Цифровой генератор гармонических функций Советский патент 1986 года по МПК G06F1/02 

синуса которого подключены соответственно к первому и второму выходам коммутатора, адресные входы первого и второго блоко.в постоянной памяти подключены к выходу регистра кода адреса, информационный вход которого подключен к выходу регистра кода адреса, информациоинъй вход которого подключен к выходу блока преобразования прямого кода в дополнительный, тактовые входы накапливающего сумматора, регистра управления, первого и второго регистров кода аргумента, регистра кода функций и регистра код адреса соединены между собой и являИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и може быть использовано в анализаторах спектра, функциональных преобразователях сигналов, в системах связи, радио, гидролокации, сейсмологии, . виброметрии и т.п.

Целью изобретения является.увеличение частотного диапазона генериру- емых функций.

На фиг. 1 представлена функциональная схема цифрового генератора гармонических функций; на фиг. 2 - функциональная схема шифратора.

Цифров&й генератор гармонических функций содержит счетчик 1 , накапливающий сумматор 2, элемент ИЛИ 3, шифратор 4, сумматор 5 по модулю, два, блоки 6 и 7 постоянной памяти (ПЗУ), коммутатор 8, блок 9 преобразования прямого кода в дополнительный, регистр 10 кода адреса, регистр 11 управления, первый регист 12 кода аргумента, регистр 13 кода функций, второй регистр 14 кода аргумента, установочньй вход 15 и вход 16 разрешения установки генератора, вход 17 синхронизации, вход 18 , обнуления генератора, тактовьш вход 19 генератора, выходы 20 и 21 отсчетов гармонических функций, выходы 22 и 23 отсчета аргумента функций. Шифратор 4 содержит элемент ИЛИ-ИЕ 24, сумматор 25 по модулю два, элемент НЕ 26, и элементы И 27 и 28.

Генератор гармонических функций работает следующим образом.

ются тактовым входом генератора, входом сргнхронизации которого является счетный вход счетчика, установочный вход и вход разрешения установки которого являются установочным и входом ра.зрешения установки генератора, входы обнуления накапливающего сумматора, счетчика, регистра кода адреса, регистра управления, первого и второго регистров кода аргумента и регистра кода функций соединены между собой и являются входом обнуления генератора, вход четвертого разряда регистра управления подключен к выходу элемента ИЛИ.

S

0

5

0

5

Работа начинается с подачи на вход 18 обнуления генератора управляющего сигнала д.пя установки в О счетчика 1 и всех регистров. После снятия этого сигнала активизацией входа 16 разрешения установки в счетчике может быть, установлено значение кода, поданного на установочньм вход 15.

На тактовый вход 19 генератора поступают внешние тактовые импульсы при необходимости выдачи следующего отсчета гармонических функцш. Этот вход соединен с тактовыми входами накапливающего сумматора 2 и регистров 10-14.. На счетный вход, 17 генератора внешние тактовые импульсы могут поступать через Р(Р 6- N) импульсов, поданных на тактовый вхоД 19 генератора, т.е.. счетчик 1 может подсчитать каждьй Р-ть1й импульс, представляя на своих выходах код k , которьш подается на информационный вход накапливающего сумматора 2. Модуль счета счетчика 1 совпадает с модулем суммирования накапливающего сумматора 2 и равен N, т.е их разрядности равны п , При поступ- .леН1-ш на тактовый вход накапливающего сумматора 2 очередного импульса (со входа 19) к выходу сумматора p lmojM прибавляется значение k, образуя новое значение кода аргумента r(p-H)k,j,.

Для кратности код аргумента ри | |0бозначим через х. На период 2 У при шаге дискретизации дх аргумента X генератор выдает N 2

2м /дх отсчетов значений синуса и косинуса. В первом 6 и втором 7 блоках памяти (ПЗУ) по адресам х хранятся соответственно дробные части значений sin х и cos х для

/

и/4 ikib - UX. Для формирования

адреса при обращении к блокам 6 и 7 постоянной памяти используются п-3

младших разряда выходного кода накапливающего сумматора 2.

Формирование кода адреса обращения к ПЗУ производится блоком 9 преобразования прямого кода в дополнительный код в зависимости от четности контакта произвольного угла , При этом, если значение (п-2)-го разряда накапливающего сумматора 2 Oct 0, то блок 9 выдает дополнительный (по модулю N/8) код, а если Oct 1, то- прямой код. Сформированный код адреса обращения к ПЗУ записывается в регистр 10 кода адреса следующим тактовым импульсом с тактового входа 19 генератора. При этом одновременно в регистр 1.1 управления записываются

значения трех старших разрядов входного кода накапливающего сумматора 2 и сигнал g с выхода элемента ИЛИ равный О, если все п-3 младших разряда накапливающего сумматора 2 представлены нулевой комбинацией, и равный 1 - в остальных случаях. Также одновременно с этим в регистр 12 кода аргумента записываются п-3 младших разряда выходного кода накапливающего сумматора 2.

Код, записанный в регистре 10 кода адреса, используется для обращения к соответствующим ячейкам ПЗУ 6 и 7, выходы которых поданы на соответствующие информационные входы коммутатора 8. Код, записанный в регистре 11 управления, используется для управления шифратором 4 и сумма- ром 5 по модулю два. Код, записанный в регистре 12 кода аргумента, подается на информационные входы регистра 14 кода аргумента.

Шифратор 4 при « О и (углы вида E-W2, , 1,2, ...) вырабатывает сигнал R 1, который устанавливает на обеих группах выходов коммутатора 8 нулевые значения и

управления. Во всех остальных случаях , , . Если Oct 5 - , то выход шифратора V О, при Oct Qua V 1. При V О коммутатор 8 на выход | Cost подает значение кода дробной части из бло- .ка 6, а на выход jSinI - из блока 7. 10 При V 1 подключение блоков противоположное . Это следует из описанной работы шифратора 4, а также схемы на фиг. 2, он выполняет следующие логические функции.

15

R qvOct, CO RAQua, SO RAQua,

20

25

fi Qua.

Сумматор 5 no модулю два формируе знак косинуса, используя два старших разряда с выхода накапливающего сумматора 2, записанные в регистре 11 управления. Старший разряд, при этом представляет знак синуса.

Выходы знаковых разрядов, разрядов целой части и дробных частей функций косинуса и синуса с выходов регистра 11, сумматора 5, шифратора 4 и коммутатора 8 соединены с соответ30 ствующими информационными входами регистра 13 кода функций, запись в который производится следующим тактовым импульсом с тактового входа 19 генератора. Одновременно с этим, соот ветствующий этим отсчетам гармонических функций код аргумента записывается в регистр 14 кода аргумента, на информационные входы которого, кроме выходов регистра 12 кода аргумента,, поданы также сигналы Oct и Qua с выхода регистра 11 управления. Старший разряд кода аргумента может не подаваться на информационный вход регистра 14 (для экономии его разрядности),

-с так как он подан на информационный вход регистра 13 в качестве знакового разряда синуса, с выхода которого он может быть использован также и в качестве старшего разряда кода аргумента Выходы 20 и 21, представляющие

35

40

50

2-

Z n , , /ri

соответственно cos -- pk и sin -- pk.

с выхода регистра 13 поданы на выход генератора. Код аргумента рК снима- устанавливает значения разрядов целой 55 ется соответственно.с выхода 22 ре- части значений функций косинуса СО гистра 13 и выходов регистра 14. и синуса SO равными соответственно На вход 18 обнуления генератора СО Qua, SO Qua, где Qua - выход подается сигнал для установки в О

4802

(п-1)-го разряда накапливающего сум- матора 2, записанный в регистр .11

управления. Во всех остальных случаях , , . Если Oct 5 - , то выход шифратора V О, при Oct Qua V 1. При V О коммутатор 8 на выход | Cost подает значение кода дробной части из бло- .ка 6, а на выход jSinI - из блока 7. 10 При V 1 подключение блоков противоположное . Это следует из описанной работы шифратора 4, а также схемы на фиг. 2, он выполняет следующие логические функции.

15

R qvOct, CO RAQua, SO RAQua,

fi Qua.

Сумматор 5 no модулю два формирует знак косинуса, используя два старших разряда с выхода накапливающего сумматора 2, записанные в регистре 11 управления. Старший разряд, при этом, представляет знак синуса.

Выходы знаковых разрядов, разрядов целой части и дробных частей функций косинуса и синуса с выходов регистра 11, сумматора 5, шифратора 4 и коммутатора 8 соединены с соответствующими информационными входами регистра 13 кода функций, запись в который производится следующим тактовым импульсом с тактового входа 19 генератора. Одновременно с этим, соответствующий этим отсчетам гармонических функций код аргумента записывается в регистр 14 кода аргумента, на информационные входы которого, кроме выходов регистра 12 кода аргумента,, поданы также сигналы Oct и Qua с выхода регистра 11 управления. Старший разряд кода аргумента может не подаваться на информационный вход регистра 14 (для экономии его разрядности),

так как он подан на информационный вход регистра 13 в качестве знакового разряда синуса, с выхода которого он может быть использован также и в качестве старшего разряда кода аргумента . Выходы 20 и 21, представляющие

2-

Z n , , /ri

соответственно cos -- pk и sin -- pk.

счетчика 1, накапливающего сумматора 2 и всех регистров, После снятия этого сигнала активизацией входа 16 разрешения установки на выходах счет- чика 1 устанавливается значение кода, поданного на входы 15. Если по условиям применению устройства работу нужно начинать с нуля, то код этого числа можно-не заносить в счетчик 1 после его обнуления с помощью входа 18. В последнем случае до поступления первого тактового импульса на счетный вход 17 генератор будет выдавать значения функций соответству- ющие k Оо

На тактовый вход 19 генератора подаются внешние тактовые импульсы. Тактирование накапливающего сумма- топа 2 вызывает последовательно появ-

eoAcosjpx Ял

вняипи

1953/48

Производств.-полиграф, пред-е, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ление на его выходах кодов чисел k, 2k, 3k по модулю N. На выходах 23 и 22 этот код появляется с задержко на два периода импульсов тактового входа 19 генератора.

На счетный вход 17 внешние тактовые импульсы могут поступать через р -и N импульсов тактового входа

15 генератора. При этом код на выходе счетчика 1 увеличивается на единицу. Изменяется также последовательность кодов на выходах сумматора 2 и, с задержкой на два периода тактовых импульсов, также на выходах 23 и 22. Генератор выдает значения функций, соответствующие аргументам, коды которых представлены на выходах 23 и 22.

гг ра л«

Тираж; 671

Подписное