DE1276373B - Digitaler Funktionsgenerator - Google Patents

Digitaler Funktionsgenerator

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DE1276373B
DE1276373B DE1966T0031602 DET0031602A DE1276373B DE 1276373 B DE1276373 B DE 1276373B DE 1966T0031602 DE1966T0031602 DE 1966T0031602 DE T0031602 A DET0031602 A DE T0031602A DE 1276373 B DE1276373 B DE 1276373B
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DE
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pulse
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DE1966T0031602
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Dipl-Ing Dr-Ing Joachim Rogge
Joerg Fuchs
Dipl-Ing Rainer Sindlinger
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Rockwell Collins Deutschland GmbH
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Teldix Luftfahart Ausrustungs GmbH
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/02Digital function generators
    • G06F1/03Digital function generators working, at least partly, by table look-up
    • G06F1/035Reduction of table size

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)

Description

  • Digitaler Funktionsgenerator Die Erfindung betrifft einen digitalen Funktionsgenerator, also einen Digitalrechner, der eine digitale Ausgangsgröße, z. B. eine Ausgangsimpulsmenge, erzeugt, welche mit einer digitalen Eingangsgröße nach einer gegebenen Funktion, der sogenannten prograrnmierten Funktion, zusammenhängt. Die Zeit vom Beginn der Zuführung der Eingangsgröße bis zur Darstellung der Ausgangsgröße wird als Rechenzeit bezeichnet. Die Rechenzeit kann sehr kurz sein, sie beträgt z. B. Bruchteile einer Sekunde. Der Rechenvorgang kann daher schnell und beliebig oft wiederholt werden. Auf diese Weise läßt sich ein solcher Funktionsgenerator auch verwenden, wenn sich die Eingangsgröße mit der Zeit ändert. In diesem Fall sind die während der nacheinanderfolgenden Rechenvorgänge einlaufenden Eingangsgrößen verschieden. Ebenso unterscheiden sich dann auch die nacheinander auftretenden Ausgangsgrößen voneinander.
  • Bekannte digitale Funktionsgeneratoren enthalten für jeden Punkt der programmierten Funktion, der einzeln erfaßbar ist, ein eigenes Netzwerk, was die Relation herstellt zwischen der speziellen, im Eingangszähler in binärem Kode enthaltenen Eingangsgröße und der entsprechenden, ebenfalls binär kodierten Ausgangsgröße.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders einfachen und vielseitig verwendbaren rein digitalen Funktionsgeber zu schaffen.
  • Dies wird erfindungsgemäß bei einem Funktionsgenerator der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, daß die nichtlineare Funktion durch eine aus Linearbereichen bestehende Näherungsfunktion angenähert ist, daß eine Dekodierungsschaltung für die den Eckpunkten der Näherungsfunktion entsprechenden Eingangszählerzwischenwerte und ein Speicher zur Speicherung dieser Werte innerhalb des anschließenden Linearbereichs vorgesehen ist und daß ein seiner Größe nach von der Stellung des Speichers abhängiger digitaler Summand der Ausgangsgröße jedem Eingangsimpuls zugeordnet ist.
  • Die Vereinfachung erklärt sich im Grunde dadurch, daß die züi programmierende nichtlineare Funktion durch Linearbereiche angenähert wird, was an sich aus der Analogrechentechnik bekannt ist. Dieser Gedanke wird konsequent verwirklicht, indem mit Hilfe einer Dekodierungsschaltung und einem nachgeordneten Speicher nur die Eckpunkte der Näherungsfunktion erfaßt werden. In den Zwischenbereichen besteht ein linearer Zusammhang zwischen Eingangs- und Ausgangsgröße, weil mit jedem Eingangsimpuls ein konstanter und nach der jeweiligen Steigung der Näherungsfunktion bemessener Summand der Ausgangszwischengröße impulsweise oder schlagartig zuaddiert wird. Selbstverständlich sind die Anzahl der Linearbereiche und die Anzahl der Schnittpunkte des Polygonzuges mit der nichtlinearen Funktion so gewählt, daß die Abweichung der einen Kurve von der anderen innerhalb der zulässigen Fehlergrenze liegt.
  • Die Zuordnung des einzelnen Summanden der Ausgangsgröße zu jedem Eingangsimpuls kann auf verschiedene Weise vorgenommen werden. Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung sind eine vom Speicher angesteuerte Kodierungsschaltung für die Summanden und ein einstellbarer Teilerzähler vorgesehen. Mittels eines von den Eingangsimpulsen betätigbaren Setzgatters können die kodierten Summanden auf den Teilerzähler übertragen werden. Der Teilerzähler wird nach jeder dieser Neueinstellungen mit Taktimpulsen von wesentlich höherer Impulsfolgefrequenz als die Eingangsimpulse leergezählt bzw. bis zum Erreichen seiner Zählkapazität voll gezählt. Die dazu erforderlichen Taktimpulse fließen parallel dem Ausgangszähler zu und addieren sich dort. Die Speicherstellung und die Kodierung der Voreinstellung des Teilerzählers ändert sich jeweils nur bei den »Eck-Impulsen«, d. h. beim Durchlaufen der Eckpunkte der Näherungsfunktion. In der Zwischenzeit sind die dem Ausgangszähler zufließenden Impulsmengen, welche hier die Summanden darstellen, untereinander gleich.
  • Eine zweite Ausführungsform der Erfindung, welche prinzipiell mit der ersten sehr nahe verwandt ist, benutzt einen Teilerzähler, welcher während der Rechenzeit ständig von den hochfrequenten Taktimpulsen beaufschlagt wird, also ständig hochzählt, wobei mit dem Erreichen der Zählkapazität jeweils ein Impuls (übertragimpuls) ausgegeben wird. Diese somit untersetzten Impulse gelten als Eingangsimpulse und fließen dem Eingangszähler zu. Weiter ist eine Dekodierungsschaltung am Teilerzähler angeschlossen, welche an jeweils einem anderen Ausgang dann ein Signal liefert, wenn der Teilerzähler bestimmte Zwischenstellungen erreicht hat. Von der Stellung des Speichers hängt es andererseits ab, welches dieser Signale wirksam wird, und ein dem Ausgangszähler vorgeschaltetes Tor öffnet oder schließt. Auf diese Weise wird erreicht, daß nur ein der Steigung der Näherungsfunktion entsprechender, den Summand darstellender Anteil der Taktimpulse auch dem Ausgangszähler zufließt.
  • Eine Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes erlaubt es endlich, den Rechenvorgang zu verkürzen, ohne die Folgefrequenz der in den Teilerzähler und den Ausgangszähler einlaufenden Impulse zu erhöhen. Bei dieser Weiterbildung ist eine vom Speicher augesteuerte Kodierungsschaltung für die Summanden und eine mittels der Eingangsimpulse triggerbare Addierschaltung vorgesehen, welch letztere den Summand in kodierter Form bei jedem Eingangsimpuls einmal dem Ausgangszähler zuschlägt. Addierschaltungen, welche in kodierter Form vorliegende Größen addieren können, sind an sich bekannt. Sie arbeiten natürlich wesentlich schneller als ein gewöhnlicher Zähler, welcher die ihm zuffießenden Impulsgruppen aufsummiert. Durch eine kleine Verzögerung, der Eingangsimpulse in der Triggerleitung kann man nötigenfalls leicht erreichen, daß die ID Im Addierscbaltung erst in Tätigkeit gesetzt wird, wenn die vom Eingangsimpuls beeinflußte Kodierung des Summanden schon erfolgt ist.
  • Anwendungen der Erfindung ergeben sich unter anderem auf dem Gebiet der Navigation, d. h. zur Standort- oder Zielbestimmung von einem bewegten Fahrzeug aus. Dabei übernimmt der Funktionsgenerator die bisher üblicherweise Kugelresolvern vorbehaltene Aufgabe, zurückgelegte Wegabschnitte in eine östliche und eine nördliche Komponente oder sonst in zwei rechtwinklige Komponenten aufzuspalten. Dabei sind die programmierten Funktionen Sinus und Kosinus. Darüber hinaus können aber auch ganz beliebige Funktionen mit der erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt werden, sofern sie nur monoton sind, d. h. kein Maximum oder Minimum zeigen. So ist z. B. eine Anwendung bei Luftwertebordrechnern in Erwägung gezogen. - - - - Mit drei Ausführungsbeispielen soll die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.
  • F i g. 1 stellt ein Schaltschema der ersten Ausfüh- i rungsform dar; F i g. 2 gibt als Beispiel eine nichtlineare Rechenfunktion zusammen mit ihrer Näherungsfunktion wieder; F i g. 3 ist das zu F i g. 1 gehörige Impulsdiagramm; i Fig. 4 gibt ein Schaltschema der zweiten, einfacheren Ausführungsform wieder, welche jedoch nicht schneller als die erste arbeitet; F i g. 5 ist das hierzu gehörige Impulsdiagr und F i g. 6 das Schaltschema einer dritten und schnelleren Ausführungsform.
  • In F i g. 1 ist ein Flip-Flop 1 mit zwei Eingängen und einem Ausgang 2 wiedergegeben. Auf den mit »Start« und »Stopp« bezeichneten Eingangsleitungen kommen Schaltimpulse an, deren zeitlicher Abstand die Eingangsgröße, d. h. die unabhängige Veränderliche des Funktionsgenerators bestimmt. Sie kann einen Winkel oder eine andere physikalische oder mathematische Größe wiedergeben. An Stelle von Nadelimpulsen können bekanntlich auch Rechteckspannungen an den beiden Eingangsleitungen ankommen, wobei dann die negativen Flanken zur Ansteuerung des Flip-Flops 1 dienen.
  • Der Ausgang 2 des Flip-Flops führt zu einem Tor 3, welches somit durch den Startimpuls geöffnet und durch den Stoppimpuls geschlossen wird. Ein Taktgenerator4 liefert fortwährend Impulse mit einer Folgefrequenz von z. B. 640 kHz an ein weiteres Tor 5 und an einen Impulsteiler 6. Dort werden die Impulse z. B. im Verhältnis 80: 1 untersetzt, und die so entstandenen niederfrequenten Impulse gehen zum Tor 3. Der Ausgang des Tores 3, aus dem nimmehr die sogenannten Eingangsimpulse 1, kommen, ist mit einem Eingangszähler 7 und mit einem Monoflop 8 verbunden. Das Monoflop bewirkt gewissermaßen eine Verzögerung des auf ihn treffenden Eingangsimpulses, die in der Regel nicht größer als der halbe Impulsabstand ist. Dieser verzögerte Eingangsimpuls gelangt vom Ausgang des Monoflops 8 zu einem Setzgätter 9 und zu einem Flip-Flop 10.
  • Beim ersten Eingangsimpuls und jedesmal wenn der Eingangszähler 7 den einem Eckpunkt entsprechenden Stand erreicht hat, wird mit Hilfe einer Dekodierungssehaltung 11 eines der Flip-Flops eines Speichers 12 angesteuert. Die Dekodierungsschaltung 11 ist schematisch angedeutet durch mehrere Schienen, die mit je einem Ausgang des Eingangszählers in Verbindung stehen. An den Schienen sind in bestimmter Kombination mehrere nicht einzeln bezeichnete Und-Glieder angeschlossen, deren Ausgänge zu den Flip-Flops des Speichers 12 führen. Die Dekodierung ist entsprechend den Eckpunkten der Näherungsfunktion vorgenommen, so daß beim Hochlauf des Eingangszählers die Tore der Reihe nach von links nach rechts leitend werden. Durch Verbindungsleitungen 12 a zwischen den Speicher-Flip-Flops ist angedeutet, daß beim Umkippen des zweiten Flip-Flops das erste wieder in die ursprüngliche Lage gekippt wird. Beim Kippen des dritten Flip-Flops fällt das zweite zurück usw. Auf diese Weise ist jederzeit nur eines der im Speicher enthaltenen Flip-Flops gekippt und damit ein bestimmter Linearbereich festgelegt.
  • Nun muß noch jedem Linearbereich eine bestimmte Steigung, d. h. ein bestimmter Summand zugeordnet werden. Dies erfolgt mit Hilfe einer Kodierungssehaltung 13. Auch diese ist wieder angedeutet durch eine Reihe von Schienen, von denen jede mit einem der Speicher-Flip-Flops verbunden ist. Jede Schiene steht außerdem mit dem Eingang eines oder mehrerer nicht bezeichneter Oder-Glieder in Verbindung. Die Ausgänge dieser Oder-Glieder sind über das Setzgatter 9 mit den Eingängen eines Teilerzählers 14 verbunden. Die Zählkapazität dieses Teilerzählers beträgt im Beispiel 64. Nach ihr bemißt sich übrigens - das sei hier eingeflochten - das Mindestübersetzungsverhältnis des Impulsteilers 6. Das übersetzungsverhältnis muß so gewählt sein, daß der Teilerzähler in der Zeit zwischen zwei Eingangsimpulsen mindestens einmal durchzählen kann. An der rechten Seite des Teilerzählers erscheint jeweils dann ein Impuls, wenn der Zähler wieder in die Nullstellung gelangt. Diese übertragimpulse laufen zum zweiten Eingang des Flip-Flops 10, dessen Ausgang zum Tor 5 führt. Somit öffnen die vom Monoflop kommenden Eingangsimpulse dieses Tor, und die übertragimpulse schließen es wieder. Das Tor läßt die Taktimpulse des Taktgenerators 4 zum Teilerzähler und parallel zu einem Ausgangszähler 15 durchlaufen. Die durchgelassenen Impulse werden Ausgangsimpulse 1" genannt.
  • In F i g. 2 ist die strichpunktiert dargestellte programmierte Funktion mit 18 und die Näherungsfunktion mit 19 bezeichnet. Auf der Abszisse sind die Eingangsimpulse I, und auf der Ordinate die Ausgangsimpulse I, mit ihrer Ordnungszahl aufgetragen. Die Näherungsfunktion hat die Eckpunkte S, bis S4 bei den Eingangsimpulsen Nr. 2*, 11*, 1.4* und 15*. Zwischen den Eckpunkten erstrecken sich Linearbereiche von jeweils unterschiedlicher Steigung. Betrachtet wird in beiden Ausführungsbeispielen der Funktionswert, dem die Eingangsgröße 13* und die Ausgangsgröße 87* bzw. die Impulse mit diesen Ordnungszahlen zugeordnet sind.
  • F i g. 3 ist ein Zeitdiagramm. Es kommen der Einfachheit halber Nadelimpulse zur Darstellung, an deren Stelle in der Praxis die Flanken von Rechteckspannungen treten.
  • Bei Betrachtung der F i g. 1 bis 3 ergibt sich folgende Wirkungsweise: Der Startimpuls öffnet Tor 3 und läßt die Eingangsimpulse zum Eingangszähler und kurz verzögert zum Setzgatter 9 und zum Flip-Flop 1.0 durchlaufen. Der erste Eingangsimpuls, welcher auf den Zähler trifft, kippt sofort das erste Flip-Flop des Speichers 12. Damit wird am Ausgang der Kodierungsschaltung 13 eine Voreinstellung für den Teilerzähler bereitgestellt, welche der großen Steigung vom Ursprung bis zum Eckpunkt S, entspricht. Da der Teilerzähler in diesem Beispiel rückwärts zählt, ist die Voreinstellung gleich dem Summanden oder, in Impulsen ausgedrückt, gleich zwanzig Impulsen. Der verzögerte Eingangsimpuls veranlaßt nun mit Hilfe des Setzgatters 9 die Übernahme der Voreinstellung in den Teilerzähler. Gleichzeitig wird das Flip-Flop 10 gekippt und damit Tor 5 geöffnet. Die nun einlaufenden Taktimpulse, welche rechts vom Tor als Ausgangsimpulse bezeichnet werden, bringen den Teilerzähler schrittweise in die Nullstellung und laufen gleichzeitig auch auf den Ausgangszähler. Der zwanzigste Impuls erscheint als übertragimpuls rechts am. Teilerzähler, kippt Flip-Flop 10 zurück und schließt Tor 5. Dem ersten Eingangsimpuls entspricht somit ein Ausgangszählerstand 20*.
  • Der nächste Eingangsimpuls bewirkt die gleiche Voreinstellung des Teilerzählers und öffnet Tor 5 wieder. Es können also abermals zwanzig Ausgangsimpulse auf Teiler- und Ausgangszähler laufen, bis der Teilerzähler erneut in die Nullstellung kommt und der übertragimpuls erscheint, welcher Tor 5 schließt.
  • Mit dem dritten Eingangsimpuls treten wir in den zweiten Linearbereich zwischen Si und S, ein. Dieser Impuls bewirkt daher die Voreinstellung eines neuen Summanden von drei Impulsen entsprechend der geringeren Steigung. So setzt sich dieser Prozeß fort, bis letztmalig der elfte Eingangsimpuls drei Impulse zum Ausgangszähler laufen läßt. Das in F i g. 3 dargestellte Impulsdiagramm ist vom vierten bis zum elften Eingangsimpuls, wie gestrichelt angedeutet, unterbrochen.
  • Der zwölfte Eingangsimpuls legt das dritte Flip-Flop des Speichers 12 um und veranlaßt damit eine neue Voreinstellung des Teilerzählers entsprechend zehn Impulsen und gemäß der Steigung von S, bis S.. Auch der dreizehnte Eingangsimpuls brinit noA einmal zehn Ausgangsimpulse, so daß der Ausgangszähler auf 87* steht, wenn der Stoppimpuls das Flip-Flop 1 kippt und damit den Rechenvorgang beendet. Gleichzeitig wird der Stand des Ausgangszählers übertragen, und danach werden über nicht dargestellte Steuerleitungen der Eingangszähler, der Teilerzähler und der Ausgangszähler auf Null gesetzt.
  • Der Ausgangszählerstand, hier 87*, hängt somit von dem Eingangszählerstand, hier 13*, nach der Näherungsfunktion ab. Er kann in einem Rechensystern weiterverwendet oder in einen Anzeigezähler übernommen werden, welcher seinen Stand dann nur bei einer Änderung der Eingangsimpulsmenge ändert. Ebenso gut kann der Ausgangszählerstand auch während der Pause zwischen Stopp und neuem Start einzeln ausgezählt werden. In jedem Fall muß natürlich auch der Ausgangszähler mit Beginn eines neuen Rechenvorganges auf Null stehen. Zur Maßstabsanpassung ist es möglich, vor den Ausgangszähler einen Impulsteiler mit frei gewähltem übersetzungsverhältnis einzufügen.
  • Die Schaltung nach F i g. 4 zeigt nämlich wie F i g. 1 ein Eingangs-Flip-Flop 20, dem die Start- und Stoppimpulse zugeführt werden. Dieses Flip-Flop steuert ein Tor 21, welches somit nur in dem Zeitraum zwischen dem Start- und Stoppsignal die Impulse eines Taktgenerators 22 durchläßt. Diese Impulse laufen einerseits über ein Tor 23, sofern dieses geöffnet ist, zum Ausgangszähler 15, und andererseits zum Teilerzähler 14. Die Übertragimpulse des Teilerzählers dienen hier nun als Eingangsimpulse IJ für den Eingangszähler 7 und für ein Flip-Flop 24, das dem Flip-Flop 10 aus F i g. 1 entspricht. Es steuert das Tor 23. Dem Eingangszähler ist eine Dekodierungsschaltung 11 und ein Speicher 12 nachgeordnet, die in ihren Einzelheiten ebenfalls schon in F i g. 1 beschrieben wurden. Die Verbindung zwischen Speicher und Teilerzähler wird hier jedoch durch eine weitere Dekodierungsschaltung 25 hergestellt, deren Ausgänge auf der rechten Seite über ein gemeinsames Oder-Glied 26 alle mit dem zweiten Eingang des Flip-Flops 24 verbunden sind. Auch diese Dekodierungsschaltung enthält wieder eine Mehrzahl von Schienen, die jeweils mit einem der in diesem Fall als Ausgänge zu bezeichnenden Teilerzähleranschlüsse verbunden sind. Mehrere nicht einzeln bezeichnete Und-Glieder sind mit einer oder mehreren Schienen verbunden. Von oben her kommend münden die Ausgänge des Speichers 12 jeweils in eines dieser Und-Glieder.
  • Zur Erläuterung der Wirkungsweise wird wiederum die graphische Darstellung der programmierten Funktion gemäß F i g. 2 und ein Impulsdiagramm herangezogen, das in F i g. 5 dargestellt ist. Aus diesem Diagramm ist ersichtlich, daß gegenüber der Ausf ührungsform nach F i g. 1 bzw. F i g. 3 die Eingangsimpulse sich gegenüber den Ausgangsimpulsgruppen verschieben. Es muß also anders kodiert bzw. dekodiert werden.
  • Dies kommt auch darin zum Ausdruck, daß zu Beginn -des Rechenvorganges, wenn also alle Zähler auf Null stehen, schon das erste Flip-Flop des Speichers 12 gekippt ist und somit am oberen Eingang des ersten Und-Gliedes der Dekodierungsschaltung 25 schon Potential anliegt. Flip-Flop 24 hält durch seine anfängliche Lage Tor 23 geöffnet. Wenn nun der Startimpuls kommt, öffnet Tor 21, und Teilerzähler und Ausgangszähler zählen hoch. Sobald zwanzig Impulse in den Teilerzähler eingelaufen sind, erscheint Potential am Ausgang des vorgenannten ersten Und-Gliedes der Dekodierungsschaltung 25, und demzufolge kippt Flip-Flop 24 und Tor 23 schließt. Dann sind die ersten zwanzig Impulse im Ausgangszähler, der Teilerzähler läuft jedoch weiter, bis er mit Erreichen seiner Zählkapazität einen nunmehr Eingangsimpuls genannten übertragsimpuls abgibt. Tor 23 öffnet wieder, während die Speicherstellung und damit der Summand sich zunächst noch nicht ändern. Es laufen also abermals zwanzig Impulse in den Ausgangszähler ein, Tor 23 sperrt und öffnet erst wieder mit dem zweiten Eingangsimpuls. über Eingangszähler und Dekodierung bewirkte dieser zweite Impuls das Umkippen des zweiten Flip-Flops im Speicher 12. Der Schließimpuls für Tor 23 kann jetzt also nur vom zweiten Und-Glied der Dekodierungsschaltung25 kommen, sofern der Teilerzähler die dem neuen Summanden entsprechende Stellung erreicht hat. Das ist nach drei Ausgangsimpulsen der Fall, und so geht es weiter, bis mit dem Eintreten des zehnten Eingangsimpulses die letzte Impulsgruppe von drei Ausgangsimpulsen in den Ausgangszähler läuft. Der elfte Eingangsimpuls stellt im Speicher den neuen Summanden (zehn Impulse) ein, der dann im Ausgangszähler noch zweimal addiert wird. Der dreizehnte Eingangsimpuls wird durch den Stoppimpuls abgeschnitten, was jedoch bedeutungslos ist, da bei dieser Ausführungsform weniger die genaue Anzahl der Eingangsimpulse, als vielmehr das Zeitintervall zwischen Start und Stoppsignals als wirkliche Eingangsgröße des digitalen Funktionsgenerators aufgefaßt werden muß.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 finden sich wieder das Eingangs-Flip-Flop 20, Tor 21 und Taktgenerator 22 wie bei F i g. 4. Man sieht jedoch sofort, daß die schnellen Taktimpulse vom Tor 21 direkt auf den Eingangszähler laufen. Diese Erhöhung der Eingangsfrequenz bringt eine erhebliche Verkürzung des Rechenvorganges und wenn man einen Funktionsgenerator mit laufend aufeinanderfolgenden Rechenvorgängen betrachtet, eine Erhöhung der Rechengeschwindigkeit. An den Eingangszähler 7 schließt sich die schon erwähnte Dekodierungsschaltung 11 und der Speicher 12 an. Danach folgt eine Kodierungsschaltung 27, die als funktionelle Umkehrung der Dekodierungsschaltung wohl nicht eigens erläutert zu werden braucht. Diejenigen Ausgangsleitungen der Kodierungssehaltung 27, welche Potential führen, werden jedenfalls durch die Stellung des Speichers 12 bestimmt. Damit ist der jedem Linearbereich zuzuordnende Summand in kodierter Form festgelegt. Es gilt nun, mit jedem Eingangsimpuls den Ausgangszählerstand schlagartig um diesen Summanden zu erhöhen. Dazu dient eine an sich bekannte Addierschaltung 28, die aus einem sogenannten Paralleladdierer und einem Zwischenspeicher besteht, wobei dieser letztere nach jedem Setzvorgang den erreichten Ausgangszählerstand festhält. Daher sind auch die Verbindungsleitungen zwischen Addierschaltung und Ausgangszähler für jede Richtung einzeln angedeutet. Vom Tor 21 werden die Eingangsimpulse direkt der Addierschaltung zugeführt, wo sie die Addiervorgänge auslösen.
  • Zu Beginn des Rechenvorganges stehen die Zähler auf Null. Ferner ist ähnlich wie im zweiten Ausführungsbeispiel der Speicher so eingestellt, daß der anfängliche Summand kodiert erscheint. Der erste Eingangsimpuls überträgt einfach diese Kodierung auf den Ausgangszähler, so daß dieser den Stand 20* annimmt. Dieser Zählerstand wird dann im Speicher der Addierschaltung gespeichert, und der zweite Eingangsimpuls erzeugt an den Ausgängen der Addierschaltung eine derartige Verteilung der Potentiale auf die einzelnen Leitungen, daß der Ausgangszähler von 20* auf 40* springt. Gleichzeitig verursacht die Stellungsänderung des Speichers 12 die neue Kodierung entsprechend drei Impulsen, so daß die nachfolgenden Eingangsimpulse den Ausgangszählerstand jeweils um drei erhöhen. Der dreizehnte Eingangsimpuls erhöht schließlich den Ausgangszählerstand um zehn auf 87*.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Digitaler Funktionsgenerator mit einem Eingangszähler, dem eine digitale Eingangsgröße zugeführt, und mit einem Ausgangszähler, dem eine digitale Ausgangsgröße entnommen wird, welch letztere nach einer nichtlinearen Funktion von der Eingangsgröße abhängt, d a d u r c h g e - kennzeichnet, daß die nichtlineare Funktion (1.8) durch eine aus Linearbereichen bestehende Näherungsfunktion (19) angenähert ist, daß eine Dekodierunasschaltung (11) für die den Eckpunkten (S, ... S4) der Näherungsfunktion entsprechenden Eingangszählerzwischenwerte und ein Speicher (12) zur Speicherung dieser Werte innerhalb des anschließenden Linearbereichs vorgesehen ist und daß ein seiner Größe nach von der Stellung des Speichers abhängiger digitaler Summand der Ausgangsgröße jedem Eingangsimpuls zugeordnet ist.
  2. 2. Digitaler Funktionsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Speicher angesteuerte Kodierungssehaltung (13) für die Summanden und ein einstellbarer Teilerzähler (14) vorgesehen ist, daß mittels eines von dem Eingangsimpuls betätigbaren Setzgatters (9) die kodierten Summanden auf den Teilerzähler übertragbar sind und daß der Teilerzähler nach jeder Neueinstellung bis zum Erreichen seiner Zählkapazität weiterzählt und die dazu erforderlichen Impulse auch dem Ausgangszähler (15) zufließen (F i g. 1). 3. Digitaler Funktionsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein durchzählender, gleichzeitig als Impulsuntersetzer für die Eingangsimpulse dienender Teilerzähler vorgesehen ist und daß mit Hilfe einer mit dem Speicher in Verbindung stehenden Dekodierungsschaltung (25) für die Teilerzählerzwischenwerte erreicht wird, daß in der Zeit von der Nullstellung des Teilerzählers bis zu der dem jeweiligen Summanden entsprechenden Zählerstellung oder umgekehrt die auf den Teilerzähler laufenden Impulse auch dem Ausgangszähler zufließen (F i g. 4). 4. Digitaler Funktionsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Speicher angesteuerte Kodierungsschaltung (27) für die Summanden und eine mittels der Eingangsimpulse triggerbare Addierschaltung (28) vorgesehen sind, welch letztere den Summanden in kodierter Form bei jedem Eingangsimpuls einmal dem Ausgangszähler zuschlägt.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2253485A1 (de) * 1971-11-01 1973-05-17 Pentron Industries Programmierbares elektronisches entfernungsmessgeraet

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2253485A1 (de) * 1971-11-01 1973-05-17 Pentron Industries Programmierbares elektronisches entfernungsmessgeraet

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