Функциональный генератор Советский патент 1981 года по МПК G06F1/02 

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в качестве генератора сигналов произвольно-заданной сложной формы.

Известен функциональный генератор |1, содержащий генератор импульсов, переключающий блок, реверсивный счетчик, дещифратор, триггер и выходной цифроаналоговый преобразователь (ЦАП).

Известен также генератор функций 2, Содержащий цифроаналоговые преобразователи, сумматоры, инвертор, интегратор, компараторы, источник опорного напряжения, блок управления, счетчик и постоянные запоминающие устройства (ПЗУ).

Недостатком известных функциональных генераторов является пониженная точность воспроизведения функций.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является функциональный генератор 3, содержащий генератор импульсов, ПЗУ, подключенное адресными входами к выходам разрядов счетчика импульсов, и реверсивный счетчик, соединенный счетным входом с выходом управляемого делителя частоты, а выходами разрядов - с входами выходного ЦАП, входами блока реверсирования, выполненного на дещифраторе и триггере, и с первыми входами блока сравнения кодов, подключенного входами к первым выходам ПЗУ, первые выходы которого соединены с управляющими входами управляемого делителя частоты, подключенного счетным входом к выходу генератора импульсов. Счетчик импульсов, выполненный в виде кольцевого распределителя, соединен входом с выходом блока сравнения кодов. Недостатком прототипа является ограниченность класса воспроизводимых функций.

Целью изобретения является расширение класса воспроизводимых функций.

С этой целью в функциональный генератор, содержащий генератор импульсов, ПЗУ, подключенное адресными входами к выходам разрядов счетчика импульсов, и реверсивный счетчик, соединенный счетным

входом с выходом управляемого делителя частоты, а выходами разрядов - с входами выходного ЦАП, дополнительно введены вычитающий блок и элемент И, подключенный первым входом к выходу генератора импульсов, а вторым входом - к импульсному выходу обнуления вычитающего блока, счетному входу счетчика импульсов и к входу стробирования управляемого делителя частоты, соединенного счетным входом с выходом элемента И, а управляют ми входами - с выходами кода разности вычитающего блока, выход знака кода разности которого подключен к входу управления реверсом реверсивного счетчика, первая группа кодовых входов - к выходам ПЗУ, а вторая группа кодовых входов - к выходам разрядов реверсивного счетчика, соединенного входом обнуления с выходом переполнения счетчика импульсов.

На чертеже дана структурная схема функционального генератора.

Функциональный генератор содержит генератор импульсов 1, подключенный выходом к нервому входу элемента И 2, выход которого соединен со счетным входом управляемого делителя частоты 3. Выход делителя частоты 3 подключен к счетному входу реверсивного счетчика 4, соединенного выходами разрядов с входами выходного ЦАП 5. Вход обнуления счетчика 4 соединен с выходом переполнения счетчика 6. Выходы разрядов счетчика 6 подключены к адресным входам ПЗУ 7, соединенного выходами с первой группой кодовых входов вычитающего блока 8. Вторая группа кодовых входов блока 8 подключена к выходам разрядов счетчика 4. Выход 9 знака кода разности блока 8 соединен с входом управления реверсом счетчика 4. Выходы 10 кода разности блока 8 подключены к унравляющим входам делителя частоты 3, соединенного вхолом стробирования с импульсным выходом И обнуления блока 8, вторым входом элемента И 2 н счетным входом счетчика 6.

Функциональный генератор работает следую1ннм образом.

В исходиом состоянии счетчики 4 и 6 установлены в нуль, а в ПЗУ 7 записаны коды ординат узловых точек генерируемой функции, причем в нулевую ячейку заннсан нулевой код начальной ординаты функции f(xo), поступающий на вход вычитающего блока 8. Импульсным сигналом с выхода обнулення блока 8, длительность которого определяется временем, необходимым для установки кода очередной ординаты функций в блоке 8 и коэффициента деления в делителе 3, закрывается элемент И 2, счетчик 6 переводится в следующее состояние, а на вход стробнровання делителя 3 подается разрешение на запись унравляющего кода коэффициента деления. Таким образом, из ПЗУ 7 в блок 8 выдается код f(X) ординаты узловой точки первого участка аппроксимации генерируемой функции, при этом импульсы с выхода геиератор 1 пе ностунают на счетный вход счетчика 4. С выходов 10 блока 8 разность кодов f{X) и /(ло) устанавливает коэффициент передачи делителя 3. Задним фронтом импульса с выхода 11 блока 8 элемент И 2 открывается, и импульсы с выхода генератора 1 через делитель 3 начинают поступать на счетчик 4. Выходной код счетчика 4 преобразуется преобразователем 5 в выходной сигнал.

При совпадении кода счетчика 4 и кода

f(xi) на выходе обнуления 11 блока 8 формируется очередной импульсный сигнал, по которому элемент И 2 закрывается и счетчик 6 переводится в следующее состояние, по которому из ПЗУ 7 выдается ордината

следующей узловой точки ,f(x2). Разность кодов f(X2) и f(xi) в соответствии с наличием сигнала на входе стробирования делителя 3 устанавливает коэффициент передачи на очередном участке аппроксимации.

Задним фронтом импульса с выхода 11 блока 8 элемент И 2 отпирается и начинается воснроизведенне второго участка генерируемой функции. Па иослед -ющих участках аннроксимации устройство работает аналогично.

При изменении знака крутизны функции в узловых точках разност15 кодов f(xi 1 ) и f(Xi ) изменяет знак, и признак знака крутизны с выхода 9 блока 8 унравляет реверсом счетчика 4. После воспроизведения всей функции импульс переполнения счетчика 6 устанавливает счетчик 4 в исходное состояние.

Таким образом, рассмотренный функциональный генератор позволяет воспроизводить более щирокий класс функций, чем устройство прототип, в частности миогоэкстремальные и несимметричные относительно своего максимального и минимального значения функции.

Формула изобретения

Функциональный генератор, содержа40) щий генератор импульсов, постоянное запоминающее устройство, нодключенное адресными входами к выходам разрядов счетчика импульсов, и реверсивный счетчик, соединенный счетным входом с выходом

45 управляемого делителя частоты, а выходами разрядов - с входами выходного цифроаналогового преобразователя, отличаюнитйся тем, что, с целью расщирения класса воспроизводимых фуикций, в функциональный генератор дополнительно введены вычитающий блок н элемент И, нодключенный первым входом к выходу генератора импульсов, а вторым входом - к импульсному выходу обн)Лення вычитающего блока, счетному входу счетчика импульсов и к входу стробирования управляемого делителя частоты, соединенного счетным входом с выходом элемента И, а управляющими входами - с выходами

60 кода разности вь читаюн1,его блока, выход знака кода разностн которого г одключен к входу управления реверсом реверсивного счетчика, первая группа кодовых входов - к выходам постояппого заноминаюнхего

65 устройства, а вторая груина кодовых входов - к выходам разрядов реверсивного счетчика, соединенного входом обнуления с выходом переполнения счетчика импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 389520, кл. G 06 G 7/26, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2535915/24, кл. G 06 G 7/26,. 1977.

3.Авторское свидетельство СССР 389519, кл. G 06 G 7/26, 1971 (прототип).