Программируемый формирователь сложной функции Советский патент 1987 года по МПК H03K4/02 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в устройствах автоматики.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности реализации программируемого сжатия и растяжения, формируемой .сложной функции.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Программируемый формирователь сложной функции содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый триггер 2, первый 3 и второй 4 счетчики

10

тановочных входов счетчиков 3 и 4 соединены с группой выходов блока 30 и группой выходов регистра 9 с ответственно. Вторая входная шина 35 через элемент НЕ I3 соединена вторым входом первого триггера 2, прямой выход которого соединен с входом генератора I, а инверсный выход - с вторым входом первого э мента ИЛИ 20, третья 36, четверта 37 и пятая 38 входные шины соедин ны с входами регистра 9, регистра адреса и регистра 10 информации с ответственно. Выход генератора 1

импульсов, дешифратор 5, третий счет- соединен с первым входом второго чик 6 импульсов, второй триггер 7, регистр 8 формирования адреса, регистр 9 установки начального адреса, регистр 10 формирования информации, запоминающий блок. 11, цифроаналого- вый преобразователь (ДАЛ) 12, элемент НЕ 13, с первого по шестой элементы И 14-19, с первого по пятый элементы ИЛИ 20-24, с первого по третий одновибраторы 25-27, первый 28 и второй 29 блоки элементов И, блок элементов ИЛИ 30, первый 3} и второй 32 элементы задержки, четвертый одновибратор 33, с первой по шестую входные аганы 34-39 и выходную шину 40. Группа выходов первого счетчика 3 соединена с группой входов адреса запоминающего блока 11, группа, входов данных которого соединена с группой выходов регистра 10, а первая группа выходов через циф- роаналоговый преобразователь 12 соединена с выходной шиной 40. Инверсный выход первого триггера 2 соединен с входом синхронизации второго счетчика 4, группа вькодов которого через дешифратор 5 соединена с первым входом первого блока 28 и первым входом первого элемента ИЛИ 20, выход которого соединен с входом синхронизации первого счетчика 3. Второй вход первого блока 28 элементов И соединен с прямым выходом первого триггера 2, группа входов соединена с первой входной шиной 34, а. выход - с первьм 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 вьвсодов - с второй группой входов блока 30. Вторая входная шина 35 соединена с первым входом первого триггера. ГРУППЫ усэлемента И 15 и первым входом чет того элемента И 17, выход которог соединен с первым входом четверто элемента ИЛИ 23 и через первый эл 20 мент 31 задержки - с первым входо пятого элемента ИЛИ 24. Выход чет вертого элемента ИЛИ 23 соединен счетным входом второго счетчика группа выходов которого через тре 2-5 тий элемент И 16 и первый одновиб тор 25 соединена с вторым входом второго триггера 7 и первым входо шестого элемента И 19, второй вхо которого соединен с выходом второ 30 элемента 32 задержки. Вторая груп выходов запоминающего блока 11 со динена с группой установочных вхо дов третьего счетчика 6 и через п следовательно соединенные третий 35 элемент ИЛИ 22 и третий одновибр тор 27 с первым входом второго т гера 7, выход которого соединен вторым входам четвертого элемент И 17 и первым входом пятого элем 40 та И 18, выход которого соединен вторыми входами четвертого 23 и того 24 элементов ИЛИ. Выход эле та ИЛИ 24 соединен с первым вход элемента И 14 и счетным входом с 45 чика 3. Выход элемента И 15 соед нен с вычитающим входом счетчика выходы которого через элемент ИЛИ 21 соединены с вторым входом эле мента И 13 и через одновибратор 50 с вторым входом элемента И 8. В ход дешифратора 5 соединен с вто входом элемента, И 14, выход кото го соединен с входом элемента 32 Шестая входная шина 39 соединена 5J входом управления запоминающего блока 11. Выход элемента И 19 со динен с входом синхронизации сче чика 6, а инверсный выход тригге 2 через одновибратор 33 соединен

тановочных входов счетчиков 3 и 4 соединены с группой выходов блока 30 и группой выходов регистра 9 соответственно. Вторая входная шина 35 через элемент НЕ I3 соединена со вторым входом первого триггера 2, прямой выход которого соединен с входом генератора I, а инверсный выход - с вторым входом первого элемента ИЛИ 20, третья 36, четвертая 37 и пятая 38 входные шины соединены с входами регистра 9, регистра 8 адреса и регистра 10 информации соответственно. Выход генератора 1

оединен с первым входом второго

лемента И 15 и первым входом четверого элемента И 17, выход которого оединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ 23 и через первый эле- ент 31 задержки - с первым входом ятого элемента ИЛИ 24. Выход четертого элемента ИЛИ 23 соединен со счетным входом второго счетчика 4, группа выходов 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 элемента 32 задержки. Вторая группа выходов запоминающего блока 11 соединена с группой установочных входов третьего счетчика 6 и через последовательно соединенные третий элемент ИЛИ 22 и третий одновибратор 27 с первым входом второго триггера 7, выход которого соединен с вторым входам четвертого элемента И 17 и первым входом пятого элемен- та И 18, выход которого соединен с вторыми 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 15 соединен с вычитающим входом счетчика 6, выходы которого через элемент ИЛИ 21 соединены с вторым входом элемента И 13 и через одновибратор 26 с вторым входом элемента И 8. Выход дешифратора 5 соединен с вторым входом элемента, И 14, выход которого соединен с входом элемента 32. Шестая входная шина 39 соединена с входом управления запоминающего блока 11. Выход элемента И 19 соединен с входом синхронизации счетчика 6, а инверсный выход триггера 2 через одновибратор 33 соединен с

входами 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 синхронизации разрешает заполнение счетчика счетными импульсами.

Рассмотрим, как происходит программируемое 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 для 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 коэффициент сжатия функции от единицы до шести с шагом равным единице и диапазона коэффициента растяжения функции также от единицы до шести с шагом рав- Hbw единице необходим 10-разрядный двоичный вычитающий счетчик. Учитывая то, что при достижении нулевого состояния счетчика 6 вырабатывается импульс, можно получить необходимое умножение и деление частот. Выберем за нормальную частоту следования этих импульсов такую, которая соответствует периодической записи на установочный вход счетчика 6 двоичного кода числа 120 (коэффициент сжатия равен коэффициенту растяжения и равен единице). Тогда для получения коэффициентов сжатия,. равных 2;3;4; необходима запись на установочный вход счетчика 6 двоичных кодов чисел 60; 40; 30, 24 и 20 соответственно, а для получения коэффициентов растяжения, равных 2j 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 хранятся в запоминающем блоке 11 вмес

те с соответствующими кодами знсГ1ГЕГ НИИ 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.

5

0

5

0

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 I, закрывает блок 28, запрещая передачу кода фазы с входной шины 34 на установочный вход счетчика 3. При этом единич- ньй 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,

5 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 запоми- . нающий блок 11, на входную шину 39 подается единичный импульс, который

5 инициирует эту запись. Затем в ре- - гистры 8 и 10 происходит новая запись информации и программирование запоминающего блока 11 продолжается аналогично. Так последовательно, снача0 ла занося информацию в регистры В и 10, а затем подавая импульс записи на шину 39 устройства, производится запись кодов функции в каждую ячейку запоминающего блока 11. Заноси5 мая 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.

0

через который необходимо считать следующий отсчет функции),

После программирования запо11шна- клцего блока 11 фop шpoвaтeль готов к воспроизведению сложной функции.

Режим воспроизведения функции устанавливается единичкьм сигналом на входной шине 35 и нулевым сигналом на входной шине 39. Появившийся на Прямом выходе первого триггера 2 еданичный сигнал запускает генератор 1 и готовит к открытию блок 28, Нулевой сигнал на инверсном выходе триггера 2 закрывает блок 29, запрещая поступление на установочный вход первого счетчика 3 информации с регистра 8, и разрешает работу по счетному входу счетчиков 3 и 4, Второй счетчик 4 хранит код Все единицы (он бьш занесен в него из регистра 9). Так как второй триггер 7 установлен в нулевое состояние импульсом с одно- вибратора 25 при занесении кода Все едини1Ецл в счетчик 4, нулевой сигнал на прямом выходе триггера 7 через элементы И 18, ИЛИ 24, И 14, задержки 32 и И 19 запрещает подачу случайной информации с второго выхода запоминаняцего блока I I на установочный вход счетчика 4 (эта информация считывается из запоминающего блока 11 сразу же после смены режима до нач,ала воспроизведения сложной функции).

Нулевой сигнал с прямого выхода второго триггера 7 разрешает прохождение с генератора 1 через элемент И 17 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, рбеспе- чивая 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 действи

первого импульса от генератора I с вьпсода 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 23 и И 17, элемент 31 задержки и элемент ИЛИ 24 поступает на счетные входы счетчиков 4 и 3 соответственно,

устанавливая первый адрес, по которому необходимо считать информацию. Этот же импульс, задержанный на зле- менте 32 на время переходных процессов первого счетчика 3 и запоминаю5 щего блока i1, синхронизирует запись информации с второго выхода запоминающего блока 11 на установочный вход счетчика 6, С первого выхода блока 11 информация поступает на

0 ДАЛ 12, который преобразует код в соответствующее аналоговое напряжение на выходной шине 40, При подаче кода коэффициента сжатия или растяжения функции ча установочный вход

5 счетчика 6 по переднему фронту единичного сигнала с выхода элемента ШШ 22 одновибратор 27 вырабатывает импульс, который перебрасывает триггер 7 в единичное состояние, запре0 щая прохождение импульсов через элемент И 17 с генератора 1. i

После передачи- кода сжатия или

растяжения функции на установочный вход счетчика 6 на выходе элемента

5 ИЛИ 21 появляется единичный сигнал, который через элемент И 15 разрешает прохождение тактовых импульсов с генератора 1 на вычитающий вход третьего счетчика 6, Режим работы вычи0 тающего счетчика 6 организован с насыщением в состоянии О, т.е, при достижении третьего счетчика 6 состояния О (нулевой сигнал на выходе элемента ШШ 21) запрещается по45 дача тактовых импульсов на его счетный вход через элемент И 15. При переходе третьего счетчика 6 в нулевое состояние одновибратор 25 вырабатывает импульс, который инициирует

0 режим выборки следующего отсчета сложной функции через открытый единичным сигналом с выхода триггера 7 элемент И 18, Далее в течение (2 -2), где п - число разрядов счет55 чика 4 импульсов, с одновибратора 26 считывается информация из последовательно расположенных (2 -2) ячеек запоминающего блока 11, которая преобразуется в аналоговое напряжение. На шине АО устройства воспроизводится сложная функция с необходимым коэффициентом сжатия или растяжения на каждом интервале между отсчетами.

При вьщаче последнего отсчета функции (для данного кода фазы на - входной шине 34 устройства) счетчик 4 достигает состояния Все единицы При этом одновибратор 25 по передне- му фронту единичного сигнала на выходе элемента И 16 и с задержкой, обусловленной переходными процессами )3апоминающего блока i1, вырабатывает импульс, который блокирует за- пись 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 чере элемент И 18 с выхода одновибратора 26 и разрешая прохождение импульсов через элемент И 17 с выхода генератора 1. Начинается новый цикл рабо- ты. Далее формирователь функционирует аналогично.

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 за- держки, первый и второй блоки элементов И, блок элементов ИЛИ, первый элемент ИЛИ, причем группа выходов первого счетчика импульсов соединена с группой входов адреса запоми- нающего блока, группа входов данных которого соединена с группой выходов регистра формирования информации, а первая группа выходов через цифроаналоговый преобразователь сое- динена 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 импуль

5 0 5

0

5 0 5 Q

сов, второй вход первого блока элементов И соединен с прямым выходом первого триггера, группа входов пер-, вого блока элементов И соединена с первой входной шиной, а выход - с первым входом блока элементов ИЛИ, первый вход второго блока элементов И соединен с инверсным выходом первого триггера, группа вторых входов с группой выходов регистра формирования адреса, а группа выходов - с второй группой входов блока элементов ИЛИ, вторая входная шина соединена с первым входом первого триггера, группы установочных входов первого и второго счетчиков импульсов соединены с группой выходов блока элементов ИЛИ и группой выходов регистра установки начального адреса соответственно, отличающий- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности реализации программируемого сжатия и растяжения сложной функции, в него введены третий счетчик импульсов, второй триггер, второй, третий, четвертый и пятый элементы ИЛИ, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И, первый, второй, третий и четвертый одновибраторы, элемент НЕ и второй элемент задержки, причем вторая входная шина через элемент НЕ соединена с вторым входом первого триггера, прямой выход которого соединен с входом генератора тактовых импульсов, а инверсный выход - с вторым входом первого элемента ИЛИ, третья, четвертая и пятая выходные шины соединены с группами входов регистра установки начального адреса, регистра формирования адреса и регистра формирования информации соответственно, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом второго элемента И и с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом 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 через соединенные последовательно третий элемент И и первый одновибратор соединен с первым входом второго триггера и первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен

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 ИЛИ и третий одновибратор - с вторым входом второго триггера, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И и с первым входом (ПЯТОГО элемента И, выход которого соединен с вторыми входами четвертого н пятого элементов ИЛИ, выход последнего из которых соединен с пер-.

10

которого соединена с группой входов второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторьм входом второго элемента И и через второй одновибра тор - с вторым входом пятого элемен та И, при этом выход дешифратора со динен 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 вьгход шестого элемента И соединен с входом синхронизации тре тьего счетчика импульсов, а инверсВ№4 входом первого элемента И и счет- 5 ный выход первого триггера через ным входом первого счетчика импуль- четвертый одновибратор соеди- сов, выход второго элемента И соедииен с второго

входами обнуления и третьего счетчиков

нен с вычитакшц1м входом третьего счетчика импульсов, группа вьпсодов

Составитель А.Смирнов Редактор Л.Пчелинская Техред М.Ходанич

Заказ 7915/56 Тираж 922Подписное

ВНИКЛИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

которого соединена с группой входов второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторьм 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 блока, причем вьгход шестого элемента И соединен с входом синхронизации третьего счетчика импульсов, а инверсный выход первого триггера через четвертый одновибратор соеди-

ный выход первого триггера через четвертый одновибратор соеди-

иен с второго

импульса.

входами обнуления и третьего счетчиков

Корректор А.Обручар

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в устройствах автоматики. Цель изобретения расширение функциональных возможностей. Для достижения цели в устройство введены счетчик импульсов, триггер 7, элементы ИЛИ 21, 22, 23, 24, элементы И 15, 16, 17, 18, 19, одновибраторы 25, 26, 27, 33, элемент НЕ I3 и элемент задержки 32. Данное устройство также содержит генератор I тактовых импульсов, триггер 2, счетчики 3 и 4 импульсов, дешифратор 5, регистр 8 формирования адреса, регистр 9 установки начального адреса, регистр 10 формирования информации, запоминающий блок I1, цифроаналоговый пре- о разователь 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 программируемое сжатие и расширение формируемой сложной функции. 1 ил. с (Л ьо со о 4::