Цифровой генератор периодических функций

СО 10 З СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 1441372 4 С 06 Р 1/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛЬСТВ У ески ев СССР979.СР1983.ДИЧЕСУ 11 (54) КИХ (57) тике бретение относится к ычислительной техник втомаа так технике, предназначен и непрерывных, кусочн ериодических функций вида и может быть пр ствах имитационного м же радгенер ля о-непрепроизимененоделирорывных п вольного в устрой ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(56) Авторское свидетельствоУ 813677, кл. Н 03 В 19/00,Авторское свидетельство С9045, кл. Н 03 В 9/00,ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР ПЕРИ вания, преобразования цифровых сигналов в аналоговые, вывода информациииз ЦВМ, в частности, для генерациисложных сигналов в радиотехническойи измерительной аппаратуре. Цельизобретения - расширение класса решаемых задач за счет возможности генерации периодических сигналов, реализующих как непрерывные, так и кусочно-непрерывные функции произвольной формы. Генератор содержит блок 1синхронизации, блок 2 установки частоты воспроизведения функции, фазовыйнакопитель 3, три блока 4, 5 и 6 гамяти, перемножитель 7 кодов, преобразователь 8 кодов из прямого в дополнительный, сумматор 9, выходнойрегистр 10 и цифроаналоговый преобразователь 11. Поставленная цель достигается за счет введения третьегоблока 6 памяти. 2 кп.Рзобретение относится к автоматике, вычислительной технике и радиотехникее, предназначено для генерациинепрерывных кусочно-непрерывных пе 5риодических функций произвольного ви"да и может быть применено в устройствах имитационного моделирования, преобразования цифровых сигналов в аналоговые, выводы информации иэ ЦВИ, вчастности, для генерации сложных сиг"налов в радиотехнической и нзмери"тельной аппаратуре.Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет 15возможности генерации периодическихсигналов, реализующих как непрерывные, так и кусочно-непрерывные Функции произвольной формы.На фиг. 1 показана структурная 20электрическая схема цифрового генератора периодических Функций; на фиг.2 "временные диаграммы, поясняющие алгоритм работы устройства.Устройство содержит блок 1 синхронизации, блок 2 установки частотывоспроизведения функции, фазовый накопитель 3, первый 4, второй 5 и третий 6 блоки памяти, перемножитель 7кодов, преобразователь 8 кодов из 30прямого в дополнительный, сумматор 9,выходной регистр 1 О и ЦЛП 11,На фиг, 2 обозначены: а - последовательность импульсов частоты синхронизации 2:на выходе блока 1; Фор"мируемые аналоговые непрерывный (б)и реальный кусочно-непрерывный (г)сигналы и их значения А; на границахлинейных участков; приращения В; налинейных участках непрерывной (в) и 4 ркусочно-непрерывной (д) функций.Цифровой генератор периодическихФункций работает следующим образом.При помощи блока 2 в двоичном ко"де устанавливается число а, определяющее частоту Г воспроизведенияфункции на выходе генератора ГЕ а/2 . При работе генераторана выходе фазового накопителя 3 результирующие значения чисел обновляются с частотой синхронизации Г, задаваемой блоком 1 синхронизации.Младшие р выходных разрядов фазовогонакопителя 3 образуют 2 ф слов - понаибольшему возможному числу ступенчатых приращений на каждый линейныйучасток аппроксимирующей функции.Старшие ш выходных разрядов фазовогонакопителя 3 образуют 2 адресных слов обращений к блокам памяти 4, 5 и 6 - по наибольшему числу равномерно разбитых по времени линейных участков аппроксимированной функции.В результате в произвольный тактовый момент (/Е частоты Г на выходе фазового накопителя 3 формируется "й адрес обращения к первому 4, второму 5 и третьему 6 блокам памяти и множитель 1, поступающий на вторые входы перемножителя 7 кодов (1 = ОтФ 1, 2 2 -1; 3 О, 1, 2 2 -1)При генерации непрерывных функций (Фиг.2 б): в первый блок 4 памяти записаны 2 цифровых значений А; " модуль функции А в точке смены одного линейного участка на другой, причем положительные значения Л; занесены в память в прямом коде, модули отрицательных А; - в дополнительном коде; во второй блок 5 памяти занесены модули приращений функции В,.( А;+, " А; ( на 1-м линейном участке ее кусочно-линейной аппроксимации (фиг. 2 в); в третий блок 6 памяти по первому выходу ВСЮ, занесены знаки всех величин А; (фиг.2 б), по второму выходу БСБ- знаки всех приращений В; (фиг.2 в).Величина В;, умноженная на двоичную кодовую комбинацию 1/2 числа 1, образующегося на выходе младших разрядов Фазового накопителя 3, являет" ся слагаемым к А,. при вычислении функцииА(е А; щ А;+ 2 1 В.Суммирование происходит с учетом знаков величины А; и В;. Если приращение В; 1-го линейного участка положительное (возрастающий линейный участок синтезируемой функции),то знак 8 СН - плюсовой и на выход пре 2обраэователя 8 кодов проходит прямой код перемножителя 7 кодов; если приращение В; отрицательное, то знак ЯСБ " минусовой и на выходе преобразователя 8 кодов формируется дополнительный код перемножителя 7 кодов.Таким образом, на обе группы входов ,сумматора 9 могут поступать как положительные числа в прямом двоичном коде, так и отрицательные числа в дополнительном двоичном коде. В резуль" тате на выходе сумматора 9 формируется последовательность цифровых значений амплитуды линейно"ступенчатойз 1441 З аппроксимации генерируемой функции А, которая поступает на вход выходного регистра 10 и далее в ЦАП 11 в виде прямого кода с плюсовым знаком БСН для положительных значений5 А и в виде дополнительного кода с минусовым знаком СИ для отрицательных значений А . В результате на вы" ходе ЦАП 11 формируется требуемая 10 функция А, которая повторяется при каждом переполнении фазового накопителя 3.Формула изобретения 15Цифровой генератор периодических функций, содержащий фазовый накопитель, перемножитель кодов, два блока памяти, преобразователь кодов из пря мого в дополнительный, сумматор, причем вход синхронизации генератора подключен к счетному входу фазового накопителя, информационный выход сумматора и выход знакового разряда сум матора подключены к соответствующим выходам генератора, вход установки начальных условий генератора подключен к входу установки начальных условий фазового накопителя, выход перво го блока памяти подключен к первому 724информационному входу сумматора эы ход второго блока памяти подключен к первому информационному входу пере" множителя кодов, о т л и ч а ю " щ и и с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач эа счет возможности генерации периодических сигналов, р .ализующих как непрерыв" ные, так и кусочно-непрерывные функ" ции произвольной формы, в него введен третий блок памяти, причем выходы старших ш разрядов фазового накопителя подключены к адресным входам первого, второго и третьего блоков памяти, выходы р младших разрядов фазового накопителя годключены к второму информационному входу перемножптеля кодов, выход которого подключен к информационному входу преобразователя кодов из прямого в дополнительный, управляющий вход которого и вход знака приращения функции подключены к выходу знака приращения функции третьего блока памяти, выход преобразователя кодов из прямого в дополнительный подключен к второму информационному входу сумматора, вход знака функции которого подключен к соответствующему выходу третьего блокапамяти.441372 С.Курошвчук Корректо Редактор М.Виткин аненко Заказ 6288/5 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений3035, Москва, Ж, Рауш/5 ая наб., д роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составител Техред А.К Подписно омитета СССР открытий