Цифровой генератор гармонических колебаний

Ч:СИИ83 йоюа Советских Социалистических Республик) Заявлено 24.09.7 51) М, Кл.- б 06 Г 1 уО исоединением заявки Государственный комитет(45) Дата опубликования описания 30.12.78(71) Заявитель РОВОЙ ГЕНЕРАТОР ГАРМО КОЛ ЕБАН И Й4) КИ 2 5 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах цифровых радиально-круговых разверток, устройствах цифрового автоматического управления, в тригонометрических вычислителях, в цифровых анализаторах и др, для генерирования синусоидально-меняющихся кодов и частоты.Известен цифровой генератор гармонических колебаний, содержащий умножи тель, делитель частоты, коммутатор, реверсивные счетчики и триггеры 11.Известный генератор работает по принципу двоичного интегрирования, что приводит к накоплению погрешности и снижает 1 точность воспроизведения функции.Наиболее близким техническим решением к изобретению является цифровой генератор гармонических колебаний, содержащий генератор тактовых импульсов, первый 20 выход которого подключен к входу и-разрядного счетчика аргумента, А (й(п - 2) младших разрядов которого, с нулевого до (Й - 1)-й, подключены своими выходами к первой группе управляющих входов преоб разователя частоты импульсов, выходы двух старших разрядов счетчика аргумента, (и - 1) -го и (и - 2) -го, подключены к входам формирователя знаков генерируемых функций, выход (п - 2) -го разряда - 3 к соответствующему управляющему входу коммутатора, выходы коммутатора - к входам реверсивных счетчиков 12.Недостатком известного генератора является сложность, вызванная необходимостью корректировки его состояния по мере накопления погрешности воспроизведения функции, а также невозможность получения кода суммы синуса и косинуса без дополнительных аппаратурных затрат.Целью изобретения является упрощение цифрового генератора гармонических колебаний и расширение его функциональных возможностей, а именно, дополнительное генерирование суммы синуса и косинуса,Поставленная цель достигается тем, что генератор содержит управляемый инвертирующий блок и коммутатор каналов синуса и косинуса, причем выходы разрядов счетчика аргумента, с й-го по (и - 3) -й, подключены к информационным, а первый выход генератора тактовых импульсов к управляющему входу управляемого инвертирующего блока, выходы которого подключены к второй группе управляющих входов преобразователя частоты импульсов, тактовый вход преобразователя частоты импульсов подключен к второму выходу генераторов тактовых импульсов, выход - к информационному входу коммутатора каналов синуса и косинуса, упраьляющие входы которого подключены соответственно: первый и второй выходы генератора тактовых импульсов, а также выход (и - 2) -го разряда счетчика аргумента подключены соответственно к первому, второму и третьему управляющему входу коммутатора каналов синуса и косинуса, выходы которого подключены к информационным входам коммутатора, кроме того, и двух инверторов, причем первые входы первого и четвертого элементов И непосредственно, а второго и третьего - через первый инвертор подключены к первому управляющему входу коммутатора каналов синуса и косинуса, вторые входы всех элементов И - к второму управляющему входу, третьи входы второго и четвертого элементов И непосредственно, а первого и третьего элементов И через второй инвертор подключены к третьему управляющему входу, четвертые входы всех элементов И подключены к информационному входу коммутатора каналов синуса и косинуса, выходы первого и второго элементов И через первый, а третьего и четвертого элементов И через второй элемент ИЛИ подключены к соответствующим выходам коммутатора каналов синуса и косинуса.На чертеже изображен цифровой генератор гармонических колебаний,Генератор содержит счетчик аргумента 1, управляемый инвертирующий блок 2, преобразователь 3 частоты импульсов, коммутатор 4 каналов синуса и косинуса, коммутатор 5, реверсивные счетчики 6, 7, формирователь 8 знаков генерируемых функций, генератор 9 тактовых импульсов.Устройство работает следующим образом.Генератор 9 тактовых импульсов вырабатывает две серии импульсов: с частотой Р, на первом выходе (А), с частотой 2 Р, - на втором выходе (Б). Разряды с Й-го по (и - 3) -й счетчика аргумента 1 задают значение аргумента в пределах 0 - :90, а единица А-го разряда определяет величину очередного интервала аппроксимации функций синуса и косинуса. Период наполнения Й младших разрядов, с нулевого по (й - 1)-й, равный 2/Р определяет период формирования функций на одном интервале аппроксимации, Абсолютное значение функций синуса и косинуса формируются на выходах реверсивных счетчиков 6, 7. Число импульсов, поступающих на входы каждого из счетчиков 6, 7 на каждом очередном участке линейной аппроксимации, лежит в пределах 1 - :2, определяется пропорционально производной линейно-аппроксимирующей функции и задается преобразователем частоты импульсов 3. Преобразователь частоты импульсов достаточно запрограммировать лишь для углов а= =О в ; 90, например, для функции синуса. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Так например. если начастке лип йной аппроксимации с начальным значением аргумента акоторое задается разрядами Й - ;(п - 3) счетчика аргумента, на вход реверсивного счетчика (6 или 7) должно поступить М импульсов (М(2"), следовательно, М кодовых комбинаций (равноотстоящих или произвольных) на выходах младших разрядов счетчика 1 должны быть разрешающими (при заданной кодовой комбинации а; для прохождения импульса со входа преобразователя частоты (точка Б) на его выход (точка Н). Такое программирование осуществляется для каждого состояния выходов разрядов Й - :(и - 3) счетчика 1 и, таким образом, преобразователь частоты 4 может быть представлен как комбинационная схема с двумя группами управляющих входов и одним тактовым входом. Конкретное логическое описание блока 4 зависит от особенностей аппроксимирующей функции. Благодаря наличию второго (Б) выхода тактового генератора каналы синуса и косинуса разделены во времени: в паузе между тактовыми импульсами с первого выхода генератора 1 (точка А) коммутаторы 4, 5 обеспечивают подключение счетчика 6, а во время действия тактового импульса - счетчика 7, либо наоборот, в зависимости от значения знакового разряда п - 2 счетчика 1. При этом для канала синуса код аргумента а, подается на входы блока 3 в прямом, а для канала косинуса в инверсном виде (либо наоборот), обеспечивая переход к дополгпггельному углу 90 - а.Коммутатор 5 по сигналам с (и - 2) -го разряда счетчика 1 переключает выходы коммутатора каналов 4 на суммирующие или вычитающие входы счетчиков 6, 7. На выходе Н присутствуют импульсы обоих каналов, следовательно, их сумма пропорциональна сумме синуса и косинуса,взятых по модулю,В рассмотренном генераторе гармонических колебаний по сравнению с известным исключен один преобразователь частоты импульсов и делитель частоты, отсутствуют блоки корректировки состояний реверсивных счетчиков, кроме того, дополнительно обеспечено формирование кода суммы синуса и косинуса.Формула изобретения1. Цифровой генератор гармонических колебаний, содержащий генератор тактовых импульсов, первый выход которого подключен к входу п-разрядного счетчика аргумента, й (й(и - 2) младших разрядов которого, с нулевого по (А - 1)-й, подключены своими выходами к первой группе управляющих входов преобразователя частоты импульсов, выходы двух старших разрядов счетчика аргумента, (п - 1)-го и (ив-Го подклоч - ны к 1:хот,Горм,овсля знаков генерируемых функций, выход (и - 2) -го разряда - к соответствующему управляющему входу коммутатора, выходы коммутатора - к входам реверсивных 5 счетчиков, отличающийся тем, что, с целью упрощения цифрового генератора гармонических колебаний и расширения его функциональных возможностей за чст дополнительного генерирования суммы си нуса и косинуса, он содержит управ;яемый инвертирующий блок и коммутатор каналов синуса и косинуса, причем выходы разрядов счетчика аргумента, с Й-го по (и - 3)-й, подключены к информационным, а 15 первый выход генератора тактовых импульсов - к управляющему входу упавляемого инвертирующсго блока, выходы которого подключены к второй группе управляющих входов преобразователя частоты 20 импульсов, тактовый вход преобразователя частоты импульсов подключен к второму выходу генератора тактовых импульсов, выход - к информационному входу коммутатора каналов синуса и косинуса, первый 25 и второй выходы генератора тактовых импульсов, а также выход (и - 2)-го разряда счетчика аргумента подключены соответственно к первому и второму и третьему управляющему входу коммутатора каналов 30 синуса и косинуса, выходы которого подключеныннфортационным входа, мутатора.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что коммутатор каналов синуса и косинуса состоит из четырех элементов И, двух элементов ИЛИ и двух инверторов, причем первые входы первого и четвертого элементов И непосредственно, а второго и третьего - через первый инвертор подключены к первому управляющему входу коммутатора каналов синуса и косинуса, вторые входы всех элементов И - к второму управляющему входу, третьи входы второго и четвертого элементов И непосредственно, а первого и третьего элементов И - через второй инвертор подключены к третьему управляющему входу, четвертые входы всех элементов И подключены к информационному входу коммутатора каналов синуса и косинуса, выходы первого и второго элементов И через первый, а третьего и четвертого элементов И через второй элемент ИЛИ подключены к соответствующим выходам коммутатора каналов синуса и косинуса.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР419896, кл,"- С 06 Р 15/34, 03.05.71,2. Авторское свидетельство СССР390520, кл,"- С 06 Р 1/02, 26.04,71.640283Ел=йпХп Хп А(г 2 Ю Составитель В, Байков Челюканов Техрсд А. Камышникова Корректоры: А. Степанова и Е. Хмелеваедакт пография, пр. Сапунова,каз 2724/6 Изд Ма 783 Тираж 799 Подписно НПО Государственного комитета СССР по делам изооретепий и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4 5