Цифровой генератор периодических функций Советский патент 1985 года по МПК G06F1/02 

сброса первого счетчика через элемент задержки подключен к. выходу пер вого элемента Ш1И, входы сброса первого, второго, третьего и четвертого регистров, второго и третьего счетчи ков, Т-триггера и f S-триггера и третий вход первого элемента ИЛИ объеди иены и подключены к входу-сброса ге193652

нератора, входы установки Р5-триггера и Т -триггера объединены и подключены к входу запуска генератора, выходы первого, второго, третьего и четвертого регистров подключены к вторым входам первой, второй, третьей и четвертой схем сравнения соответственно.

ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР ПЕРИОДИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ, содержащий задающий генератор, два счетчика, две схемы сравнения, причем выход первого счетчика подключен к первому входу первой схемы сравнения, выход .второго счетчика подключен к первому входу второй схемы сравнения, отличающийся тем, что, с целью расширения класса генерируем1.1х функций, в него введены третья и четвертая схемы сравнения, четыре регистра, Т -триггер, RS-триггер, четыре элемента И, два элемента ИЛИ,, третий счетчик, дешифратор, элемент задержки, группа элементов И, причем выход задающего генератора подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого объединен с первыми входами второго и третьего элементов И и подключен к прямому выходу RS-триггера, выход первого элемента И подключен к счетному входу первого счетчика, выход которого подключен к первому входу третьей схегл сравнения, выход первой схемы сравнения подключен к второму входу третьего элемента И, третий вход которого подключен к прямому выходу Т-триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу второго элемента И, третий вход которого подключен к выходу третьей схемы сравнения, выход ; второго элемента И подключен к объединенным вычитающему входу второго счетчика и первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с суммирующим входом второго счетчика и подключен к выходу третьего элемента И, выход второго счетчика подключен к первому входу четвертой схемы сравнения и является выходом генератора, выход второй схемы сравнения подключен к первому сл входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу четвертой схемы сравнения, выход § второго элемента ИЛИ подключен к счетному входу Т-триггера, вход выбора функции генератора подключен к обьединенным первым входам элесо ментов И группы и первому входу четвер00 О) того элемента И, вторые входы элементов И группы подключены к группе вхоел to дов аргумента генератора, вход сопровождения данных генератора подключен к второму входу четвертого элемента И, выход которого подключен к суммирующему входу третьего счетчика, выход которого подключен к входу дешифратора, выходы элементов И группы подключены к объединенным информационным входам параллельного приема информации первого, второго, третьего, четвертого регистров и второго счетчика, входы разрешения параллельной записи которьк подключены к соответствующим выходам дешифратора, вход

1

Изобретение -относится к автоматике н вьшислительной технике и предназначено для использования-в системах имитационного и полунатурного моделирования, преимущественно для ишгтащш входных сигналов.

Целью изобретения является расширение lOiacca генерируемых функций.

На чертеже показана функциональ- нал схема цифрового генератора периодических функций.

В состав цифрового генератора периодических функций входят: задающий (Генератор 1, первьй элемент И 2, RSтриггер 3, первьй счетчик 4, первая схема 5 сравнения, второй счетчик 6, вторая схема 7 сравнения, третья схема 8 сравнения, второй элемент И 9, первьй регистр 10, второй регистр П, третий элемент И 12, Т-триггер 13, первы элемент ШШ 14, элемент 15

m«x , если

А - -7 -Л

„ ,max о ,. , T/j у , ffian п(п :.,...

trsar l HMUi

А -А А - . Д-Х тйт о тйк mm , о -.-(.. ---4 iT ,

т m;ntnc(x mirv

у

задержки, группа элементов И 16, четвертая схема 17 сравнения, третий регистр 18, четвертый регистр 19, второй элемент ИЛИ 20, дешифратор 21, счетчик 22, четвертый элемент -И 23.

Устройство содержит вход 24 сигна. I. . ,

ла выбора генератора,группу входов I25 аргумента цифрового генератора периодических функций, вход 26 сопровождения данных цифрового генератора периодических функций, вход 27 сброса цифрового генератора периодических функций, вход 28 запуска цифрового генератора периодических функций, выход 29 цифрового генератора периодических функций.

Цифровой генератор периодических функции вырабатьшает периодические функции, описьшаемые выражением .

,2,3,..:,

3

где К и Кз коэффициенты, являющиеся производными функции на участках возрастания и убывания соответственно и определяющие крутизну генерируемой функции; й начальное значение

генерируемой функции; Д. - максимальное значение

ШС(Тч

генерируемой функции; . - минимальное значение генерируемой функции; Т - период изменения генерируемой функции.

Цифровой генератор периодических функций работает следующим образом.

Перед началом работы устройство устанавливается в исходное состояние. При этом на вход 27 сброса циф.рового генератора периодических функций приходит сигнал, который устанавливает в нулевое состояние второй счетчик 6, регистры 10,11,18 и 19, третий счетчик 22, RS-триггер 3 и /Т-триггер 13. Кроме того, с входа 27 поступает через первый вход элемента ИЛИ 14 и через элемент 15 задержки на вход установки в нулевое состояние счетчика 4 и устанавливает его в нулевое состояние.

Затем производится ввод начальных данных.

При этом на входе 24 выбора генератора устанавливается потенциал, который откроет элемент И 23 и элементы И 16 группы и разрешит прохождение параллельных кодов начальных значений параметров, определяющих вид задаваемой функции, с входов 25 генератора через элементы И 16 группы на входы параллельной записи счетчика 6 и регистров 10j11,18 и 19.

Одновременно на вход 26 сопровождения данных генератора поступают импульсы сопровождения параллельных кодов параметров,которые,проходя через элемент И23 на счетный вход счетчика 22, каждый раз увеличивают его значение на единицу.

Код 001 на выходах счетчика 22 вызовет появление на первом выходе дешифратора 21 импульса записи данных в счетчик 6, который разрешит запись в этот счетчик кода начального значения задаваемой функции, определяющего начальную фазу функции и посту6524

пающего на информационные входы этого счетчика с входа 25 генератора через элементы И 16 группы.

Код 010 на выходах счетчика 22 вызовет появление на втором выходе дешифратора 21 импульса записи данных в регистр 18, который разрешит запись в этот регистр кода максимального значения задаваемой

функции, поступающего на информационные входы этого регистра 18 с входов 25 генератора через элементы И 16 группы.

Код 011 на выходах счетчика 22

вызовет появление на третьем выходе дешифратора 21 импульса записи данных в регистр 19, который разрешит запись в этот регистр кода минимального значения р задаваемой функции, поступающего на информационные входы этого регистра 19 с входов 25 .. генератора через элементы И 16 группы.

Код 100 на выходах счетчика 22

вызовет появление на четвертом выходе дешифратора 21 импульса записи данных в регистр 10, который разрешит запись в этот регистр кода обратного значения коэффициента К задаваемой функции, поступающего на информационные входы этого регистра 10 с входов 25 генератора через элементы И 16 группы.

Код 101 на выходах счетчика 22 вызовет появление на пятом выходе

дешифратора 21 импульса записи данных в регистр 11, который разрешит запись в этот регистр кода обратного значения коэффициента К, задаваемой функции, поступакмцего на информационные входы этого регистра 11с входов 25 генератора через элементы И 16, группы. После этого потен1у1ал с входа 24 выбора генератора снимается. На этом ввод начальных данных заканчивается.

Затем на вход 28 сигнала пуска цифрового генератора периодических функций поступает импульс, который, пройдя на входы установки в единичное состояние R5 -триггера 3 и Т триггера 13,переведет их в единичное состояние.

Появление положительного потенциала на единичном выходе RS-триггера

3 разрешает прохождение тактирующих импульсов с выхода задающего генератора 1 через первый элемент И 2 на счетный вход первого счетчика 4, и. $ кроме того, разрешает второго элемента И 9 и третьего элемента И 12. Положительный потенциал на единич ном выходе Т-триггера 13 открывает третий элемент И 12, разрешая прохождение сигналов с выхода первого блока 5 сравнения на суммирующий вход второго счетчика 6, а нулевой сигнал на нулевом выходе Т-триггера 13, подключенного к входу второго элемента И 9, запрещает прохождение через этот элемент сигналов с третьей схемы 8 сравнеимя на.вычитающий вход второго счетчика 6. Первый счетчик 4 осуществляет под счет импульсов, поступающих с задающего генератора 1. Когда код па единичных выходах первого, счетчика 4 равен коду значения обратной величины коэффициента К генерируемой функ ции, который хра:нит(:я в первом регистре 10, на выходе первой схемы 5 сравнения появится сигнал, который пройдя через третий элемент И 12, . поступит на суммирующий вход второго счетчика 6. Вследствие этого значение генерируемой функции получит положительное приращение. Крогз того, сигнал с выхода третьего элемента И 12 поступает каждый раэ при достижении равенства кодов через первый элемент ИЛИ 14 п через элемент 15 задержки на вход установки в нулевое состояшш первого счет чика 4 и отбрасывает его в нулевое состояние, подготавливая к следующему циклу счета. Элемент 15 задерж ки осуществляет задержку сигнала на 1/2f , где tJ- длительность импульсов задающего генератора 1. Процесс повторяется до тех пор, пока код значения генерируемой функции, хранящийся во втором счетчике 6, не станет равным коду максимального значения функции, который хранится в третьем регистре 18. Тогда на выходе второй схемы 7 сравнения появится сигнал, который, пройдя через второй элемент ГШИ 20, поступит на счетный вход Т-триггера 13 и переведет его в .нулевое состояние Вследствие изменения состояния единичного и нулевого выходов Т триггера 13 закроется третий элемент И 12 и откроется второй элемент И 9, тем самым запрещая прохождение сигналов с выхода первой 526 схемы 5 сравнения на суммирующий вход второго счетчика 6 и разрешая прохоз дение- сигналов с выхода .третьей схемы 8 сравнения на вычитающий вход второго счетчика 6. Первый счетчик 4 продолжает подсчет импульсов, поступающих с задающего генератора 1. Когда код на единичных выходах первого счетчика 4 равен коду значения обратной величины коэффициента К, генерируемой функции, который хранится во втором регистре 11, на выходе третьей схемы 8 сравнения появится сигнал, который, пройдя через второй элемент И 9, поступит на вычитающий вход второго счетчика 6. Вследствие этого значение генерируемой функции получит отрицательное приращеше. Кроме того, сигнал с второго элемента И 9 поступает каждьй раз при достижении равенства кодов через первый элемент ИЛИ 14 и через элемент 15 задержки на вход установки в нулевое состояние первого счетчика 4 и устанавливает его в нулевое состояние, подготавливая к следующему циклу счета. Процесс повторяется до тех пор, пока код значения генерируемой функции, хранящийся во втором счетчике 6, не станет равным коду минимального значе шя функции, который хранится в четвертом регистре 19. Тогда на выходе схемы 17 сравнения появится сигнал, который, пройдя через второй элемент ИЛИ 20, поступит на счетный вход Т-триггера 13 и переведет его в единичное состояние. Вследствие изменения состояния единичного и нулевого выходов Т триггера 13 закроется второй элемент И 9 и откроется третий элемент И 12, тем самым запрещая прохождение сигиалов со схемы 8 сравнения на вычитающий вход второго счетчика 6 и разрешая прохождение сигнала с первого блока 5 сравнения на суммирующий вход второго счетчика 6, повторится указанньш процесс возрастания функции до ее максимального значения. образом, процесс периодически повторяется, а на выход29 цифрового генератора периодических функций, КОТОРЫЙ подключен к единичным выходам второго счетчика 6,- выдается параллельным кодом значение генерируемой функции.