Функциональный генератор Советский патент 1986 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение, в частности, при формировании аналоговых управляющих сигналов в электрогидравлических сие темах управления механическим нагружением при повторно-статических испы таниях различных конструкций. Цель изобретения - повышение достоверности формирования выходных сигналов. На фиг.1 представлена блок-схема функционального генератора; на фиг.2 схема цифроаналогового блока аппроксимации функций; на фиг.З - схема блока задания параметров функций. Функциональный генератор (фйг.1) содержит блок 1 задания параметров функций, первый 2 и второй 3 буферные регистры ординат , цифроаналоговый блок 4 аппроксацйи функций, регистр 5 цикла,триггер 6, мультиплексор 7, аналого-цифровой преобразователь 8 и блок 9 сравнения кодов. Цифроаналоговый блок 4 аппроксимации функций, входяпдай в состав функционального генератора (фиг.2), содержит два рабочих регистра 10 и 1 1 ординат, управляемый генератор 12 импульсов, реверсивный счетчик 13, элемент И 4, элемент ИЛИ 15, блок 6 памяти, переключатель 17, триггер 18 и три цифроаналоговых преобразова теля 19 . Блок 1 задания параметров функций может быть выполнен на микропроцессоре или на счетчике 22 адреса, узле 23 запоминания, регистре 24 полуциклов, узле 25 сравнения кодов и счетчике 26 полуциклов (фиг.З), Функциональный генератор работает следующим образом. На подготовительном этапе по команде Исходное положение из узла 23 запоминания в регистр 2 засьшается код ординаты конечной точки перво го участка аппроксимации, в регистр 3 - код ординаты- начальной пер вого участка, а я регистр 24 полуцик лов - число полуциклов (если участок не циклический, то число полуциклов равно единице). Регистры 10 и П, счетчик 13 и триггер i 8 блока 4 обну лены. Таким образом, в исходном сос тоянии на выходах преобразователей 19 - 21 находятся нулевые потенциалы которые и поступают на выход функционального генератора. Следует отм тигь, что длина разрядной сетки узла 23 запоминания может быть выбрана такой, чтобы информация в регистры 2,3 и 24 записывалась одновременно. По команде Пуск (цепи приведения в исходное состояние и запуска устройства на чертеже не изображены) информация с регистра 2 переписывается в первый рабочий регистр 10, В результате этого на выходе преобразователя 20 формируется потенциал конечной ординаты первого участка. Так как счетчик 13 обнулен, то на выходе блока памяти 16 формируется нулевой код первой ячейки и на выход преобразователя 19, а следовательно, и на сигнальный выход устройства поступает только потенциал начальной ординаты с выхода преобразователя 21 (в частности, ноль). Этот сигнал поступает на вход аналого-цифрового преюбразователя 8 и по команде Пуск преобразуется в цифровую форму и поступает на вход блока 9 сравнения. Мультиплексор 7 по команде Пуск через триггер 6 устанавливается в такое положение , при котором второй вход блока 9 сравнения соединяется с выходом регистра 3, на котором записан код начальной ординаты первого участка, Если коды на двух входах блока 9 сравнения равны, то на его выходе появляется импульс, запускающий блок 1 и устанавливающий триггер 18 блока 4 в единичное состояние. Выходной сигнал триггера 18 снимает блокировку с реверсивного счетчика 13 (подает разрешение на прохождение импульсов на счетный вход счетчика 13 от генератора 32), Таким образом начинается формирование первого участка аппроксимации выходного сигнала устройства. Если же в момент поступления импульса Конец преобразования от преобразователя 8 коды на входах блока 9 сравнения не равны друг другу, то функциональный генератор не запускается и необходимо устранить причину, вызвавшую неравенство названных кодов. Такое сравнение кодов проводится далее после окончания обработки каждого участка функции. Импульсный сигнал с выхода блока 9 приходит на счетный вход счетчика 26 блока I и записывает в нем единицу, Свидетельствующую об окончании одного участка. Если участок не циклический, то узел 25 сравнения, сравнив состояние счетчика 26 с единичным состоянием регистра 24, выдает на первом выходе сигнал на счетный вход счетчика 22 адреса и сбрасьшает счетчик 26. Код на выходе счетчика 22 изменяется и из следующей ячейки узла 23 на регистры 2, 3 и 11 поступает новая информация о следую-, щем участке. Если же участок циклически повторяется, то узел 25 сравнения на втором выходе выдает сигнал Цикл поступающий в регистр 5 и . запрещающий посредством элемента И 14 блока 4 перезапись информации из буферного.регистра 2 в рабочие р гистры 10 и II. Информация в рабочих регистрах не изменяется, что приводит к генерации циклического сигнала до тех пор, пока на счетчике полуциклов 26 не накопится число, равное заданному числу полуциклов в регистре 24. В этом случае узел 25 сравнения вьщает сигнал с первого выхода на счетчик 22 адреса и регистр 5. Снимается команда Цикл и на цифровой выход блока 1 поступает Новая информация. В процессе генерации циклического сигнала коды регистров 2 и 3, характеризующие максимум и минимум функции, остаются неизменными. Сигнал с импульсного выхода окончания подьштервала блока 4 в экстремальных точках генерируемой циклической функции блокирует через триггер 18 работу счетчика 13, запускает преобразователь 8 и через посредство переключающего триггера 6 и мультиплексора 7 поочередно соединяет один из входов блока 9 сравнения с выходами регистра 2 или 3. На другой вход блока 9 в этот момент поступает информация о соответствующем текущем экстремуме с выхода преобразователя 8. Результат сравнения с выхода блока 9 анало гично описанному переключает блок 1 и через триггер 18 снимает блокировку счетчика 13. По окончании отработки циклической части выходного сигнала все зависимости от числа экстремумов (четного или нечетного), триггер 6 по ус тановочному входу переводится в такое положение, при котором через мультиплексор 7 вход блока 9 сравнения всегда подключается к выходу регистра 3. Этим исключается нарушение

синхронности при контроле выходного сигнала функционального генератора,

Таким образом, рассмотренный функциональный генератор за счет исключения ошибок задания выходного сигнала позволяет обеспечить повышение достоверности его формирования.

Формулаизобретения

1. Функциональный генератор, содержащий блок задания параметров функций, подключенный цифровым выходом к входу первого буферного регистра ординат, а выходами сигналов Цикл и Отсутствие цикла - к управляющим входам регистра цикла, соединенного выходом с входом разрешения передачи данных цифроаналогового блока аппроксимации функций, подключенного информационным входом к выходу первого буферного регистра ординат, а сигнальным выходом - к выходу функционального генератора, отличающийся тем, что, с целью повьшения достоверности формирования выходных сигналов, в него дополнительно введены мультиплексор, триггер, аналого-цифровой преобразователь, блок сравнения кодов и второй буферный регистр ординат, соединенный входом с цифровым выходом блока задания параметров функций, выполненного в виде блока памяти, а выходом - с первьм информационным входом мультиплексора, подключенного вторым информационные входом к выходу первого буферного регистра ординат, а управляющим входом - к прямому выходу триггера, инверсный выход которого соединен с информационным входом триггера, подключенного установочным входом к выходу регистра цикла, а входом разрешения записи к импульсному выходу окончания подынтервала цифроаналогового блока аппроксимации функций и входу запуска аналого-цифрового преобразователя, при этом выход мультиплексора соединен с одним из входов блока сравнения кодов, другой вход которого подключен к цифровому выходу аналогоцифрового преобразователя, соединенного аналоговым входом с сигнальным выходом цифроаналогового блока аппроксимац1:и функций, а выходом сигнаа Конец преобразования - со стробирующим входом блока сравнения кодов, выход которого подключен к адресному входу блока задания параметров функций и входу разрешения счета цифроаналогрвого блока аппроксимации функций.

2. Генератор по п.1, о т л и чающийся тем, что цифроаналоговый блок аппроксимации функций содержит два рабочих регистра ордикат, управляемый генератор импульсов реверсивный счетчик, элементы И и ИЛИ, блок памяти, переключатель, триггер и три цифроаналоговых преобразователя, при этом цифровые входы первого и второго рабочих регистров ординат подключены к информационному входу цифроаналогового блока аппроксимации функций, входы разрешения записи этих регистров соединены с соответствующими выходами переключателя, вход которого подключен к выходу элемента И, соединенного первым входом с входом разрешения передачи данных цифроаналогового блока аппроксимации .функций, а вторым входом - с импульсным выходом окончания подынтервала цифроаналогового блока аппроксимации функций, входом сброса триггера и выходом элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходам признаков переполнения и обнуления реверсивного счетчика, соединенного цифровым выходом с адресным входом блока памяти, а счетным входом - с выходом управляемого генератора импульсов, при этом цифровой выход блока памяти подключен к цифровому входу первого цифроаналогового преобразователя,, выход которого является сигнальньм выходом цифроаналогового блока аппроксимации функций, а аналоговый вход соединен с выходами второго и третьего цифроаналоговых преобразователей, подключенных цифровыми входами к выходам первого и второго рабочих регистров ординат соответственно, причем вход блокировки реверсивного счетчика соединен с выходом триггера, установочный вход которого подклк(чен к входу разрешения счета цифроаналогового блока аппроксимации функций.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, Функциональный генератор содержит блок задания параметров функций, два буферных регистра ординат, цифроаналоговый блок аппроксимации функций. регистр цикла, триггер, мультиплексор, аналого-цифровой преобразователь и блок сравнения кодов. Повышение достоверности формирования выходных сигналов достигается на основе сравнения заданных и фактических значений ординат воспроизводимых функций на границах подынтервалов аппроксимации. Операция сравнения выполняется как дпя однократных, так и для щклически воспроизводимых участков функций с помощью блока сравнения кодов, на один вход которого подаются выходные коды аналого-цифрового преобразования, а на другой вход - вы- о ходкой код одного из буферных perHcd -, (Л ров ординат, коммути1 уемых с помощью мультиплексора и триггера. 1 з,п, ф-лы, 3 ил.