Программируемый формирователь сложной функции

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 1 19) 01) К 402 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4-21(57) Изобретение отнской технике. Можетвано в устройствах аизобретения расширенных возможностей, Длцели в устройство вв ФОРМИРОВАТЕ осится к быть испо мпуль- ьзо- Цель томати функци остиже ль едены счетч ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС по делАм изОБРетений и ОтнРы импульсов, триггер 7, элементы ИЛИ21, 22, 23, 24, элементы И 15, 16,17, 18, 19, одновибраторы 25, 26,27, 33, элемент НЕ 13 и элемент задержки 32. Данное устройство такжесодержит генератор 1 тактовых импульсов, триггер 2, счетчики 3 и 4импульсов, дешифратор 5, регистр 8формирования адреса, регистр 9 установки начального адреса, регистр10 формирования информации, запоминающий блок 11, цифроаналоговый прорразователь 12, элемент И 14, элемент задержки 31, элемент ИЛИ 20,блоки элементов И 28, 29, блок элементов ИЛИ 30, входные шины 34-39,выходную шину 40. Устройство позволяет реализовать программируемоесжатие и расширение формируемойсложной функции. 1 ил.1 29Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в устройствах автоматики.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей путемобеспечения возможности реализациипрограммируемого сжатия и растяжения. формируемой .сложной функции.На чертеже приведена функциональная схема устройства,Программируемый формировательсложной функции содержит генератор1 тактовых импульсов, первый триггер2, первый 3 и второй 4 счетчики,импульсов, дешифратор 5, третий счетчик 6 импульсов, второй триггер 7,регистр 8 формирования адреса, регистр 9 установки начального адреса,регистр 10 формирования информации,запоминающий блок 11, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 12, элемент НЕ )3, с первого по шестойэлементы И 14-19, с первого по пятый элементы ИЛИ 20-24, с первогопо третий одновибраторы 25-27, первый 28 и второй 29 блоки элементовИ, блок элементов ИЛИ 30, первый31 и второй 32 элементы задержки,четвертый одновибратор 33, с первойпо шестую входные шины 34-39 и выходную шину 40. Группа выходов первого счетчика 3 соединена с группойвходов адреса запоминающего блока 11группа входов данных которого соединена с группой выходов регистра 10а первая группа выходов через цифроаналоговый преобразователь 12 соединена с выходной шиной 40, Инверсный выход первого триггера 2 соединен с входом синхронизации второгосчетчика 4, группа выходов которогочерез дешифратор 5 соединена с первым входом первого блока 28 и первымвходом первого элемента ИЛИ 20, выход которого соединен с входом син.хронизации первого счетчика 3. Второй вход первого блока 28 элементовИ соединен с прямым выходом первоготриггера 2, группа входов соединена с первой входной шиной 34, а. выход в , с первым входом блока 30 элементов ИЛИ. Первый вход второго блока 29 элементов И соединен с инверсным выходом первого триггера 2,группа вторых входов - с выходом регистра 8, а группа выходов - с второйгруппой входов блока 30. Втораявходная шина 35 соединена с первымвходом первого триггера. Гоуппы ус 0497 2тановочных входов счетчиков 3 и 4 соединены с группой выходов блока 30 и группой выходов регистра 9 соответственно. Вторая входная шина 35 через элемент НЕ 13 соединена со вторым входом первого триггера 2, прямой выход которого соединен с входом генератора 1, а инверсный выход - с вторым входом первого эле мента ИЛИ 20, третья 36, четвертая37 и пятая 38 входные шины соединены с входами регистра 9, регистра 8 адреса и регистра 10 информации соответственно, Выход генератора 1 15 соединен с первым входом второгоэлемента И 15 и первым входом четвертого элемента И 17, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ 23 и через первый эле мент 31 задержки - с первым входомпятого элемента ИЛИ 24. Выход четвертого элемента ИЛИ 23 соединен со счетным входом второго счетчика 4, группа вьжодов которого через тре тий элемент И 16 и первый одновибратор 25 соединена с вторым входом второго триггера 7 и первым входом шестого элемента И 19, второй вход которого соединен с выходом второго 30 элемента 32 задержки. Вторая группавыходов запоминающего блока 1 соединена с группой установочных входов третьего счетчика 6 и через последовательно соединенные третий 35 элемент ИЛИ 22 и третий одновибратор 27 с первым входом второго триггера 7, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И 17 и первым входом пятого элемен та И 18, выход которого соединен свторыми входами четвертого 23 и пятого 24 элементов ИЛИ, Выход элемента ИЛИ 24 соединен с первым входом элемента И 14 и счетным входом счет чика 3. Выход элемента И 1 соединен с вычитающим входом счетчика 6, выходы которого через элемент ИЛИ 21 соединены с вторым входом элемента И 15 и через одновибратор 26 с вторым входом элемента И 18. Выход дешифратора 5 соединен с вторым входом элемента И )4, выход которого соединен с входом элемента 32, Шестая входная шина 39 соединена с 55 входом управления запоминающегоблока 11. Выход элемента И 19 соединен с входом синхронизации счетчика 6, а инверсный выход триггера 2 через одновибратор 33 соединен свходами обнуления счетчиков 4 и 6, Единичные значения сигнала на входе синхронизации (высокий уровень) разрешают занесение информации с установочных входов. счетчиков 3, 4 и 6. Нулевой сигнал на входе синх - ронизации разрешает заполнение счетчика счетными импульсами.Рассмотрим, как происходит про граммируемое сжатие и растяжение сложной функции в предлагаемом формирователе,После соответствующего программирования считываемая информация из запоминающего блока 11 по определенному адресу состоит из двух частей: кода значения самой функции на данном отсчете на первом выходе и кода сжатия или растяжения функции для20 следующего отсчета (т,е, кода интервала времени, через который необходимо считать следующий отсчет функции) на втором выходе, Диапазон возможного изменения целых коэффициентов сжатия и растяжения функции с шагом равным единице определяется разрядностью счетчика 6, Например, для получения диапазона коэффициента сжатия функции от единицы до шести30 с шагом равным единице и диапазона коэффициента растяжения функции также от единицы до шести с шагом равным единице необходим 10-разрядный двоичный вычитающий счетчик. Учиты вая то, что при достижении нулевого состояния счетчика 6 вырабатывается импульс, можно получить необходимое умножение и деление частот. Выберем за нормальную частоту следования 40 этих импульсов такую, которая соответствует периодической записи на установочный вход счетчика 6 двоичного кода числа 120 (коэффициент сжатия равен коэффициенту растяжения и 45 равен единице). Тогда для получения коэффициентов сжатия, равных 2;3,4;5;6 необходима запись на установочный вход счетчика 6 двоичных кодов чисел 60; 40, 30; 24 и 20 соответст венно, а для получения коэффициентов растяжения, равных 2; 3; 4; 5;6 - двоичных кодов чисел 240; 360;480; 600 и 720 соответственно, Эти коды чисел, соответствующие определенным коэффициентам сжатия и растяжения, являются кодами сжатия и рас-, тяжения сложной функции, которые хра. нятся в запоминающем блоке 11 вместе с соответствующими кодами знаке ний функции.Таким образом, программируя определенным способом запоминающий блок 11, можно получить не только одинаковое сжатие или растяжение функции на всем времени воспроизведения, но также и различные сжатия и растяжения функции на каждом интервале между двумя ее отсчетами.Устройство работает следующим образом. Программируемый формирователь сложной функции имеет два режима программирования запоминающего блока и воспроизведения сложной функции.Режим программирования запоминающего блока инициируется установкой нулевого сигнала на второй входной шине 35. Появившийся единичный импульс на выходе одновибратора 33 обнуляет счетчики 4 и 6. Нулевой сигнал с прямого выхода триггера 2 запрещает работу генератора 1, закрывает блок 28, запрещая передачу кода фазы с входной шины 34 на установочный вход счетчика 3. При этом единичный сигнал на инверсном выходе триггера 2 открывает блок 29, устанавливает счетчики 3 и 4 в режим приема кода по установочному входу, На установочный вход второго счетчика 4 заносится код Все единицы , который постоянно хранится в регистре 9, записанный в него с входной шины 36,На входной шине 39 присутствует нулевой сигнал. В регистры 8 и 10 заносится с входных шин 37 и 38 код адреса и код отсчета функции соответственно, После установки на выходе счетчика 3 адреса, по которому необходимо записать информацию в запоминающий блок 11, на входную шину 39 подается единичный импульс, который инициирует эту запись. Затем в ре- . гистры 8 и 10 происходит новая запись информации и программирование запоминающего блока 11 продолжается аналогично. Так последовательно, сначала занося информацию в регистры 8 и 10, а затем подавая импульс записи на шину 39 устройства, производится запись кодов функции в каждую ячейку запоминающего блока 11. Заносимая информация состоит из двух частей: кода значения самой функции на данном отсчете и кода сжатия или растяжения функции для следующего отсчета (т,е. код, интервала времени,Нулевой сигнал с прямого выхода второго триггера 7 разрешает прохождение с генератора 1 через элемент И 7 и элемент ИЛИ 23 на счетный вход второго счетчика 4 первого импульса, который сбрасывает этот счетчик в ноль, Нулевое состояние второго счетчика 4 длится до прихода второго импульса с генератора 11. В течение нулевого состояния второго .счетчика 4 дешифратор 5 формирует единичный сигнал на своем выходе, который открывает блок 28, обеспечивая прохождение информации от первой входной шины 34 (входы управления фазой выходного напряжения устройства через блок 28 и блок 30 на установочный вход первого счетчика 3. Этим же сигналом через элемент ИЛИ 20 синхронизируется прием кода, поступающего на установочный вход первого счетчика 3. При этом на элементе И 14 и на счетном входе первого счетчика 3 блокируется действие 5 129через который необходимо считатьследующий отсчет функции).После программирования запоминающего блока 11 формирователь готовк воспроизведению сложной функции.Режим воспроизведения сложнойфункции устанавливается единмчкьщсигналом на входной шине 35 и нулевым сигналом на входной шине 39. Появившийся на прямом выходе первоготриггера 2 единичный сигнал запускает генератори готовит к открытию блок 28Нулевой сигнал ма инверсном выходе триггера 2 закрываетблок 29, запрещая поступление наустановочный вход первого счетчика3 информации с регистра 8, и разрешает работу по счетному входу счетчиков 3 и 4, Второй счетчик 4 хранит код "Все единицы" (он был занесен в него из регистра 9). Таккак второй триггер 7 установлен внулевое состояние импульсом с одновибратора 25 при занесении кода "Всеединицы" в счетчик 4, нулевой сигнал на прямом выходе триггера 7 через элементы И 18, ИЛИ 24, И 14,задержки 32 и И 19 запрещает подачуслучайной информации с второго выхода запоминающего блока 11 на установочный вход счетчика 4 (эта информация считывается из запоминающего блока 11 сразу же после смены режимадо начала воспроизведения сложнойфункции),0497 6первого импульса от генератора 1 свыхода элемента ИЛИ 24, который задерживается на элементе 31 до момента появления импульса на выходе дешифратора 5, Второй импульс генератора 1 через элементы И 17, ИЛИ 23и И 17, элемент 31 задержки и элемент ИЛИ 24 поступает на счетные входы счетчиков 4 и 3 соответственно,Ю устанавливая первый адрес, по которому необходимо считать информацию,Этот же импульс, задержанный на элементе 32 на время переходных процессов первого счетчика 3 и запоминаю 15 щего блока 1, синхронизирует запись информации с второго выхода за"поминающего блока 11 на установочный вход счетчика 6 С первого выхода блока 11 информация поступает на20 ЦАП 12, который преобразует код всоответствующее аналоговое напряжение на выходной шине 40. Приподачекода коэффициента сжатия или растяжения функции ча установочный вход25 счетчика 6 по переднему фронту единичного сигнала с выхода элементаИЛИ 22 одновибратор 27 вырабатываетимпульс, который перебрасывает триггер 7 в единичное состояние, запре 30 щая прохождение импульсов через элемент И 17 с генератора 1,1После передачи кода сжатия илирастяжения функции на установочныйвход счетчика 6 на выходе элемента35 ИЛИ 21 появляется единичный сигнал,который через элемент И 15 разрешает прохождение тактовых импульсов сгенератора 1 на вычитающий вход третьего счетчика 6. Режим работы вычи 40 тающего счетчика 6 организован с насыщением в состоянии 0", т.е, придостижении третьего счетчика 6 состояния О (нулевой сигнал на выходе элемента ИЛИ 21) запрещается по 45 дача тактовых импульсов на его счетный вход через элемент И 15, При переходе третьего счетчика 6 в нулевое состояние одновибратор 25 вырабатывает импульс, который инициирует50 режим выборки следующего отсчетасложной функции через открытый единичным сигналом с выхода триггера7 элемент И 18, Далее в течение(2 -2), где и - число разрядов счет 55 чика 4 импульсов, с одновибратора26 считывается информация .из последователъно расположенных (2 -2) ячеек запоминающего блока 11, котораяпреобразуется в аналоговое напряже7 129 ние, На шине 40 устройства воспроизводится сложная функция с необходимым коэффициентом сжатия или растяжения на каждом интервале между отсчетами.При выдаче последнего отсчета функции (для данного кода фазы на входной шине 34 устройства) счетчик 4 достигает состояния "Все единицы". При этом одновибргтор 25 по переднему фронту единичного сигнала на выходе элемента И 16 и с задержкой,. обусловленной переходными процессами запоминающего блока 11, вырабатывает импульс, который блокирует запись на установочный вход второго счетчика 4 кода коэффициента сжатия или растяжения, считанного с последним отсчетом функции, и устанавливает триггер 7 в нулевое состояние, запрещая прохождение информации через элемент И 18 с выхода одновибратора 26 и разрешая прохождение импульсов через элемент И 17 с выхода генератора 1Начинается новый цикл работы. Далее формирователь функционирует аналогично. 0497 8 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 формула изобретения Программируемый формирователь сложной функции, содержащий генератор тактовых импульсов, первый триггер, первый элемент И, регистр формирования адреса, регистр установки начального адреса, регистр формирования информации, первый и второй счетчики импульсов, запоминающий блок, дешифратор, цифроаналоговый преобразователь, первый элемент задержки, первый и второй блоки элементов И, блок элементов ИЛИ, первый элемент ИЛИ, причем группа выходов первого счетчика импульсов соединена с группой входов адреса запоминающего блока, группа входов данных которого соединена с группой выходов регистра формирования информации, а первая группа выходов через цифроаналоговый преобразователь соединена с выходной шиной, инверсный выход первого триггера соединен с входом синхронизации второго счетчика импульсов, группа выходов которого через дешифратор соединена с первым входом первого блока элементов . И и первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом синхронизации счетчика импульсов, второй вход первого блока элементов И соединен с прямым выходом первого триггера, группа входов пер-,вого блока элементов И соединена спервой входной шиной, а выход - спервым входом блока элементов ИЛИ,первый вход второго блока элементовИ соединен с инверсным выходом первого триггера, группа вторых входовс группой выходов регистра формирования адреса, а группа выходов - свторой группой входов блока элементов ИЛИ, вторая входная шина соединена с первым входом первого триггера, группы установочных входов первого и второго счетчиков импульсовсоединены с группой выходов блокаэлементов ИЛИ и группой выходов регистра установки начального адреса соответственно, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей путемобеспечения возможности реализациипрограммируемого сжатия и растяжения сложной функции, в него введены третий счетчик импульсов, второйтриггер, второй, третий, четвертыйи пятый элементы ИЛИ, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И, первый, второй, третий ичетвертый одновибраторы, элемент НЕи второй элемент задержки, причемвторая входная шина через элементНЕ соединена с вторым входом первого триггера, прямой выход которогосоединен с входом генератора тактовых импульсов, а инверсный вьгход -с вторым входом первого элементаИЛИ, третья, четвертая и пятая выходные шины соединены с группамивходов регистра установки начального адреса, регистра формирования адреса и регистра формирования информации соответственно, выход генератора тактовых импульсов соединен спервым входом второго элемента И ис первым входом четвертого элементаИ, выход которого соединен с первымвходом четвертого элемента ИЛИ и через первый элемент задержки и с первым входом пятого элемента ИЛИ, выход четвертого элемента ИЛИ соединен со счетным входом второго счетчика импульсов, выход которого черезсоединенные последовательно третийэлемент И и первый одновибратор соединен с первым входом второго триггера и первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединент Заказ 7915/56 Тираж 922 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 9 12904 с выходом второго элемента задержки, при этом вторая группа выходов запоминающего блока соединена с группой установочных входов третьего счетчика импульсов и через соединенные последовательно третий элемент ИЛИи третий одновибратор - с вторым входом второго триггера, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И и с первым входом Ю пятого элемента И, выход которого соединен с вторыми входами четвертого н пятого элементов ИЛИ, выход последнего из которых соединен с пер-, вым входом первого элемента И и счет ным входом первого счетчика импульсов, выход второго элемента И соединен с вычитающим входом третьего счетчика импульсов, группа выходов 971 Окоторого соединена с группой входов второго элемента ИЛИ, выход которо" го соединен с вторым входом второго элемента И и через второй одновибратор - с вторым входом пятого элемента И, при этом выход дешифратора соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом второго элемента задержки, а шестая входная шина соединена с входом управления запоминающего бло- . ка, причем выход шестого элемента И соединен с входом синхронизации третьего счетчика импульсов, а инверсный выход первого триггера через четвертый одновибратор соединен с входами обнуления второго и третьего счетчиковимпульса.