Цифровой генератор функций Советский патент 1978 года по МПК G06F17/10 G06F1/02 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для генерирования линейных ступенчатых функций нли для кусочно-линейной аппроксимации функций произвольного нида.

Известный цифровой генератор функций 1 содержит преобразователь временных интервалов в последовательность импульсов, реверсивный счетчик и блоки весовых коэффициептов декодирования и памяти.

Однако такая конструкция сложна и имеei невысокое быстродействие.

Иаиболее близким к изобретению является цифровой генератор функций 2, содержащий генератор тактовых импульсов, формирователь функций Уолша, сумматор по модулю два, элемент задержки и первый счетчик, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к синхронизирующему входу формирователя функций Уолша, информационные входы которого подключены к первой группе информационных входов цифрового генератора функций, а выход- к первому н через элемент задержки ко второму входам сумматора по модулю два, входы установки и выходы первого счетчика подключены соответственно ко второй группе информационных входов и к

первой группе выходов цифрового генератора функций.

Недостатком генератора является невозможность генерирования функций F(x), содержащих участки с крутизной .:| 1, т. е. все генерируемые им функции расположены только в первом и восьмом октантах. Это приводит к необходимости предварительной нормировки функций ценой увеличения аппаратурных затрат.

Целью изобретения является расширение класса функций, генерируемых цифровым генератором.

Поставленная цель достигается тем, что цифровой генератор функций содержит коммутатор и второй счетчик, причем первый и второй информационные входы коммутатора подключены соответственно к выходу генератора тактовых импульсов и выходу сумматора по модулю два, управляющий вход коммутатора - к соответствующему информационному входу цифрового геператора функций, первый и второй выходы коммутатора - к счетным входам первого и второго счетчиков соответственно, выходы второго счетчика подключены ко второй группе выходов цифрового генератора функций. На чертеже изображена схема предлагаемого генератора. Он содержит генератор 1 тактовых импульсов, формирователь 2 функций Уолша, элемент задержки 3, сумматор 4 по модулю два, коммутатор 5, счетчики 6 и 7, вход 8 старт-импульса и вход 9 стоп-импульса, первую группу информационных входов 10, один из которых служит для задания режима работы первого счетчика на сложение или вычитание по счетному входу, а другие - для задания начального состояния подключены к зстановочным входам счетчика, вторую группу информационных входов 11, третью группу информационных входов 12, один из которых слулшт для задания режима работы второго счетчика на сложение или вычитание по счетному входу, а дрзгие - для задания начального состояния и подключены к установочным входам счетчика, информационный вход 13, подключенный к управляющему входу коммутатора, и выходные шины 14 и 15. Знак приращения функции sign(Af) на очередном интервале аппроксимации Т поступает на один из входов 10 первой группы и определяет режим работы счетчика 6 (сложение или вычитание). Другие информационные входы первой группы, подключенные к соответствующим установочным входам счетчика 6, служат для ввода начального значения функции F(xo. Знак приращения аргумента sign(AA:) поступает на один из входов 12 третьей группы, определяя режим работы (сложение или вычитание) счетчика 7. Другие информационные входы третьей группы, подключенные к соответствующим установочным входам счетчика 7, служат для ввода начального значения аргумента х. Абсолютная величина приращения функции на заданном интервале аппроксимации поступает на информационные входы И второй группы (соответствующие управляющие входы формирователя 2) и определяет номер генерируемой функции Уолша (, 1, 2, ..., , где п - число входов второй группы). С момента подачи старт-импульса на вход 8 до прихода стоп-импульса на вход 9 тактовые импульсы частоты fo с выхода генератора 1 поступают на синхронизирующий вход формирователя 2. Каждое переключение на выходе формирователя 2 при помощи элемента задержки 3 и сумматора 4 по модулю два преобразуется в импульс длительностью в один такт (1/fo). Число этих импульсов за один период работы формирователя 2 равно N. Если на управляющий вход коммутатора 5 по информационному входу 13 поступает , импульсы с выхода сумкоммутатор 5 поступают матора 4 через на вход счетчика 6 и добавляются к его содержимому (или вычитаются из него). Одновременно с выхода генератора 1 на вход счетчика 7 через коммутатор 5 подаются тактовые импульсы, которые будут складываться с его содержимым (или вычитаться) . Если на информационный вход 13 постудР . . J 1 означающий, что пает сигнал на заданном интервале аппроксимации функция F растет быстрее аргумента х, коммутатор 5 перекоммутирует входы счетчиков таким образом, что вход счетчика 6 будет соединен с выходом генератора 1, а вход счетчика 7 - с выходом сумматора по модулю два. При этом осуществляется взаимная замена координатных осей: аргумент X становится функцией F и наоборот. Использование предлагаемого генератора обеспечивает (с учетом требований к разрядности выходных счетчиков) аппроксимацию функций самого произвольного вида. Формула изобретения Цифровой генератор функций, содержащий генератор тактовых импульсов, формирователь функций Уолша, сумматор по модулю два, элемент задержки и первый счетчик, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к синхронизирующему входу формирователя функций Уолша, информационные входы которого подключены к первой группе информационных входов цифрового генератора функций, а выход - к первому и через элемент задержки ко второму входам сумматора по модулю два, входы установки и выходы первого счетчика подключены соответственно ко второй группе информационных входов и к первой группе выходов цифрового генератора функций, отличающийся тем, что, с целью расширения класса генерируемых функций, он содержит коммутатор и второй счетчик, причем первый и второй информационные входы комментатора подключены соответственно к выходу генератора тактовых импульсов и выходу сумматора по модулю два, управляющий вход коммутатора - к соответствующему информационному входу цифрового генератора функций, первый и второй выходы коммутатора - к счетным входам первого и второго счетчиков соответственно, выходы второго счетчика подключены ко второй группе выходов цифрового генератора функций. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 451989, кл. G 06F 1/02, 1974. 2.Заявка № 2303225/24, кл. G 06F 1/02, 24.12.75, по которой принято рещение о выдаче авторского свидетельства.