю с сущэствующвмы устройствами мвнвмаль ное время (1 такт) формирования значен вй аппроксвмыруемой функцыы. Конструкцвя генератора эначвтельно упрощена благодаря ыскпюченыю блоков взвешвванвя, декодырованвя в памяти.А. 3)ищенко аз 848/59 Тираж 818 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мине:тр по делам изобретений и открытнй 113035, Москва, Ж 35, Раушскаа набд. 4/5илиал ППП фПатентф, г, Уагород, ун. Проектна управляющие входы которого подключены,ксоответствующим информационным шинамвторой группы, а выход - к первому входусумматора по модулю два н через элементзадержки ко второму входу сумматора помодулю два; выход сумматора по модулюдва подключен ко входу реверсивного счетчика. 6Источннки информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР327467, кл. О 06 Б 1/02 от 04.09.70.2. Авторское свндетельство СССР М 446050, кл. О 06 Р 1/02, от 30.11.72.3. Авторское свидетельствс СССР % 451989, кл, О 06 Б 1/02 от 30.11.74