Цифровой генератор гармоническихфуНКций Советский патент 1981 года по МПК G06F1/02 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть ис пользовано в анализаторах спектр, функ- циойальных преобразователях сигналов, в системахсвязи, радио, гидролокации, сейсмологии, виброметрии и т. п. Известно устройство оля формирования синусной и косинусной функции , содержащее два блока постоянной памяти ( ПЗУ) I- l Недостатком этого устройства являетс сложность схемы управления. Наиболее близким техническим решение к предлагаемому является цифровой генератор гармонических функций, содержащи задающий генератор, счетчик аргумента ij счетчик квадр1 нтов, шифратор, сумматор по модулю два, блок памяти и кроме того, счетчик числа ординат, счетчик параметра частоты и накапливающий сумматор L21. Недостатком известного генератора является большой объем памяти, необходимой для хранения значений синуса и косинуса Для значений аргумента в интервале О If/2. Цель изобретения - упрощение генератора гармонических функций. Поставленная цель достигается тем, что цифровой генератор гармонических функций, содержащий задающий генератор, счетчик аргумента, счетчик квадрантов-, первый блок памяти, шифратор и сумматор по модулю два , причем выход задающего генератора подключен ко входу счетчика аргумен.та, выход старшего разряда счетчика аргумента подключен ко входу счетчика квадрантов, выход младшего разряда которого подключен к первому входу шифратора и первому входу сумматора по модулю два, а выход старшего разряда - ко второму входу сумматора по модулю два, выход старшего разряда счетчика квадрантов и выход-сумматора по модулю два являются выхо дами знаковых разрядов функций синуса и косинуса соответственно генератора гармонических функций, содержит второй блок . памяти.первый и второй коммутаторы, сумматор,элемент ИЛИ I причем выходы разрядов счетчика аргумента , кроме выхода стар- шего разряда, подключены к первой группе входов первого коммутатора, ко входам первого операнда сумматора и через эле- мент ИЛИ - ко входу второго операнда сум матора, выход которого подключен ко второй группе входов первого коммутатора, первая и вторая группа выходов первого коммутатора подключены к адресным входам первого и второго блоков памяти соответственно, выходы которых подключены ко входам второго коммутатора, выходы второго коммутатора являются выходами генератора гармонических функций, выход старшего разряда счетчика аргумента подключен к управляющему входу первого коммутатора и второму входу шифратора, третий вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а выход к управляющему входу второго коммутатора. На чертеже представлена функциональная схема цифрового генератора, гармони™ ческих функций. Устройство содержит задающий генератор 1 , счетчик 2 аргумента, счетчик 3 квадрантов, шифратор 4, сумматор 5 по модулю два, блоки 6 и 7 памяти7 комму- таторы 8 и 9, сумматор 10, элемент ИЛИ 11- . Генератор гармонических функций работает следующим образом. На периоде 2% при шаге дискретизации & X аргумента X генератор выдаетN 2 1 X отсчетов значений синуса и косинуса. Два старших разряда кода аргумента X представляются счетчиком квадрантов 3, а и - 2 лпацшк разрядов - счетчиком аргумента 2. В первом 6 и втором 7 блоках памяти по адресам X хранятся соответственно значения slH X и Sin (X - T/i, ) для Oi X 6 / д X , Для формирования адреса при обращении к блокам памяти 6, 7 используются п -3 младших разряда счетчика 2. Для выработки значений синуса и ко синуса произвольного угла (О - 2Г) форми руются соответствующим образом адреса и обеспечивается перекоммутация выхо дов блока памяти в каналы синуса и ко синуса. Наличие участков убывайий функций требует задание адресу в дополнительном коде (по модулю 2 ), что обеспе- чивается сумматором 10 и элементом ИЛИ 1 i. ь качестве первого слагаемого используется инверсный код с выходов ,И-3 младших разрядов счетчика 2, а в качест Е,е второго слагаемого - выходной сигнал сшемента ИЛИ , соответствующий О или 1 в младшем разряде. Управление коммутациями осуществляется в соответствии со значениями старшего разряда счетчика 2 (Pci ) и младшего разряда счетчика 3. При О блок 6 адресуется прямым , а блок 7 дополнительным кодом; при О 1 в коммутаторе 9 осуществляется ПЕ(рекоммутация прямого и дополнительного кодов адреса, Если и- 3 младших разряда счётчи- представлены нулевой комбинацией, на выходе сумматора 10-формируется не дополнительный, а инверсный код адреса вместо /g , поскольку значение функции для угла Л не хранится в . памяти. управления коммутатором 8 используются три значения выходного сигнала шифратора 4. Если О и Oj.. 1 (где - выход элемента ИЛИ 11), в каналы синуса и косинуса через -коммутатор 8 подключается выход блока 7 памяти (углы k-T/4, К 0,1, ...). В остальных случаях при Ой- ( где Qua- выход младшего t-ГГЧ разряда счетчика 3 } блок б подключается в канал синуса, блок 7 - в канал косинуса; при Oct QMOI подключение блоков противоположное. Знаки синусаи косинуса формируются на выходе старшего разряда;, счетчика 3 и выходе. сумматора 5 по модулю два. Общий объем памяти в предлагаемом генераторе W /4 ячеек, что вдвое меньше, чем в известном устройстве. Формула изобретения Цифровой генератор гармонических функций, содержащий задающий генератор, счетчик аргумента, счетчик квадрантов, первый блок памяти, шифратор и сумматор по модулю два, причем выход задающего генератора подключен ко входу счетчика аргумента, выход старшего разряда счетчика аргумента подключен ко входу-счетчика квадрантов, выход младшего разряда которого подключен к первому входу шифратора и первому входу сумматора по модулю два, выход старшего разряда - ко второму входу сумматора по модулю два, выход старшего разряда счетчика квадрантов и .. выход сумматора по модулю два являются выходами знаковых разрядов функций синуса и косинуса, соответствеяно, генератора- гармонических функций, отличающийс я тем, что, с целью упрощения генератора гармонических функций, он содержит

второй блок памяти, первый и второй коммутаторы, сумматор, элемент ИЛИ, причем выхоаы разрядов счетчика аргумента, кроме выхода старшего разряда, подключены к первой группе входов первого коммутато-д ра, ко входам первого операнда сумматора и ерез элемент ИЛИ - ко входу второго операнда сумматора, выход которого под- (слючен ко второй группе входов первого, коммутатора, первая и вторая группа вы- ю ходов первого коммутатора подключены к адресным входам первого и второго блоков памяти соответственно, выходы которых подключены ко входам второго коммутатора, выходы второго коммутатора 5 являются выходами генератора гармонических функций, выход старшего разряда

счетчика аргумента подключен к управляющему входу первого коммутачюра и второму входу шифратора, третий вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а вьпсод - к управляющему входу второго коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Рейхенб.ерг А.Л. и Федоренко М.П. Устройство для воспроизведения синусной и косинусной функций . Сб. Вычислительная техника. Под ред. А.М.Оранского и Н.Н.Поснова, Минск, изд. БГУ им.В.И.Ленина, 1969, с. 124.

2.Авторское свидетельство СССР №662927, кл. SO6 F 1/О2, 1977 прототип).

Sjn(e)

JL.