Функциональный генератор

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскн 1СоциалистическихРеспублик пц 83814 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 260179 (21) 2723786/18-24с присоединением заявки Нов(23) ПриоритетОпубликовано 30,1 180, ЬюллетеНо 44 тоеударстаеин ыя коиитет СССР по деяам изобретений н открытиЯ(088.8) Дата опубликования описания 051280(71) Заявитель Куйбышевский политехнический институт им. В, В. Куйбышева.Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в автоматических системах управления, контроля и моделирования. 3Известен функциональный генератор, содержащий генератор тактовых импульсов, переключающий блок, реверсивный счетчик, дешифратор, триггер реверса и цифроаналоговый преобразователь(11. 0Недостатками устройства являютая сложность перенастройки при вОспроизведении ряда функций и пониженная точность воспроизведения функций.Известен также функциональный генератор, содержащий генератор тактовых импульсов, управляемый делитель частоты, распределитель импульсов, блок памяти, регистр и выходной цифроаналоговый преобразователь (21. 2 ОНедостаток устройства заключается в сложности перенастройки при воспроизведении ряда Функций.Прототипом изобретения является функциональный генератор, содержащий 25 дешифратор, блок памяти Функций, генератор тактовых импульсов, подключенный выходом к синхроннэирующему входу регистра сдвига, и реверсивный счетчик, вход управления реверсом ко- Зр 2торого соединен с выходом триггерареверса, а выходы разрядов подключенык цифровым входам цифроаналоговогопреобразователя, соединенного выходомс выходом Функционального генератора,причем регистр сдвига подключен разрядными входами к первым выходам блока памяти Функций, а выходом - к входу реверсивного счетчика, соединенного выходами разрядов с первыми входами блока сравнения кодов и через дешифратор с выходами триггера реверса,выход которого подключен к входу управления реверсом кольцевого регистра, соединенного выходами с входамиблока памяти, а синхронизирующим входом " с выходом блока сравнения кодовподключенного вторыми входами к вторым выходам блока памяти Функций 1.3.Блок памяти Функций в прототипе осуществляет хранение кодов углов наклона и ординат узловых точек генерируемых функций,К недостаткам прототипа относятся ограниченный класс воспроизводимых функций, так как функциональный генератор не позволяет, в частности, воспроизводить сложные многоэкстремальные функции с неравными экстремумами,и реверсивный счетчик, вход управления реверсом которого соединен с выходомтриггера реверса, а выходы разрядов 15подключены к цифровым входам цифроаналогового преобразователя, соединенного выходом с выходом функционального генератора, дополнительно введенысчетчик, распределитель импульсов,инвертор, дифференцирующие цепочки,элементы ИЛИ и группы элементов И.При этом каждый 1-йв, где ачисло выходов дешифратора) элемент И)-й (1. 3 п, где п - число выходовблока памяти Функций) группы соединен первым входом с 1-м выходом дешифратора, д вторым входом - с -м выходом блока памяти Функций, а выходы элементов И каждой группы связаны с входамисоответствующих элементов ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к управляющим входам распределителя импульсов, входу триггера реверса,управляющему входу инвертора и черездифФеренцирующие цепочки к входам разрядов регистра сдвига, соединенноговыходом с сигнальным входом распределителя импульсов и с информационным входом счетчика, подключенного выходами разрядов к входам дешифратора. Выходы распределителя импульсов подключены к входам разрядов реверсивногосчетчика, а аналоговый вход цифроаналогового преобразователя соединен свыходом инвертора, подключенного сигнальным входом к шине опорного напряжения40 45 На чертеже представлена блок-схема функционального генератора.Функциональный генератор содержит дешифратор 1, счетчик 2, группы 3 элементов И, элементы ИЛИ 4, распредели-, тель 5 импульсов, триггер б реверса, инвертор 7, дифференцирующие цепочки 8, регистр 9 сдвига, генератор 10 тактовых импульсов, реверсивный счетчик 55 11, цифроаналоговый преобразователь 12 и блок 13 памяти функций.Генератор 10 подключен выходом к синхрониэирующему входу регистра 9 сдвига. Реверсивный счетчик 11 соеди- бО нен входом управления реверсом с выходом триггера б реверса, а выходами разрядов - с цифровыми входами выходного цифроаналогового преобразователя 12. Аналоговый вход преобразователя 65 и сложность перенастройки при воспроизведении ряда функций, что обусловлено необходимостью соответствующего изменения содержимого блока памяти функций.Цель изобретения - расширение класса воспроизводимых функций и упрощение перенастройки функционального генератора.С этой целью в Функциональный ге-. нератор, содержащий дешифратор, блок памяти функций, генератор тактовых импульсов, подключенный выходом к синхронизирующему входу регистра сдвига,12 подключен к выходу инвертора 7, соединенного сигнальным входом с шиной опорного напряжения. Выход регистра,9 сдвига подключен к входу счетчика 2 и к сигнальному входу распределителя 5 импульсов, соединенного выходами с входами разрядов реверсивного счетчика 11, Выходы разрядов счетчика 2 подключены к входам дешифратора 1. Каждый 1-й (16(гп, где в - число выходов дешифратора 1) элемент И )-й (1) п, где и - число выходов блока 13 памяти функций) группы 3 элементов И соединен первым входом с -м выходом дешифратора, а вторым входом - с )-м выходом блока 13 памяти функций. Выходы всех элементов групп 3 элементов И соединены с входами соответствующих элементов ИЛИ 4 Выходы элементов ИЛИ 4 подключены соответственно к управляющим входам распределителя 5, входу триггера б реверса, управляющему входу инвертора 7 и через дифференцирующие цепочки 8 к входам разрядов регистра 9 сдвига.Реализуемые генератором функциональные зависимости задаются соответствующим соединением выходов элементов И групп 3 с входами элементов ИЛИ 4. Настройка генератора на воспроизведение какой-либо функциональной зависимости осуществляется подачей отпирающего сигнала на одну из групп 3 элементов И с соответствующего выхода блока 13 памяти функций, пред-, назначенного для вызова тех или иных генерируемых функций (собственные параметры функций в этом блоке не хранятся).Генератор Функций работает следующим образом.В исходном состоянии счетчик 2, триггер б реверса, регистр 9 сдвига и реверсивный счетчик 11 обнулены сигналом "Сброс" от блока 13 памяти (соответствующие цепи обнуления на блок-схеме не изображены). При подаче с блока 13 памяти функций сигнала на включение соответствующей группы 3 элементов И производятся .настройка устройства на реализацию требуемой функциональной зависимости и одновременно пуск его, С элементов ИЛИ 4, входы которых подключены к возбужденной выходной шине дешифратора 1, поступают команды на распределитель 5 и через дифференцирующие цепочки 8 на регистр 9 сдвига, Распределитель 5 подсоединяет выход регистра 9 сдвига к определенным разрядам реверсивного счетчика 11, а импульсом, выделенным дифференцирующей цепочкой 8, в соответствующий разряд регистра 9 сдвига, выполняющего Функции управляемого делителя частоты, записывается логическая единица, которая начинает продвигаться на выход регистра по тактовым импульсам генератора 10. С выхода регистра 9 сдвига импульс поступает насчетчик 2 и через распределитель 5 на реверсивный счетчик 11. Новому состоянию выходов счетчика 2 ставится в соответствие новое состояние выходов дешифратора 1. По командам с элементов ИЛИ 4 в соответствии с программой работы генератора производится перестройка распределителя 5 и записывается единица в соответствующий разряд регистра 9 сдвига. Цифроаналоговыйпреобразователь 12 преобразует выходной код реверсивного счетчика 11 в ступенчатое напряжение. Знак наклона напряжения изменяется подачей команды на триггер 6 реверса с дешифратора 1 через соответствующий элемент ИЛИ 4. В случае генерирования разнополярного 15 выходного напряжения изменение полярности производится подачей сигнала на управляющий вход инвертора 7, который изменяет полярность опорного напряжения на аналоговом входе преоб- ;Е разователя 12.Таким образом, устройство выполняет кусочно-ступенчатую аппроксимацию воспроизводимых функций, причем изменение шага дискретизации по времени осуществляется регистром 9 сдвига, а изменение шага квантования по уровню- распределителем 5. Смена вида генерируемой Функции выполняется прв подаче отпирающего сигнала на другую группу 3 элементов И от блока 13, При воспро-ЗО изведении сложных функций может включаться одновременно несколько групп 3 элементов И.Рассмотренный Функциональный генератор по сравнению с прототипом позво-ЗЗ ляет воспроизводить более широкий класс функций и более просто выполнять перенастройку на воспроизведение других Функций.40Формула изобретения Функциональный генератор, содержащий дешифратор, блок памяти функций, генератор тактовых импульсов, подклю ченный выходом к синхронизирующему входу регистра сдвига, и реверсивный счетчик, вход управления реверсом которого соединен с выходом триггерареверса, а выходы разрядов подключенык цифровым входам цифроаналоговогопреобраэователя, соединенного выходомс выходом Функционального генератора,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения класса воспроизводимых функций и упрощения перенастройки,в функциональный генератор дополнительно введены счетчик, распределитель импульсов, инвертор, дифференцирующие цепочки, элементы ИЛИ и группыэлементов И, цричем каждый -й (14 М4 а, где е - число выходов дешифратора) элемент И )-й (1 й 3 п, где лчисло выходов блока памяти Функций)группы соединен первым входом с 1-мвыходом дешифратора, а вторым входомс- м выходом блока памяти Функций,а выходы элементов И каждой группысоединены с входами соответствующихэлементов ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к управляющимвходам распределителя импульсов, входу триггера реверса, управляющему входу инвертораи через дифференцирующиецепочки к входам разрядов регистрасдвига, соединенного выходом с сиг,нальным входом распределителя импульсов и с информационным входом счетчи-ка, подключенного выходами разрядовк входам дешвфратора, причем выходыраспределителя импульсов подключенык входам разрядов реверсивного счетчика, а аналоговый вход цифроаналогового преобразователя соединен с выходом инвертора, подключенного сигнальным входом к шине опорного напряжения.Источники информации,принятые во.внимание при экспертизе1. Авторское-свидетельство СССРВ 389520, ки. 6 06 6 7/26, 1971;2 еАвторское свидетельство по заявке 92592311/18-24 кл,С 06 д 3/00,197,83 Авторскоесвидетельство СССРВ 389519, кл. 6 Об 6 7/26, 1971 (прототип),783814 Составитель . Казино Техред М. Табакович К о,л 3. Бутя г Редактор И, Грузо Заказ 8551/53 ажос 5 кв илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Прое ная,ВНИИПИ по 13035, Марственного изобретений Ж; Рауш Подписноекомитета СССи открытийкая наб., д