Цифровой функциональный генератор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 563 6 Р 1/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) С.А. (53) (56) У 12Ав У 13 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ 4216025/24-2425.03,8723,09.88. Бюл. НфИнститут техничеССРР.Х.Садыхов, А.Г.Иачнев,олотой и А.В,Шаренков681.325(088.8)Авторскоесвидетельство ССС7136, кл. С 06 Г 1/02, 1985торское свидетельство СССР4018, кл. С 06 Р 1/021985(54) ЦИФРОВОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и моженайти применение для обработки двумерных сигналов и изображений. Цельизобретения - расширение класса решаемых задач за счет генерированияфункций от двух аргументов. Генератор содержит счетчики 1,2, элементИЛИ 3, элемент 4 задержки, генератор5 функций Уолша, регистр 6 сдвига,блок 7 памяти, элемент НЕ 8, группуэлементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 с соответствующими связями. 3 ил.-425631 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использонано в системах спектрального анализа, информационно-измерительных комплексах, а также в системах цифровой обработки изображений,Цель изобретения - расширение класса решаемых задач эа счет генерирона-;1 О ныя функций Уолша от двух аргументов (двумерных функций Уолша).Система двумерных функций Уолша определяется следующим образом:15Ъ 1 а 1(1 с,тп,х,у)Уа 1(1 с,х)ЯЯа 1(ш,у),(1) где Яа 1,х) - вектор-строка;11 а 1(ш,у) - вектор столбец;- кронекеровское произведение функций Уолша, упорядоченных по Качмажу.Для И4 система функций Уолша Качмажа имеет вид: 25 1 1 1 1 1 1 -1 -1 1 - -1 1), которая Рассмотрим пример получения Функ"цни 11 а 1 (1,2,х,у). 11 а 1 (1, 2 х, у)Ыа 1) 1, х)9 Иа Ц 2, у) = 35 щ 11 1 -1 -11(х 1- 1 -1 3) 40-1 -1 1 построголшаматриц циональльногоура генг.З - :лша от ункции Ыа 1(0,0,х,у),ый столбец нераторройФэле 1Функций7 памяЗатем на вход 11 товых импульсов, котподается 11 такрые производят г на выход реисанной н негочитываются Счет пос нательныи сдн6 значений заа также под гист Функ ентов Аналогичным образом можноить любую двумерную функцию УДля размерности Х получаем Ювида (3).На фиг. представлена Функная схема цифрового Функционагенератора; на фиг.2 - структнератора функций Уолша; на Фпервые шестнадцать функций Уодвух переменных.ЦиФровой функциональный ге(Фиг.1) содержит первый и нтосчетчики 1 и 2, элемент ИЛИ 3мент 4 задержки, генератор 5Уолша, регистр 6 сдвига, блокти, элемент НЕ 8, группу элем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, первый и второйуправляющие входы 10 и 11 генератора.Генератор 5 Функций Уолша (фиг.2)реализован для интервала 0, 1 и выполнен, для примера, по известномуметоду, основанному на использованиипроизводных функций Радемахера,Генератор 5 содержит счетчик 12,триггеры 13-15, (и-) элементон ИС-КЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16-22.На фиг. 3 знаками "+" и "-" показанысоответственно значения +1 и -1 функцииУа 1 ф,ш,х,у), а сама функция находитсяна пересечении столбца, определяемогоФункцией Иа 11,х) и строки, определяемой функцией 11 а 1(т,у),В блок 7 (ПЗУ) последовательнозаписаны функции Уолша-Качмажа. Приэтом значению +1 функции соответствует сигнал "1", а значению Функции-1 - сигнал "0" на выходах ЛЗУ.Устройство работает следующим образом,В исходный момент на выходах генератора 5 сформирована функция Уа 1(О,У) поступает на первые входы группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, а счетчики1 и 2 находятся в состоянии "0". Поэтому из блока 7 выбирается записаннаяпо чулевому адресу функция Иа 1(О,х),значение которой1 1 1 1 записывается в регистр 6 сдвига импульсом записи, поступающим с входа 1 Очерез элемент ИЛИ 3. В результатена выходе регистра 6 сдвига появляется первое значение "1" функциима 1(О,х), которое инвертируется исигнал "О" элементом НЕ 8 и подаетсяна вторые входы группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9. На выходах элементов ИСКЛЮЧА 10 ЩЕЕ ИЛИ 9 получается пер 1425631чиком 1, В результате на выходах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 ранее описанным образом последовательно формируются остальные Мстолбцов, а функция Ма 1(О,О,х,у) имеет вид:1 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 1 10 Одновременно происходит переполнение счетчика 1, на выходе которого появляется импульс переполнения. Этот им пульс записывается в счетчик 2, а новое содержимое счетчика 2, поступающее на адресные входы блока 7, осуществляет выборку из него функции 11 а 1(1,х). Импульс переполнения прохо О дит,также элемент 4 задержки и элемент ИЛИ 3 записывает функцию 11 а 1(1,х) .в регистр 6 сдига. Задержка наэлементе 4 необходима для того, что"бы процесс дешифрации адреса и выбор ки из блока 7 очередной функции Уолшапроисходил раньше, чем осуществитсязапись этой функции в регистр 6. Описанный процесс формирования столбцовповторяется, при этом генерируется Зо функция 11 а 1(1,0,х,у) (см.фиг.3). Аналогичным образом генерируются остальные 1 + Хфункции 11 а 1(1 с,О,х,у).Как только окончится процесс генерирования столбцов для последней иззаписанных в блок 7 функций УолшаКачмажа, то счетчик 2 обнуляется, а на его выходе появляется импульс пе реполнения, который поступает в генератор 5 и вызывает появление на его вы- .4 О ходах очередной функции Уолша (11 а 1(1, у) . При этом из блока 7 опяТь выбирается, а затем записьвается в регистр 6 импульсом переполнения счетчика 1 .(через элементы 4 и 3) функцияа 1(О,х). 45 . Процесс формирования О - Нфункции Ма 1(К,1,х,у) повторяется. Аналогично формируются все И функции Уол 2ша Яа 1(1,ш,х,у). Необходимо подчеркнуть, что кронекеровское произведение 50 осуществляется элементом НЕ 8 и группой элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9,Генератор 5 функций Уолша (фиг.2)работает следующим образом. В .исходный момент счетчик СТ 12 находится в состоянии "О", а на входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ поступают сигналы "О" с выходов триггеров Т - Т . Поэтому на выходах элементов ИСКЛЮЧАЮ" ЩЕЕ ИЛИ будут сигналы "1", что соответствует функции 11 а 1(О,У). При пос-, туплении с выхода счетчика 2 ньлульса переполнения, в счетчике СТ 12 бу" дет двоичный код 100 функции 11 а 1(1,у), и на элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 поступает сигнал "1". В результате на выходах генератора появятся значения 1 1 1 1 О О О О, соответствующие этой функции. Очередной импульс переполнения приводит к изменению содержимого счетчика СТ 12 и Формированию функции Ма 1(2,у). Аналогично формируются функции Яа 1(ш,у).Формула изобретенияЦифровой функци зальный генератор, содержащий блок паяти, группу из п элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых подключены к выходу генератора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет генерирования функций от двух аргументов, в него введены генератор функций Уолша, регистр сдвига,два счетчика, элемент ИЛИ, элементзадержки и элемент НЕ, причем вход управления записью генератора подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу запи"си регистра сдвига, вход синхронизации которого и счетный вход первогосчетчика подключены к тактовому входугенератора, выход переполнения первого счетчика подключен к счетному входу второго счетчика и через элементзадержки к второму входу элемента ИЛИ, выход второго счетчика подключен к адресному входу блока памяти, выход которого подключе к информационному входу регистра сдвига, выход ко" торого подключен к входу элемента НЕ,выход которого подключен к первымвходам и элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИгруппы, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих разрядов генератора функций Уолша, вход управления которого подключен к выходу переполнения второго счетчика.+ Составитель С.Ку Корректо хред 11.Дидик а тор С.Пат Заказ 4769/4 изводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 .ф Яй 1 ирйж 704 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035 Москва, Ж, РаушПодписнокомитета СССРи открытийкая наб., д,. 4