Цифровой генератор гармонических функций

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова СоветскихСоциапистичесиихреспублик(51)М. Кл. с присоединением заявки М 8 06 Г 1/02 Гес 1 дарстаеюай каиктвт СССР ае левам кзфбретеккй и втхрытий(23) Приоритет Опубликовано 28.02.83бюллетень М 8 Дата опубликования описания 28,02 .83:,: с В.Я. Краковский и В.Ф. Ковал .".,- " ".Ордена Ленина институт кибернетики АН 7 краииищй ССР(54) ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в анализаторах спектра, функциональных преобразователях сигналов, в системах свя"зи, радио, гидролокации сейсмологии, виброметрии и т.п,Известен цифровой генератор гармонических функций, содержащий задающий генератор, счетчик аргумента исчетчик квадрантов, шифратор, сумматор по модулю два, блок памяти и,кроме того, счетчик числа ординат,счетчик параметра частоты и накапливающий сумматор 1.15Недостатком известного генераторагармонических функций являетсп большой объем памяти, необходимой дляхранения значений синуса и косинусадля значений аргумента в интервале 2(0-. Ж/2,Наиболее близким техническим ренением к предлагаемому является цифровой генератор гармонических Функции,2содержащий задающий генератор, счетчик аргумента, счетчик квадрантов,шифратор, сумматор по модулю доа,два блока памяти, коммутатор, элемент ИЛИ и, кроме того, второй коммутатор и сумматор с инвертирующиии входами21,Недостатком известного генератораявляется его сложность, обусловленнаяналичием второго коммутатора и сумма"тора с инвертирующими входами.Цель изобретения - упрощение цифрового генератора гармонических функций.Поставленная цель достигается тем,что цифровой генератор гармоническихФункций, содержащий задающий генератор, счетчик аргумента, счетчик квадрантов, элемент И 1%, два блок памяти,коммутатор, шифратор и сумматор по модулю два, причем выход задающего генератора подключен к входу счетчика аргумента, выходы разрядов которого,кроме старшего разряда, подключены квходам элемента ИЛИ, выход старшего3 10010разряда счетчи ка а р гумен та под ключе нк входу счетчика квадрантов, выходэлемента ИЛИ, выход старшего разрядасчетчика аргумента и выход первогоразряда счетчика квадрантов подключены соответственно к первому, второмуи третьему входам шифратора, выходыпервого и второго блоков памяти подклюцены к соответствующим информационнымвходам коммутатора, управляющий входи вход запрета коммутатора подключенысоответственно к первому и второму выходам шифратора, выходы первого ивторого разрядов счетчика квадрантов,подключены к входам сумматора по иоду лю два, выходы коммутатора являютснвыходами дробной части косинуса и синуса генератора, третий и четвертыйвыходы шифратора являются выходами целой части косинуса и синуса генератора, выход сумматора по модулю дваи выход второго разряда счетчика квад.рантов являются выходами знаковых разрядов косинуса и синуса цифрового генератора гармонических функций, содер-жит блок преобразования прямого кодав дополнительный код, информационныевходы которого подключены к выходамразрядов счетчика аргумента, кроместаршего разряда, управляющий входблока преобразования прямого кода вдополнительный код подключен к выходу старшего разряда счетчика аргумента, выход блока преобразования прямого кода в дополнительный код подключен к адресным входам блоков памятиКроме того, шифратор состоит изэлемента ИЛИ-НЕ, элемента НЕ, двухэлементов И и сумматора по модулюдва, причем первый и второй входыэлемента ИЛИ-НЕ и вход элемента НЕ46являются соответственно первым, вторым и третьим входами шифратора,первый и второй входы сумматора помодулю два подключены соответственно к второму входу элемента ИЛ 1-НЕи к входу элемента НЕ, выход эле, мента ИЛИ-НЕ и элемента НЕ подключены к входам первого элемента И, выход элемента ИЛИ-НЕ и вход элемента НЕ подключены к входам второго Юэлемента И, выходы элемента ИЛИ-НЕ,сумматора по модулю два, первого ивторого элементов И являются соответ"ственно первым, вторым, третьим ичетвертым выходами шифратора, 55 На фиг, 1 представлена функциональная схема цифрового генератора 69 фгармонических функций; на фиг. 2 функциональная схема шифратора.Цифровой генератор гармоническихфункций содержит задающий генераторсчетчик 2 аргумента, счетчик 3 квадрантов, шиФратор ч, сумматор 5 помодулю два, блоки 6 и 7 памяти, коммутатор 0, блок 9 преобразованияпрямого кода в дополнительный код,элемент ИЛИ 10. Шифратор 1 л содержитэлемент ИЛИ-НЕ 11, элемент НЕ 12,элементы И 13 и 14 и сумматор 15 помодулю два.Генератор гармонических Функцийработает следующим образом,На периоде 2 Г при шаге дискретизации ь х аргумента х генератор выдает М = 2 = 27 ьх отсчетов значений синуса и косинуса, Два старшихразряда кода аргумента х представляются счетчиком 3 квадрантов, а И -2младших разрядов - счетчиком .". аргумента, В первом 6 и втором 7 блокахпамяти ( ПЗУ ) по адресам х хранятсясоответственно дробные части значенййэ 1 пх и созх для 7 Г/1 лхГ/2 - Ь х.Для формирования адреса при обращениик блокам 6 и 7 памяти использ ютсяимладших разряда счетчика 2.Для выработки значений син са икосинуса произвольного угла ( О х ЕЖАформируется соответствующим образомадрес и обеспечивается перекоммутациявыходов блоков памяти в каналы синуса и косинуса, При этом адрес обращения к блокам памяти вырабатываетсяблоком 9 в зависимости от значениястаршего разряда счетчика 2 аргумента (Осс) таким образом, что при Осх= О, блоки адресуются дополнительным(по модуло 2" ) кодом, а при Ост. =, 1прямым кодом.Если имладших разряда счетчика 2 представлены нулевой комбинацией,то на выходе элемента ИЛИ 10 сигналс 1 = О, во всех остальных случаях о=1.При ц= 0 и Ос = 0 (углы видаК:Е/2; К = О, 1, ,) шифраторвырабатывает сигнал Й= 1, который устанавливает на общих группах выходов коммутатора 8 нулевые значенияи устанавливает значения разрядов целой части значений функций косинуса СО и синуса 50, равными соответственно СО == да, 50 = 0 ца, где 0 ца - выход младшего разряда счетчика 3. Во всех остальных случаях В= О, СО=О, 50 = О.Если Осй = 0 ца, то выход шифратора Ч= О, при Ос = фда,Ч= 1. При Ч= 05 10010коммутатор 8 на выход соь) подаетзначение кода дробной части из блока 6, а на выход (ь 1 п) - из блока 7.При Ч= 1 подключение блоков противоположно. Знаки синуса и косинуса Формируются на выходе старшего разрядасчетчика 3 и выходе сумматора 5 помодулю два.Шифратор 4 выполняет следующие логические функции: 1 ОК = цУОс, СО = ВАЪа, 50 = КАОца,Ч = Осй Е Яца.Предлагаемый генератор требует меньший объем оборудования благодаря отсутствию сумматора и второго коммутатора,Формула изобретения201. Цифровой генератор гармонических функций, содержащий задающий генератор, счетчик аргумента, счетчик квадрантов, элемент ИЛИ, два блока памяти, коммутатор, шифратор и сум матор-по модулю два, причем выход задающего генератора подключен к входу счетчика аргумента, выходы разрядов которого, кроме старшего разряда, подключены к входам элемен- Зв та ИЛИ, выход старшего разряда счетчика аргумента подключен к входу счетчика квадрантов, выход элемента ИЛИ, выход старшего разряда счетчика аргумента и выход первого разряда счетчика квадрантов подключены соответственно к первому, второму и третьему входам шифратора, выходы первого и второго блоков памяти подключены к соответствующим информационным входам коммутатора, управляющий вход и вход запрета коммутатора подключены соответственно к первому и второму выходам шифратора, выходы первого и второго разрядов счетчика квадрантов подклочены ко входам сумматора по модуло два, выходы коммутатора являются выходамм дробной части косинуса и синуса генератора, третий и четвертый выхо 69 4ды шифратора являются выходами целой части косинуса и синуса генератора, выход сумматора по модуло два и выход второго разряда счетчика квадрантов являются выходами знаковых разрядов косинуса и синуса цифрового генератора гармонических функций, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения он содержит)блок преобразования прямого кода в дополнительный код, информационные входы которого подключены к выходам разрядов счетчика аргумента, кроме старшего разряда, управляющий вход блока преобразования прямого ода в дополнительный код подклочен к выходу старшего разряда счетчика аргумента, выход блэка преобразования прямого кода в дополнительный код подключен к адресным входам блоков памяти.2. Генератор по п, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что щиоратор состоит из элемента ИЛИ-НЕ, элемен" та НЕ, двух элементов И и сумматора по модулю два, причем первый и второй входы элемента ИЛИ-НЕ и вход элемента НЕ являются соответственно первым, вторым и третьим входами, . шифратора, первый и второй входы сумматора по модулю два подключены соответственно к второму входу элемен" та ИЛИ-НЕ и к входу элемента НЕ, вы. ходы элемента ИЛИ-НЕ и элемента НЕ подклочены к входам первого элемента И, выход элемента ИЛИ-НЕ и вход элемента НЕ подключенывходам второго элемента И, выходы элемента ИЛИ-НЕ, сумматора по модулю два, пер" вого и второго элементов И являются соответственно первым, вторы, третьим и четвертым выходами шифратора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 662927, кл, 606 Г 1/02, 19792, Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2815954, 18-24,кл. 50 ЬГ 1/02; 1979 прототип).Ребактоц Н. ГоишановЗаказ 135/54ВНИИПИ Госу по делам 035 Москва Филиал ППП "Пате