Функциональный генератор

ависимое от видет лено 14.Х 11,1970 ( 1496737/18-24). б 061 3/00 Ст Обд 7/2 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам иэоеретений и открытийриоритет Опубликовано 22.И 11.1973. Бю Дата опубликования описания УДК 681.334 (088.8 етень ,3424.Х 11.1973 Авторыизобретения П. М. Чеголин, Г. И. Алексеевститут технической кибернетики Г. ЯрусовБелорусской С Заявит фУНКЦИОНАЛЪНЫЙ ЕРАТОР с присоединением заявкиУстройство относится к вычислительной технике, может найти применение для вырабатывания непрерывных функций произвольного вида при задании аргумента унитарным кодом. Результат получается в аналоговой фор ме.Известен функциональный генератор, содержащий постоянное запоминающее устройство, три цифро-аналоговых преобразователя, выходы первого и второго из которых соединены с 10 аналоговыми входами третьего, два регистра, вход первого из которых подключен к первому выходу постоянного запоминающего устройства, а выход - к первому цифро-аналоговому преобразователю и входу второго регистра, 15 выход которого соединен со вторым цифроаналоговым преобразователем, последовательно соединенныс генератор импульсов и счетчик, выходом подключенный к третьему цифро-аналоговому преобразователю; две после довательно соединенные линии задержки, вход первой из которых соединен с выходом переполнения счетчика и входом установки в нуль второго регистра, выход - со входом установки в нуль первого регистра, а выход второй 25 линии задержки подключен ко входу опроса постоянного запоминающего устройства.Цель изобретения - упрощение устройства и устранение неоднозначности вырабатывае,мых им функций. Достигается она терм, что в ЗО предлагаемом генераторе выход второго регистра соединен с основным адресным входом постоянного запоминающего устройства, второй выход которого подключен к счетному входу дополнительного введенного счетчика, выход которого соединен с дополнительным адресным входом постоянного запоминающего устройства.На фиг, 1 представлена блок-схема функционального генератора; на фиг. 2 - функцио. нальная схема счетчика и цифро-аналогового преобразователя; на фиг. 3 - график участка функции с ордпнатамиЯс т) = Ус т, Яс) = О;Яхс.т) = Ы,;Функциональный генератор содержит регистры 1, 2, цифро-аналоговые преобразователи 8 - 5, счетчики б, 7, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 8, генератор импульсов 9, линии задержки 10, 11; 12 - выход ПЗУ 8;18, 14 - аналоговые входы цифро-аналогового преобразователя 5; 15 - выходившая клемма устройства.Счетчик б (фиг. 2) выотолнен на триггерах 1 б - 18, а цифро-аналоговый преобразователь 5 - на ключах 19 - 21 и аттенюаторе, состоящем из резисторов 22 - 27. Связи между триггерами 1 б - 18 для упрощения не показаны.Здесь- цена младшего разряда цифро-аналогового преобразователя 5 на интервале (с - 1,) генерируемой функции.Таким образом,выхр0 - 1 пц+ Е - 1 (2)2 Учитывая, что 1=2" - 1, формулуможно представить в виде(2) При любых других значениях числа 1, находящихся в счетчике б (т. е. О (1(1 Д,выходное напряжение определяется по более общей формуле Следует отметить, что в формулах (1 - 4) сложение и вычитание происходят с учетом знаков, т. е. напряжения К и У;могут иметь как положительные, так и отрицательные полярности, а также могут быть равны нулю.Таким образом, на участке ( - 1,) имеет место ступенчато-линейная аппроксимация генерируемой функции с дискретностью, определяемой разрядностью счетчика б.Согласно формуле (4) при 1=О напряжение на выходе 15 В исходном состоянии в регистре 2 установлен код (х,) первой ординаты, а в регистре 1 - код (х,) второй ординаты границ пер. вого участка аппроксимации генерируемой функции 1(к), а счетчик б установлен в нулевое состояние.Напряжение с выхода цифро-аналогового преобразователя 4, пропорциональное 1(хо), и напряжение с выхода цифро-аналогового преобразователя 3, пропорциональное (х,), поступают соответственно на входы 14 и 13 цифро-аналогового преобразователя 5.Преобразователь 5 работает следующим образом.Если на входы 13 и 14,поданы напряжения Г; и У; ь пропорциональные кодам -й и ( - 1) -й ординат генерируемой функции (= = - 1, 2,), имеющимся в регистрах 1 и 2, а счетчик б установлен в нулевое состояние (1=0), триггеры 1 б - 18 находятся в нулевом .состоянии, а ключи 19 - 21 подключают все звенья аттенюатора ко входу 14. Напряжение на выходе 15 Уы,.=УЕсли,в счетчике б все триггеры установлены в единичное состояние, что соответствуетто ключи коммутируют звенья аттенюатора на вход 13, а напряжение на выходе 151 ыр т,0 11( -) Ллх + 1 -(1) По мере заполнения счетчика б от генератора 9 до 1 напряжение на выходе 15 изменяется до величины51 выхр ц - 1 1 ЦО 1)Импульс переполнения со счетчика б прп1=1 устанавливает регистр 2 в нуль, а спустя время, определяемое линией задержки 10,в нуль устанавливается регистр 1. При этом10 код (х,) с выходов регистра 1 передается врегистр 2, Далее устройство может работатьпо-разному, Здесь могут быть два случая.1. Среди значений генерируемой функции,соответствующих границам каждого участка15 аппроксимации, нет одинаковых (т. е.Ях,)+Ях,)+ =,6 ДхД,2, Среди значений генерируемой функции,соответствующих границам участков аппрок симации, встречаются одинаковые (т. е., например(х,) = 1(х,); 1(х ) = Дх. )В первом случае после занесения в регистр 225 кода (х,), спустя время, определяемое линией задержки 11, с выхода ее,на вход ПЗУ 8поступает импульс опроса и с выходов ПЗУв регистр 1 заносится код (хД следующсй ординаты граничного значения генерируемой30 функции. На выходе 15 при этом имеется на.пряжение УВыше была рассмотрена работа устройствана первом участке аппроксимации, На второми последующих участках аппроксимации уст 55 ройство работает аналогично. При этом на выходе 15 генерируется функциональное напряжение, соответствующее заданным значениямфункции на границах участков аппроксимациисо ступенчато-линейной аппроксимацией меж 40 ду ними,В данном случае значение кода последующей ординаты границы участка аппроксимациивырабатываемое ПЗУ 8, определяется кодом предыдущей ординаты границы участка45 аппроксимации, хранящимся в момент опроса ПЗУ 8 в регистре 2:Ях) = РЯхс т), с = 0,1,2Это позволило в предлагаемом генераторе в 50 качестве адресного регистра ПЗУ использовать регистр цифро-аналогового преобразователя, что значительно упростило схему.Как следует из описания, если вырабатываются функции с разными кодами ординат, со ответствующих границам участков аппроксимации, счетчик 7 оказывается ненужным, что еще больше упрощает устройство.Если среди значений генерируемой функции,соответствующих границам участков аппрок симации, встречаются одинаковые для конкретности рассуждений примем385298 10 Фиг. 1 установлен в нуль, а в регистре 2 имеется код (хю).При поступлении на вход ПЗУ 8 с выхода линии задержки 11 импульса опроса одновременно с кодом (х,+,), поступающим с выходов ПЗУ 8 в регистр 1, с выхода 12 на суммирующий вход счетчика 7 подается импульс, который фиксирует в последнем единицу. Дальнейшая работа устройства аналогична описанной для первого случая вплоть до значения )(х). Разница лишь в том, что код ординаты (хд+) и коды последующих ординат до ординаты (х,) включительно вырабатываются в ПЗУ 8 с учетом единицы в счетчике 7.При коде в регистре 2, соответствующем (х ), с поступлением на вход ПЗУ 8 с выхода линии задержки 11 очередного импульса опроса ПЗУ 8 вырабатывает код(х,п+), поступающий в регистр 1, и импульс, который с выхода 12 поступает в счетчик 7. В счетчике 7 фиксируется число два, Последующие ординады генерируемой функции, соответствующие границам участков аппроксимации, кодируются с учетом числа два в счетчике 7.Итак, в этом случае каждое значение ксда ординаты границы участка аппроксимации, вырабатываемое ПЗУ 8, определяется кодом, соответствующим коду предыдущей ординаты границы участка аппроксимации, хранящимся в момент опроса состояния ПЗУ 8 в регистре 2, а также числом М, имеющимся к этому моменту в счетчике 7:Яхг): 1 Яхс ), %,т. е. счетчик 7 устраняет неоднозначность в кодировании ординат, которая может возникнуть при одинаковых ординатах границ участков аппроксимации.Таким образом, предлагаемый функциональный генератор вырабатывает непрерывные на заданном отрезке изменения аргумента функции произвольного вида с одновременной ступенчато-линейной аппроксимацией и получением результата в аналоговом виде.5 Переход от одной функции к другой возможен при установке в устройстве сменного ПЗУ 8. Предмет изобретения Функциональный генератор, содержащий постоянное запоминающее устройство, три циф ро-аналоговых преобразователя, выходы первого и второго из которых соединены с ана логовыми входами третьего, два регистра, входпервого из которых подключен к первому выходу постоянного запоминающего устройства, а выход - к первому цифро-аналоговому преобразователю и входу второго регистра, вы ход которого соединен со вторым цифро-аналоговым преобразователем, последовательно соединенные генератор импульсов и счетчик, выходом подключенный к третьему цифро-аналоговому преобразователю, две последователь но соединенные линии задержки, вход первойиз которых соединен с выходом переполнения счетчика и входом установки в нуль второго регистра, выход - со входом установки в нуль первого регистра, а выход второй линии под ключен ко входу опроса постоянного запоминающего устройства, от,ияающийся тем, что, с целью упрощения генератора и устранения неоднозначности вырабатываемых им функций, выход второго регистра соединен с ос новным адресным входом постоянного запоминающего устройства, второй выход которого подключен к счетному входу дополнительно введенного счетчика, выход которого соединен с дополнительным адресным входом постоян ного запоминающего устройства.38298 едактор Б, Федотов Изд.84 Тираж 647 Государственного комитета Совета Минист по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5каз 3395/2ЦНИ одписно СССР Составитель И, Шелип Техред Т. Уско Типография, пр. Сапунова Корректоры: В. Петро