Формирователь сложной функции Советский патент 1991 года по МПК H03M1/66 

сл

с

Изобретение относится-к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, в частности, при разработке имитаторов аналоговых сигналов различной формы. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения управления амплитудой, частотой и начальной фазой выходного сигнала. Формирователь сложной функции содержит дешифратор 1, генератор 2 тактовых импульсов, программируемый таймер 3, первый регистр 4, счетчик 5, второй регистр 6, сумматор 7, оперативное запоминающее устройство 8, второй 9 и первый 10 цифроаналоговые преобразователи. Программируемый таймер 3 составлен из регистра, вычитающего счетчика и элемента ИЛИ-НЕ. Вновь введенные блоки 3,4, а также 6 и 9 обеспечивают соответственно регулирование периода, начальной фазы и амплитуды выходного сигнала. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

ON

ю о ю

Фиг.1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, в частности, при разработке имитаторов аналоговых сигналов различной формы.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения управления амплитудой, частотой и начальной фазой выходного сигнала.

На фиг. 1 представлена функциональная схема формирователя сложной функции; на фиг.2 - функциональная схема программируемого таймера; на фиг.З и 4 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства,

Формирователь сложной функции (фиг.1) содержит дешифратор 1, генератор 2 тактовых импульсов, программируемый таймер 3, первый регистр 4, счетчик 5, второй регистр 6, сумматор 7, оперативное запоминающее устройство 8, второй Э и первый 10 цифро- аналоговые преобразователи. Программируемый таймер 3 (фиг.2) выполнен в виде регистра 11, вычитающего счетчика 12 и элемента 13 ИЛИ-НЕ.

Формирователь сложной функции (фиг.1) работает следующим образом.

В исходном состоянии на входной шине Управление установлен сигнал с уровнем О, блокирующий работу счетчика 5.

В режиме Программирование на входную информационную шину с выхода внешнего программирующего устройства поступает информация {фиг.З,а), которая заносится в соответствующие блоки, выбираемые с помощью кода, подаваемого через входную шину - Адресация на входы дешифратора 1. В первый регистр 4 по команде с третьего выхода дешифратора 1 (фиг.З,б) заносится код, соответствующий нулевой начальной фазе формируемого сигнала, В регистр 11 программируемого таймера 3 заносится код, соответствующий наибольшему значению периода формируе; мого сигнала. Программирование оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 8 производится в следующей последовательности. На входной информационной шине устанавливается код, соответствующий нормированной амплитуде первого дискрета формируемой функции. Путем установки на входной шмне Адресация соответствующего кода на втором выходе дешифратора 1 формируется строб, разрешающий запись информации в нулевую ячейку ОЗУ 8, поскольку счетчик 5 и регистр 4 находятся в нулевом состоянии. Затем на входной шине Управление устанавливается сигнал f, разрешающий работу счетчика 5. Через некоторое время (опаределяемое значени

ем кода в регистре 11, разрядностью вычитающего счетчика 12 и периодом следования импульсов генератора 2 тактовых импульсов) на выходе программируемого таймера 3 появляется импульс, изменяющий состояние счетчика 5 на единицу (фиг.4,а) и, следовательно, задающий адрес следующей ячейки ОЗУ 8. Внешнее программирующее устройство, информируемое о переключении адреса

0 ОЗУ 8 сигналом на выходной шине Запрос информации, устанавливает на входной информационной шине очередное значение кода записываемой функции сигнала (фиг.4,6). После этого на втором выходе де5 шифратора 1 формируется импульс записи (фиг.4,в) и информация записывается в ячейку памяти ОЗУ 8 по единичному адресу. Описанный процесс повторяется до тех пор, пока в ОЗУ 8 не будут записаны все значе0 ния функции сигнала на один период.

При достижении конечного адреса, соответствующего концу периода формируемой функции (подсчет ведется внешним программирующим устройством), на вход5 ной шине Управление устанавливается сигнал О11, обнуляющий счетчик 5. Затем на входной информационной шине устанавливается код амплитуды формируемого сигнала, который по сигналу с первого выхода

0 дешифратора 1 записывается во второй регистр 6, а на выходе второго цифроана- логое-ого преобразователя (ЦАП) 9 формируется уровень опорного напряжения для первого ЦАП 10, пропорциональный задан5 ному коду. После этого, в программируемый таймер 3 заносится код периода формируемого сигнала, длительность которого определяется выражением ТВых Тгти N 2П, где Твых - период формируемого сигнала; Тг™ 0 период следования импульсов генератора 1; N - значение записанного в таймер 3 кода; п - разрядность счетчика 5, соответствующая количеству задействованных адресных разрядов ОЗУ 8. В регистр 4 заносится

5 значение кода начальной фазы формируемого сигнала. На этом процесс программирования заканчивается.

Режим Формирование сложной функции, Начало данного режима работы начина0 ется с момента установки на входной шине Управление уровня 1. Импульсы с выхода программируемого таймера 3 последовательно изменяют код на выходе счетчика 5, начиная с нулевого значения. Код с выхода

5 счетчика 5 суммируется в сумматоре 7 с кодом начальной фазы и изменяет последова- тельно адрес ОЗУ 8, который переведен в режим считывания, В результате на выходе ОЗУ 8 изменяется код, в соответствии с записанной в него информацией и, следовательно, изменяется уровень аналогового сигнала на выходе первого ЦАП 10, обеспечивая формирование заданной функциональной зависимости. После достижения на адресных входах ОЗУ 8 значения кода, соот- ветствующего концу периода формируемой функции (последнее контролируется с помощью внешнего программирующего устройства, при этом учитывается значение кода начальной фазы), возможны два варианта. В первом (необходимость изменения параметров функции - период, начальная фаза, амплитуда - отсутствует) на входную-шину Управление поступает короткий строб с уровнем О. При этом обнуляется счетчик 5, а при снятии строба процесс формирования выходного сигнала повторяется. Во втором варианте (при необходимости изменения некоторых или всех параметров формируемой функции)длительность строба на вход- ной шине Управление выбирается такой, чтобы обеспечить изменение информации в первом 4 и втором 6 регистрах и программируемом таймере 3. При снятии строба на входной шине Управление формируется заданная функция с измененными параметрами. При необходимости изменения вида функции формируемого сигнала устройство переводится в режим Программирование.

Программируемый таймер 3 (фиг.2) ра- ботает следующим образом.

По сигналу с четвертого выхода дешифратора 1 в регистр 11 заносится код, соответствующий выбранному значению периода формируемой функции. Этот код записыва- ется в вычитающий счетчик 12, а на выходе элемента 13 ИЛИ-НЕ формируется уровень О. Импульсы с выхода генератора 2, поступающие на тактовый вход вычитающего счетчика 12 уменьшают значение кода на его выходе. При достижении нулевого значения кода на выходах вычитающего счетчика 12 на выходе элемента 13 ИЛИ-НЕ формируется уровень 1, с помощью которого осуществляется перезапись кода с выхода регистра 11 в вычитающий счетчик 12, в результате чего сигнал на выходе элемента 13 ИЛИ- НЕ становится равным О. Затем описанный процесс формирования тактовых импульсов на выходе таймера 3 повторяет- ся.

Формирователь сложной функции обеспечивает независимое и оперативное управление по трем основным параметрам выходного сигнала: амплитуда, период, на- чальная фаза, не переходя в режим Программирование и не изменяя относительной погрешности при формировании сложных функций, за счет чего и обеспечивается достижение положительного эффекта.

Формула изобретения 1. Формирователь сложной функции, содержащий генератор тактовых импульсов, счетчик, оперативное запоминающее устройство, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами первого цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходной информационной шиной, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности изменения амплитуды, частоты и начальной фазы выходного сигнала, в него введены программируемый таймер, первый и второй регистры, сумматор, второй цифроаналоговый преобразователь и дешифратор, входы которого яепяются входной шиной Адресация, а первый, второй, третий и четвертый выходы соединены соответственно с входом записи второго регистра, входом Запись-считывание оперативного запоминающего устройства и входами записи первого регистра м программируемого таймера, тактовый вход последнего из которых подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а информационные входы объединены с соответствующими информационными входами первого и второго регистров, оперативного запоминающего устройства и являются входной информационной шиной, выходы второго регистра соединены с соответствующими информационными входами второго цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с входом опорного напряжения первого цифроаналогового преобразователя, адресные входы оперативного запоминающего устройства подключены к соответствующим выходам сумматора, первые и вторые входы которого соединены с соответствующими выходами соответственно первого регистра и счетчика, вход обнуления которого является входной шиной Управление, s тактовый вход подключен к выходу программируемого таймера и является выходной шиной Запрос информации.

Put. 2

Фиг.З

Н

п