Цифровой генератор гармонических функций

берне ра да аи В.Ф,Ковал етельство СССРР 1/02, 1979.ельство СССРЕ 1/02, 1983. п 2 у пр авл е ния, которого со блока преоб ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ПИСАНИЕ ИЗОБР(54)(57) ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ, содержащий коммутатор первый и второй информационные входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго блоков постоянной памяти, а первый и второй управляющие входы коммутатора подключены соответственно к первому и второму выходам шифратора, блок преобразования прямого кода в дополнительный, сумматор по модулю два и элемент ИЛИ, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения частотного диапазона генерируемых функций, в него введены регистр кода функций, первый и второй регистры кода аргумента, регистр кода адреса, регистр управления, накапливающий сумматор и счетчик, информационнык выход которого подключен к информационному входу накапливающего сумматора, выходы ервого и второго разрядов которогои 2 (где и - разрядность) подключены к входам соответственно первого и второго разрядов регистравход третьего разрядаединен со знаковым входом разования прямого кода в дополнительный и подключен к выходуи-этретьего разряда 2 " накаплива сумматора, выходы остальных (и- разрядов накапливающего суммато соответственно соединены со вхо ми разрядов кода блока преобразования прямого кода в дополнительный, соответствующими входами элемента ИЛИ и входами соответствующих разрядов первого регистра кода аргумента, выход которого подключен к информационному входу второго регистра кода аргумента, вход второго разряда которого соединен с первым входом шифратора и подключен к выходу третьегос разряда регистра управления, выход ж первого разряда которого подключен к входу разряда знака синуса регистра кода функций и первому входу сумматора по модулю два, выход которого подключен к входу разряда знака косинуса регистра кода функций, входы разрядов значений целой части косинуса.и синуса которого подключе- Ь) ны соответственно к третьему и чет- Я вертому выходам шифратора, второй рф вход которого подключен к выходу чет- ("ф вертого разряда регистра управления, выход второго разряда которого подключен к третьему входу шифратора, второму входу сумматора по модулю два и входу первого разряда второго регистра кода аргумента, выход которого и выход. старшего разряда регистра кода функций являются выходом кода аргу мента генератора, выходами косинуса и синуса которого являются выходы соответственно разрядов кода косинуса и кода синуса регистра кода функций, входы разрядов кода косинуса и кода1224802 синуса которого подключены соответственно к первому и второму выходамкоммутатора, адресные входы первогоч второго блоков постоянной памятиподключены к выходу регистра кодаадреса, информационный вход которогоподключен к выходу регистра кода адреса, информационный вход которогоподключен к выходу блока преобразования прямого кода в дополнительный,тактовые входы накапливающего сумматора, регистра управления, первого ивторого регистров кода аргумента,регистра кода Функций и регистра кодаадреса соединены между собой и являИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в анализаторахспектра, функциональных преобразователях сигналов, в системах связи,радио, гидролокации, сейсмологии,виброметрии и т,п.Целью изобретения является .увеличение частотного диапазона генерируемых Функций.На фиг, 1 представлена функциональная схема цифрового генераторагармонических функций; на Фиг. 2функциональная схема шифратора.Цифровой генератор гармонических(ПЗУ), коммутатор 8, блок 9 преобразования прямого кода в дополнительный, регистр 10 кода адреса,регистр 11 управления, первый регистр12 кода аргумента, регистр 13 кодафункций, второй регистр 14 кодааргумента, установочный вход 15 ивход 16 разрешения установки генератора, вход 17 синхронизации, вход 18обнуления генератора, тактовый вход19 генератора, выходы 20 и 21 отсчетов гармонических Функций, выходы22 и 23 отсчета аргумента Функций.Шифратор 4 содержит элемент ИПИ-НЕ24, сумматор 25 по модулю два, элемент НЕ 26, и элементы И 27 и 28,Генератор гармонических функцийработает следующим образом,ются тактовым входом генератора, входом синхронизации которого являетсясчетный вход счетчика, установочныйвход и вход разрешения установки которогс являются установочным и входом разрешения установки генератора,входы обнуления накапливающего сумматора, счетчика, регистра кода адреса,регистра управления, первого и второго регистров кода аргумента и регистра кора функций соединены между собойи являются входом обнуления генератора, вход четвертого разряда регистра управления подключен к выходуэлемента ИЛИ. Работа начинается с подачи на вход 18 обнуления генератора управляющего сигнала для установки в 0 счетчика 1 и всех регистров. После снятия этого сигнала активизацией входа 16 разрешения установки в счетчике может быть. установлено значение кода, по,цанного на установочный вход 15.На тактовый вход 19 генератора поступают внешние тактовые импульсы при необходимости выдачи следующего отсчета гармонических Функций. Зтот вход соединен с тактовыми входами накапливающего сумматора 2 и регистров 10- 14. На счетный вход 17 генератора внешние тактовые импульсы могут поступать через Р(Р б И) импульсов, поданных на тактовый вход 19 генератора, т.е счетчик 1 может подсчитать каждый Р-тый импульс, представляя на своих выходах кодкоторый подается на информационный вход накапливающего сумматора 2.Модуль счета счетчика 1 совпадает с модулем суммирования накапливающего сумматора 2 и равен:1, т.с. ил разряцности равны и = Ьэя ИПри поступ ленни на тактовый вход накапливающего сумматора 2 очередного импульса (со входа 19) к выходу сумматора рк 1прибавляется значение 1 с, образуя новое значение кода аргумента 1(р+1)1 с 3 1 нДля кратности код аргументавр 1 Л обозначим через х, На периодмоей2прй шаге дискретизации ьх аргумента х генератор выдает И = 215 2 и/ь х отсчетов значений синуса и косинуса. В первом 6 и втором 7 блоках памяти (ПЗУ) по адресам х хранятся соответственно дробные части значений зп х и соз х для 14 М. -- ах, Для формирования2адреса при обращении к блокам 6 и 7 постоянной памяти используются и младших разряда выходного кода накапливающего сумматора 2.Формирование кода адреса обращения к ПЗУ производится блоком 9 преобразования прямого кода в дополнительный код в зависимости от четности контакта произвольного угла 0х27. При этом, если значение (п)-го разряда накапливающего сумматора 2 Ос = О, то блок 9 выдает дополнительный (по модулю И/8) код, а если Ос = 1, то - прямой код, Сформированный код адреса обращения к ПЗУ записывается в регистр 10 кода адреса следующим тактовым импульсом с тактового входа 19 генератора. При этом одновременно в регистр 11 управления записываются значения трех старших разрядов входного кода накапливающего сумматора 2 и сигнал е с выхода элемента ИЛИ равный "0", если все имладших разряда накапливающего сумматора 2 представлены нулевой комбинацией, и равный "1" - в остальных случаях. Также одновременно с этим в регистр12 кода аргумента записываются имладших разряда выходного кода накапливающего сумматора 2.Код, записанный в регистре 10 кода адреса, используется для обращения к соответствующим ячейкам ПЗУ 6 и 7, выходы которых поданы на соответствующие информационные входыкоммутатора 8. Код, записанный врегистре "1.1 управления, используетсядля управления шифратором 4 и суммаром 5 по модулю два. Код, записанный в регистре 12 кода аргумента, подается на информационные входы регистра 14 кода аргумента.ШиФратор 4 при= 0 и Осй=О(углы вида 0 /2, Е=О, 1,2, )вырабатывает сигнал К = 1, которыйустанавливает на обеих группах выходов коммутатора 8 нулевые значения иустанавливает значения разрядов целойчасти значений функций косинуса СОи синуса ЯО равными соответственноСО = Яца, БО = 0 оа, где Яма - выход 20 25 30 35 45 50 55(и)-го разряда накапливающего сумматора 2, записанный в регистр .11управления. Во всех остальных случаяхК = О, СО = О, ЯО = О. Если Ос= фа, то выход шифратора Ч = О,при Осй = Яца Ч = 1. При Ч = 0коммутатор 8 на выходСоз) подаетзначение кода дробной части из блока 6, а на выход Бьп - из блока 7.При Ч = 1 подключение блоков противоположное. Это следует из описаннойработы шифратора 4, а также схемына фиг. 2, он выполняет следующиелогические функции. К=цчОсс, СО=КОа, БО=КАца,Ч=Осс О+ Яда.Сумматор 5 по модулю два формируетзнак косинуса, используя два старшихразряда с выхода накапливающего сумматора 2, записанные в регистре 11управления. Старший разряд, при этом,представляет знак синуса,Выходы знаковых разрядов, разрядов целой части и дробных частейфункций косинуса и синуса с выходоврегистра 11, сумматора 5, шифратора 4и коммутатора 8 соединены с соответствующими информационными входамирегистра 13 кода Функций, запись в который производится следующим тактовым импульсом с тактового входа 19генератора, Одновременно с этим, соответствующий этим отсчетам гармонических Функций код аргумента записывается в регистр 14 кода аргумента, наинформационные входы которого, кромевыходов регистра 12 кода аргумента,.поданы также сигналы Осй и Яоа с выхода регистра 11 управления. Старшийразряд кода аргумента может не подаваться на информационный вход регистра 14 (для экономии его разрядности),так как он подан на информационныйвход регистра 13 в качестве знаковогоразряда синуса, с выхода которого онможет быть использован также и в качестве старшего разряда кода аргумента.Выходы 20 и 21, представляющие2 2 Ясоответственно соя - рк и зЫ - р 1 сИ Г фс выхода регистра 13 поданы на выходгенератора. Код аргумента рК снимается соответственно с выхода 22 регистра 13 и выходов регистра 14.На вход 18 обнуления генератораподается сигнал для установки в "0"1224802 Заказ 1953/48 Тираж 671 Подписно Производств,-полиграФ, пред-е, г. Ужгород, ул, Проектная счетчика 1, накапливающего сумматора 2 и всех регистров. После снятияэтого сигнала активизацией входа 16разрешения установки на выходах счетчика 1 устанавливается значение кода, поданного на входы 15. Если поусловиям применения устройства работунужно начинать с нуля, то код этогочисла можно не заносить в счетчик 1после его обнуления с помощью входа 18. В последнем случае до поступления первого тактового импульса насчетный вход 17 генератор будет выдавать значения функций соответствующие Е = О,На тактовый вход 19 генератораподаются внешние тактовые импульсы,Тактирование накапливающего сумматора 2 вызывает последовательно появление на его выходах кодов чисел21, 31 по модулю И. На выходах 23и 22 этот код появляется с задержкойна два периода импульсов тактовоговхода 19 генератора. На счетный вход 17 внешние тактовые импульсы могут поступать че рез р 4 М импульсов тактового входа19 генератора. При этом код на выхоце счетчика 1 увеличивается наединицу, Изменяется также последовательность кодов на выходах сум матора 2 и, с задержкой на два периода тактсвых импульсов, также навыходах 23 и 22, Генератор выдаетзначения функций, соответствующиеаргументам, коды которых представ лены на выходах 23 и 22.