Цифровой генератор функций Советский патент 1987 года по МПК H03K3/84 C06F1/02 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах метрологического обеспечения измерений параметров сигналов, регистрируемых при поиске и разведке месторождений полезных ископаемых электромагнитными методами и методами импульсного нейтронного каротажа скважин.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 представлена функциональная схема цифрового генератора функций; на фиг. 2 - то же, адресных счетчиков.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, п-1 адресных счетчиков 2-5 элемент б совпадений, первый адресный счетчик 7, мультиплексор 8, элемент 9 задержки, постоянное запоминающее уст ройство (ПЗУ) 10, элемент 11 задержки, сумматор 12, буферный регистр 13 и регистр 14 результата . Шина 15 является входом зануска устройства, шины 16 - выходами, П1ина 17 - счетный вход адресных счетчиков, П1ина 18 - выход заполнения, плины 19 и 20 - выходы адресных шин.

Выход тактового генератора 1 соедирген со счетными входами адресных счетчиков 2-5, 7., выходы заполнения адресных счетчиков 2-5 соединены с входами элеме} та 6 совпадений, выход которого соединен с входами установки в «О адресного счетчика 7 и регистра 14 результата, адресные выходы которого соединены с адресными входами мультиплексора 8, к входам которого подключены выходы адресных счетчиков 2-5. Выходы мультиплексора 8 соединены с адресными входами постоянного запоминающего устройства 10, выходы которого соединены с входами младших разрядов первого слагаемого сумматора 12, а два старших разряда первого слагаемого подключены к типе «О, выходы сумматора 12 соединены с входами буферного регистра 13, выходы которого соединены с входами второго слагаемого сумматора 12 и входами регистра 14 результата. Счетный вход буферного регистра 13 соединен с выходом тактового генератора 1. Счетный вход регистра 14 результата через элемент 9 задержки соединен с выходом переполнения счетчика 7 и через элемент 11 задержки - с входом установки в «О буферного регистра 13.

Каждый из п-1 адресных счетчиков (фиг. 2) содержит счетчики 21 и 22, элемент 23 совпадения и триггер 24. Счетный вход счетчика 21 подключен к шине 17, вход установки в «О счетчика 21 соединен с выходом триггера 24 и шиной 18, а входы установки в «О счетчика 22 и триггера 24 подключены к шине 15. Выход переполпепия счетчика 21 соединен со счетным входом счетчика 22, выходы которого являются ходами адресно Ч) счетчика (шины 19 и 20)

5

0

5

0

5

0

5

0

5

и соединены с входами элемента 23 совпадений. Выход последнего соединен со счетным входом триггера 24.

Устройство работает следующим образом.

Устройство генерирует цифровую функцию, представляющую собой сумму цифровых экспонент с различными постоянными затухания. Период повторения цифровой функции задается частотой импульсов запуска, постунающих на шину 15 и синхронизованных с частотой тактового генератора i.

Тактовый генератор 1 вырабатывает периодическую импульсную последовательность, поступающую на счетные входы адресных счетчиков 2---5, 7 и буферного регистра 13.

Адресные счетчики 2-5 содержат F вы- ходов-шины 19, 20 и выход заполнения - шину 18. Счетчик 7 генерирует г, адресов (п - число каналов мультиплексора). На фиг. 1 п 4 и содержит вы.ход переполнения I. Каждый канал мультиплексора 8 содержит f входов, а выход мультиплексора 8 содержит двоичных выходов. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 10 содержит I адресных входов и S выходов, причем в нем записано значений экспоненты с шагом квантования 2. По нулевому адресу в ПЗУ 10 записано амплитудное значение экспоненты («I во всех разрядах), а по последнему адресу записан «О.

Перед приходом импульса «Пуск на шину 15 адресные счетчики 2-5 полностью заполнены (на выходе каждого из разрядов щины 19, 20 -- потенциалы «1, о чем свидетельствует наличие потенциала «1 на их выходах заполнения - шине 18. А.дрес- ные счетчик 7. регистры 13 и 14 находятся в нулевом состоянии. Поскольку на адресные входы ПЗУ 10 (через м ультинлексор 8) поступает .максимальное значение адреса, то на его выходах присутствуют потенциалы «О.

Адресные счетчики 2-5 могут быть выполнены управляе.мыми, т.е. на выходе каждого из них можно изменять частоту смены адресов. При достижении макси.мальпого значения адреса каждый из адресных счетчиков 2-5 останавливается и находится в этом состоянии до момента появления импульса на входах сброса.

Адресный .счетчик 7 изменяет выходное значение адреса при воздействии каждого импульса тактового генератора 1. При переходе в нулевое состояние на его выходе переполнения появляется импульс, а при подаче на вход установки в «О потенц,и- ала «1 счетчик сбрасывается в «О и счет прекращается.

При появлении положительного импульса на ншне 15 «Пуск адресные счетчики 2-5 сбрасываются в «О, на их входах заполнекия (шине 18) появляются потенциалы «О, а с адресного счетчика 7 снимается блокировка. При этом на выходах мультиплексора 8 появляется нулевой адрес с выхода адресного счетчика 2.

Следующим тактовым импульсом происходит увеличение на «1 содержимого адресного счетчика 7, и на адресные входы ПЗУ 0 через мультиплексор 8 поступают адреса с выходов адресного счетчика 3. Следующими двумя тактовыми импульсами аналогичным образом опрашиваются адресные счетчики 4 и 5.

В течение указанных четырех тактов опроса на выходах ПЗУ 10 последовательно появляются значения экспоненты, соответствующей адресам на выходах адресных счетчиков 2 - 5. Эти значения .суммируются сумматором 12 и в такте в буферном резисторе 13 накапливается сумма указанных 4 значений экспоненты. Запись результатов суммирования в буферный регистр 13 осуществляется задним фронтом тактовых и.мпульсов, длительность которых выбирается несколько больщей времени распространения сигнала в адресных счетчиках 2-5, мультиплексора 8, ПЗУ 10, су.ммато- ра 12. При переходе адресного счетчика 7 в нулевое состояние, импульсом с его выхода переполнения осуществляются операции перезаписи результата суммирования с буферного регистра 13 в регистр результата 14 и сброс буферного регистра 13 в «О.

Далее вновь осуществляется последовательный опрос адресных счетчиков 2-5, суммирование значений экспоненты,.соответствующих указанным адресам, перезапись суммы в регистр 14 и сброс буферного регистра 13.

При заполнении любого из адресных счетчиков 2-5 он продолжает оставаться в этом состоянии и соответствующее значение экспоненты в формировании суммы участия не принимает, поскольку в ПЗУ 10 по максимальному адресу записан «О.

После заполнения последнего из адресных счетчиков 2-5 на выходе элемента совпадения 6 появляется потенциал «1, который сбрасывает адресный счетчик 7 и регистр 14 результата в «О. Работа устройства (за исключением тактового генератора 1) прекращается до момента появления на шине 15 очередного импульса запуска. После этого работа устройства осуществляется аналогично описанному выше. Элементы 9, 11 задержки согласуют работу буферного регистра 13 и регистра 14 результата во времени.

Задавая соответствующие значения частоты смены адресов в адресных счетчиках 2-5, можно управлять значениями посто0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

янных затухания экспоненциальных состав- ляющих результирующего сигнала. Работа каждого из адресных счетчиков 25 (фиг. 2) заключается в следующем. При поступлении на шину 15 положителы101 о импульса запуска триггер 24 переводится в нулевое состояние. Образовав нийся при этом на вы.ходе триггера потенциал ашмает блокировку со счетчиков 21 и 22. Счетчик 21 используется в качестве делителя частоты и выдает на своем выходе последовательность импульсов с частотой К Го,где К - емкость счетчика 21. Указанные импульсы регистрируются счетчиком 22. В момент, когда счетчик 22 зарегистрирует импульсов (это соответствует тому, что на выходах счетчика 22 установились «1) на счетном входе триггера 24 появ, 1яется no;io- жительный перепад потенциала, переводящий триггер 24 в исходное единичное состояние.

Формула изобретения

1. Цифровой генератор функций, содержащий тактовый генератор, первый адресный счетчик, сумматор и буферньгй регистр, счетный вход первого адресного счетчика соединен с выходом тактового генератора, а выходы сум.матора соединены с соответствующими входами буферно1 о -регистра, отличающийся тем, что, с целью pacinnpe- ния функциональных возможностей, он дополнительно содержит п-1 адресных счетчиков, п-входовой элемент совпадений, постоянное запоминающее устройство,, мультиплексор, регистр результата и первый и второй элементы задержки, при этом выход тактового генератора соединен со счетными входами п-1 адресных счетчиков, входы установки в «О п-1 адресных счетчиков подключены к шине запуска, а их выходы - к входам соответствующих каналов мультиплексора, выходы заполнения п-1 адресных счетчиков соединены с в.чодами элемента совпадений, выход которого соединен с входом установки в «ОБ первого адресного счетчика, выходы которого подключены к адресным входам мультиплексора, к выходам которого подключены адресные входы постоянного запоминающего устройства, выходы которого соедипеш с входами Г1 1ладщих разрядов первого ел aV а ем о го сумматора, входы старших разрядов ne|i- вого слагаемого подключены выходы буферного регистра входами второго слагаемого входами регистра результата в «О которого подк,1ючен к В1 та совпадений, счетный вход зультата через первый элемент задержки соединен с выходом переполнения iiepBoi o адресного счетч1-:ка и через э. задержки со сходом установки в «О буферного регистра.

к шине «О,, соеднне1п,1 с сумматора и

вход сброса

ыходу элеменрегястра ре2. Генератор по п. 1, отличающийся тем, что каждый из п-1 адресных счетчиков содержит первый и второй двоичные счетчики, элемент совпадений и триггер, причем входы установки в «О Е торого двоичного счетчика и триггера являются входом установки в «О адресного счетчика, счетный вход первого двоичного счетчика является счетным входом адресного счетчика, выход переполнения первого двоичного счетчика

соединен со счетным входом второго двоичного счетчика, ЕШХОД триггера соединен с входом установки в «О первого двоичного счетчика и является выходом заполнения адресного счетчика, а входы элемента совпадений подключены к выходам второго, двоичного счетчика, которые яв тяются выходами адресного счетчика, а выход элемента совпадений, соединен со счетным входом триггера.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах метрологического обеспечения измерения параметров сигналов, регистрируемых при поиске и разведке месторождений полезных ископаемых электромагнитными методами импульсного нейтронного каротажа скважин. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Для достижения поставленной цели в генератор дополнительно введены п-1 адресных счетчиков 2,3,4 и 5, элемент 6 совпадений, постоянное запоминающее устройство 10, мyv ьтиплeкcop 8, регистр 14 результата и эле.менты 9 и 11 задержки. Кроме того, он содержит генератор 1 тактовых импульсов, адресный счетчик 7, сумматор 12, буферный регистр 13. Шина 15 является входом устройства, шины 16 - выходом, шина 17 - счетным входом адресных счетчиков, шина 18 - выходом заполнения, шины 19, 20 - выходами адресных шин. Функциональная схема адресных счетчиков приводится в описании изобретения. 1 з.п. ф-лы. 2 ил. СП со ю о со го