Цифровой генератор гармонических функций

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) И 1) 9234 Р 10 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ ЗОБРЕТЕНИЯ САН Н АВТОРС чиков,Б,В.Но(54) (57) ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ, содержащий четыре регистра сдвига, два сумматора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены четыре триггера, счетчик, два элемента И, два элемента ЗИИЛИ, причем синхровход устройства соединен со счетным входом счетчика и управляющими входами четырех регистров сдвига, информационные выходы счетчика соединены с входами первого и второго элементов И, выход переполнения счетчика соединен со счетным входом первого триггера и с к -входом второго триггера, 5 - вход которого соединен с выходом первого элемента И, информационные выходы первого и второго регистров сдвига соединены е информационными .входами соответственно третьего и четвертого регистров сдвига, первый вход первого сумматора соединен с выходом первого элемента ЗИИЛИ, второй вход - с информационным выходом третьего регистра сдвига, а выход - с информационным входом(56) 1. Авторское свидетелИф 390520, кл. 6 06 Р 15/32Авторское свидетельУ 972487, кл, 6 Об Р 1/02 первого регистра сдвига и с 3 -входом. третьего триггера, первый вход второго сумматора соединен с выходом второго элемента ЗИИЛИ, второй вход с информационным выходом четвертого регистра сдвига, а выход - с информационным входом второго регистра сдвига и с Р -входом четвертого триггера, выход второго элемента И соединен с синхровходами третьего и четвертого триггеров, прямой выход первого триггера соединен с первыми входами первой и второй групп входов первого элемента ЗИИЛИ, инверсный выход первого триггера соединен с первыми входами первой и второй групп входов второго элемента ЗИИЛИ, прямой выход второго триггера соединен с вторыми входами вторых групп входов первого и второго элементов ЗИИЛИ, инверсный выход второго триггера соединен с вторыми входами первых групп входов первого и второго элементов ЗИИЛИ, прямой выход четвертого триггера соединен с третьим входом 1 первой группы входов первого элемента ЗИИЛИ, инверсный выход третьего триггера соединен с третьим входом второй группы входов втброго элемента ЗИИЛИ, третий вход второй группы входов первого элемента ЗИИЛИ подключен к информационному выходу второго регистра сдвига, инверсный вход первой группы входов второго элемента ЗИИЛИ подключен к информационному выходу первого регистра сдвига и к выходу устройства.3 . 114923 ет разрядности регистров. На каждый импульс частоты Г производится (и +К) сдвигов в регистрах 1-4 и вычисляется одна из .строк системы (2) в зависимости от состояния счетного 5 триггера 12. В первом полуцикле при единичном состоянии счетного триггера в устройстве производится вычисление первой строки системы дифференциальных уравнений (2) (ей соответ ствуют регистры 1, 3 и сумматор 5). Тогда код ч, хранящийся в. регистрах 1 и 3, последовательно складывается посредством одноразрядного сумматора 5 с 2 Ъю. Умножение хранящегося в регистрах 2 и 4, на коэффициент 2 и осуществляется путем сдвигана К разрядов вправо отно 2сительно ч за счет подачи кода на одноразрядный сумматор 5 не с регистра 4, а с регистра 2, Следовательно,2 Ьш = 21Учитывая, что й = в , получим выраже ние для круговой частоты генерируемых гармонических колебаний-1, К+1)Следовательно, сумматор 5 осущест" 30 вляет сложение ( и + К)-разрядного слова у(С) с и -разрядным словом 2 Ъ И ,(С + Ъ ). Недостающие К старших разрядов второго слова при его положительном значении дополняются 35 нулями, при отрицательном - едини- . цами, т.е. значениями знакового разряда второго числа. Для осуществления этой операции знаковые разряды слов З и у 2 дублируются в триггерах 40 14 и 15 и подаются в сумматоры 5 и б в течение К последних тактов каждого полуцикла через элементы ЗИИЛИ .7 и 8. Управление работой элементов ЗИИЛИ 7 и 8 осуществля ется триггером 13, который в начале каждого полуцикла (момент переключения триггера 12) обнуляется и находится в нулевом состоянии в течение первых и тактов, пропуская через 50 элементы ЗИИЛИ 7 и 8 на сумматоры 5 и 6 выходные сигналы регистров 1 и 2. По окончании первых ь тактов элемент И 10 устанавливает триггер 4 413 в единичное состояние, в котором он находится в течение следующих К тактов, пропуская на сумматоры 5 и Ь вместо выходных сигналов регистров 1 и 2 выходные сигналы дублирующих знаковык триггеров. Запись информации в дублирующие знаковые триггеры осуществляется по выходному сигналу элемента И 11, выделяющего послед- ний (знаковый) такт сложения. Счетчик 9 имеет коэффициент пересчета (и + К).Количество разрядов и регистров 1 и 2 определяется из допустимой погрешности квантования у и по уровню. Количество разрядов к регистров 3 и 4 определяется допустимой методической погрешностью интегрирования и однозначно задает число шагов интегрированиян- т- г- р " (кЧь -(к 112 Ена одном периоде Т синуса (косинуса), причем 5 не зависит от физического значения Т, а определяется только величиной К.Таким образом, регулировка частоты синуса (косинуса) обеспечивается изменением частоты Р . При этом К задает число отсчетов на.одном пе- риоде колебаний. Шаг интегрирования при изменении . частоты Р меняется только в реальном времени, а в машинном времени он остается постоянным и соответствует одному импульсу частоты Р .Код косинуса за первый полуцикл не меняется, так как с инверсного выхода триггера 12 подается нулевой потенциал на элемент ЗИИЛИ 8. При этом на сумматоре б значение косинуса, полученное на предыдущем шаге интегрирования, складывается с нулем.Во втором полуцикле при нулевом состоянии триггера 12 аналогично происходит вычисление 2-ой строки системы дифференциальных уравнений (2) без изменения кода синуса. Операция вычитания в сумматоре 6 выполняется за счет предварительного инвертирования значений разрядов регистра 1 (например, на входе элемента 8 и за счет съема с инверсного выхода знакового триггера 14).1149234 ставитель И.Пчелинцехред Л. Коцвбняк ное 188 Тираж 710 КИПИ Государствейного по делам изобретений Москва, Ж-З 5, РаушсПодпкомитета СССРи открытийая наб., д. 4 35 Пат ул. Проектная, 4 г. Уж Редактор Т.Кугрышев рректор Н,Корол