Функциональный генератор

Союз Советскик Социалистических республикОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ТИЛЬСТВУ(22) Заявлено 0102,80 (21) 2899952/18-24с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 231131.бюллетень ЙЯ 43 6 06 3 3/00 6 06 6 7/26 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытийДата опубликования описания 23,1181 72) Автор изобретения О.Н. Партала Конструкторское бюро "Шторми при Киевском ордена Ленинаполитехническом институте им. 50-летия ВеликойОктябрьской социалистической револйции(71) Заявитель(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техникии может быть использовано, в частности для моделирования и имитацииразличных физических процессов, например, в задачах моделирования прохождения сигнала нли процесса 5(с)через среду, характеристики которойзависят от параметров сигнала. Решение таких задач связано с необходимостью формирования функции вида.(с)-Г Га 5(с)3, где с - время, Гзакон преобразования сигнала, а -масштабный коэффициент,Известен функциональный генератор, содержащий источники опорных напряжений, управляемый масштабный преобразователь, генератор импульсов,делитель частоты, реверсивный счетчик, триггеры, дешифратор, управляемые делители напряжения и выходнойблок 1.Известен также функциональный генератор, содержащий генератор импульсов, счетчик, дешифратор, коммутатор,источник опорных напряжений, блокформирования пилообразных напряжений, делитель напряжений и входнойсумматор Г 21. Недостатком известных функциональных генераторов является сложность перенастройки при смене. видавоспроизводимой функции.Наиболее близким к предлагаемомуявляется функциональный генератор,содержащий группу ключей, соединенных первыми входами с выходами источника регулируемых опорных напряжений,вторыми входами - с выходами регистра сдвига, а выходами - с входамигруппы резисторов, выходы которыхобъединены, а вход регистра сдвигаподключен к выходу генератора такто вых импульсов, причем объединенныевыходы резисторов образуют точкусуммирования выходного напряжения 31..Недостатком устройства при воспроизведении функциональных напряжений 20 вида0(ц с 8 % (Фв(Ф,ц(где Р - изменяющийся во временизакон преобразования) является пони женная производительность генерирования последовательного ряда функций.Цель изобретения - повьааение производительности функциональногО гене Ратора883931 5 О 15 20 25 ЗР 35 40 Генератор 11 генерирует последовательность тактовых импульсов, посту пающую на регистр 3, который с помощью ключей 1 по очереди подключает выходные напряжения источника 2 к резисторам 4, образующим сумматор.В результате на общем выводе резисто ров 4 формируется напряжение 5(с).Это напряжение через аттенюатор 7, осуществляющий умножение напряжения на масштабный коэффициент б , поступает на вход преобразователя 8, где преобразуется в двоичный цифровой 55 код, используемый как адресный код дому адресузаписаны коды, образующие функцию Г ( ), где адресный код пропорционален а 5(с ) и, следователь но; на выходе блока 6 формируется цифровой код функции Еа 5(с)3. Этот код поступает на цифровой вход выходного блока 5, осуществляющего его умножение на напряжение 5(е ), с объединенного выхода группы резисторов 4 и Чоставленная цель достигается тем, что функциональный генератор, содержащий группу ключей, соединенных первыми входами с соответствующими выходами источника регулируемых опорных напряжений, вторыми входами - с выходами регистра сдвига, а выходами с одними выводами соответствующих резисторов группы резисторов, вторые выводы которых объединены, а вход регистра сдвига подключен к выходу ге 1 нератора тактовых импульсов, дополнительно введены блбк управления ре" жимами записи-считывания, управляемый генератор кодов, блок памяти, аттенюатор, аналого-цифровой преобразователь и выходной цифроаналоговый множительный блок, соединенный цифровым входом с выходом блока памяти, а аналоговым входом - с объединенными вторыми выводами резисторов группы резисторов и с входом аттенюатора, выход которого через аналого-цифровой преобразователь подключен к адресному входу блока памяти, соединенного входом записи с выходом управляемого генератора кодов, а входами управления записью-считыванием - с управляющими . выходами блока управления режимами записи-считывания,:. подключенного информационным выходом к входу управляемого генератора кодов, а входом - к выходу генератора токовых импульсов. Кроме того, блок памяти содержит два узла оперативной памяти и коммутатор, первый и второй сигнальные входы которого являются соответственно адресным входом и входом записи блока памяти, управляющие входы - входами управления записью-считыванием блока памяти, информационный выход - выходом блока памяти, а коммутирующие входы и выходы подключены к выходам и входам первого и второго узлов оперативной памяти соответственно.Кроме того, блок управления режимами записи-считывания содержит узел задания программы, триггер и делитель частоты, вход которого является входом блока управления, .а выход подключен к счетному входу триггера и к входу узла задания программы, выход которого является информационным выходом блока управления, а выходы триггера являются управляющими выходами блока управления.На чертеже изображена блок-схема функционального генератора.устройство содержит группу ключей 1, соединенных первыми входами с вы" ходами источника 2 регулируемых опорных напряжений (выполненного например, на общем источнике образцового напряжения и группе потенциометров), вторыми входами - с выходами регистра 3 сдвига, а выходами с одними выводами резисторов 4 группы резисторов, вторые выводы которых объединены, Выходной цифроаналоговый множительный блок 5 соединен цифровым входом с выходом блока 6 памяти, а аналоговым входом - с объединенными выводами резисторов 4 группы резисторов и с входом аттенюатора 7, выход которого через аналого-цифровой преобразователь 8 подключен к адресному входу блока 6 памяти.Блок 6 соединен входом записи с выходом управляемого генератора 9 кодов, а входами управления записью- считыванием - с управляющими выходами блока 10 управления режимами записи-считывания. Блок 10 подключен информационным выходом к входу генератора 9, а входом - к выходу генератора 11 тактовых импульсов и к входу регистра 3, Блок 6 памяти содержит два узла 12 и 13 оперативной памяти и коммутатор 14, первый и второй сигнальные входы которого являются соответственно адресным входом и входом записи блока 6, управляющие входы - входами управления записью-считыванием блока 6, информационный выход - выходом блока 6, а коммутирующие входы и выходы подключены к выходам и входам первого и второго узлов 12 ы 13 оперативной памяти, Блок 10 управления содержит узел 15 задания программы, триггер 16 и делитель 17 частоты, вход которого является входом блока 10, а выход подключен к счетному входу триггера 16 и входу узла 15 задания программы, выход которого является информационным выходом блока 10, а выходы триггера 16- управляющими выходами блока 10.Функциональный генератор работает следующимобразом. для блока 6 памяти. В блок 6 по кажФормула изобретения 5055 преобразование полученного произведения в выходное напряжениеОЬ)=5 И) С а 8 Ж,Запись значений Г ) в блок 6 памяти осуществляется от генератора9 кодов с помощью блока 10 управления режимами записи-считывания.Приэтом возможны, например, следующиережимы работы: однократная записьГ в начале работы и использованиеблока б как блока постоянной памяти,многократная запись в паузах междуповторениями сигнала ( О(е ), что даетвозможность испольэовать при каждомповторении сигнала О(г), новый видфункции Г; перезапись функцииГ непосредственно во время генерирования сигнала О(с ). Последний случай позволяет обеспечить максимальнуюпроизводительность функционального генератора при генерировании последовательного ряда различныхфункций, Для этого в блоке б памяти,содержащем два узла 12 и 13 оперативной памяти и коммутатор 14, узлы 12 и 13 на каждом такте работаютв различных режимах, так если на текущем такте узел 12 работает в режиме записи, а узел 13 - в режимесчитывания, то на следующем тактеузел 12 будет работать в режимесчитывания, а узел 13 - в режиме эа.йиси.При этом в режиме записи на входызаписи узла оперативной памяти суправляемого генератора 9 через коммутатор 14 подаются коды, каждыйиз которых содержит определенноезначение Г и код адресаэтогозначения, причем в этом режиме выходузла оперативной памяти с помощьюкоммутатора 14 отключается от выхода блока б. В режиме считывания наадресный вход узла оперативной памяти через коммутатор 14 с выхода преобразователя 8 подается текущий кодадреса воспроизводимой функции, входзаписи узла оперативной памяти отключается, а выход данного узла черезкоммутатор 14 подключается к выходублока б. Управление режимами записисчитывания осуществляется блоком 10управления, который с помощью делнтеля 17 частоты обеспечивает выбор интервала изменения вида функции в генераторе 9, с помощью триггера 16обеспечивает формирование управляющих сигналов для переключения режимов записи и считывания в блоке 6 памяти и с помощью узла 15 заданияпрограммы вырабатывает цифровой кодвыбора вида функции в генераторе 9.Таким образом, рассмотренный функ циональный генератор эа счет введения новых блоков и узлов позволяетпо сравнению с известным существенноповысить производительность генерирования последовательного ряда функций путем упрощения перенастройки с одного вида воспроизводимой функции на другой и обеспечения этойперенастройки непосредственно в процессе генерирования функций. 1. Функциональный генератор, содержащий группу ключей, соединенных первыми входами с соответствующими выходами источника регулируемых опорных напряжений, вторыми входами с выходами регистра сдвига, а выходами - с одними выводами соответствующих резисторов группы резисторов,вторые выводы которых объединены, а вход регистра сдвига подключен к выходу генератора тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, 1 с целью повышения производительнос 20 ти функционального генератора, в негодополнительно введены блок управления режимами записи-считывания,управляемый генератор кодов, блок памяти, аттенюатор, аналого-циФровой пре- р 5 обраэователь и выходной цифроаналоговый множительный блок, соединенный цифровым входом с выходом блока памяти, а аналоговым входом - с объединеннымивторыми выводами резисторов группы резисторов и с входом аттенюатора, выход которого через аналогоцифровой преобразователь подключен к адресному входу блока памяти, соединенного входом записи с выходом управляемого генератора кодов, а входами управления записью-считыванием - с управляющими выходами блока управления режимами записи-считывания,подключенного информационным выходом к входу управляемого генератора кодов, 40 а входом - к выходу генератора тактовых импульсов.2. Генератор по и. 1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что блок памяти содержит два узла оперативной па мяти и коммутатор, первый и втоРойсигнальные входы которого являются соответственно адресным входом и входом записи блока памяти, управляющие входы - входами управления записью-считыванием блока памяти,информационный выход - выходом блока памяти, а коммутируемые входы и выходы подключены к выходам и входам первого и второго узлов оперативной памяти соответственно.3. Генератор по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что блок управ"ления режимами записи-считывания содержит узел задания программы, триггер и делитель частоты, вход которого является входом блока управления, а выход подключен к счетному входу триггера и к входу узла задания программы, выход которого является ин" формационным выходом блока управлеКИПИ по д 3035 5 ент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Филиал П ния, а выходы триггера являются управляющими выходами блока управления. Источники информации,принятые во внимание при экспертизеТираж 748осударственногоам изобретенийМосква, Ж, Р 1. Авторское свидетельство СССР 9 711675, кл, Н 03 К .13/02, 1978. 2. Авторское свидетельство СССР 9 618752, кл. 6 06 6 7/26, 1977.Казинов Корректор Г . Решетник Подписноекомитета СССРоткрытийушская наб., д. 4