DE3119650A1

DE3119650A1 - Funktionsgenerator

Info

Publication number: DE3119650A1
Application number: DE19813119650
Authority: DE
Inventors: Ian Harrison Glasgow Scotland Howie
Original assignee: Thales Optronics Ltd
Current assignee: Thales Optronics Ltd
Priority date: 1980-05-22
Filing date: 1981-05-16
Publication date: 1982-05-13
Also published as: FR2483144A1; NL8102511A; IT8167688A0; IT1145554B; FR2483144B3; NO158159B; SE8103262L; BE888899A; NO811736L; US4404644A; SE447858B; IN152688B; NO158159C; CH657487A5

Description

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Beschreibung; ; -

Die Erfindung befaßt sich mit einem Funktionsgenerator mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen« Der Funktionsgenerator erzeugt eine Anzahl von N periodisch wiederkehrenden digitalen Wellenformen, deren gemeinsame Periode ein ganzzahliges Vielfaches M der Periode eines extern erzeugten Zeittaktsignals isto Dabei sollen die Übergange der N Wellenformen innerhalb einer jeden dieser gemeinsamen Perioden zeitlich mit Impulsen des Zeittaktsigrials zusammenfallen« Die sur Festlegung der Wellenform nötige Information wird in einem programmierbaren i\!ur=>lese-Speicher (nachfolgend als PROM bezeichnet von engl«, Programmable ,Read Only jjiemory) oder einem anderen digitalen Speicher gespeichert«

Ein bekannter Funktionsgenerator ist schematisch in Fig_o 1 dargestellt« Er besteht aus einem Zähler A, der dazu eingerichtet ist, eine Division durch M vorzunehmen, aus einem PROM B, welcher durch die Ausgänge des Zählers A addressiert ist und Daten über die zu erzeugende Wellenform an einen verriegelbaren Zwischenspeicher (englο latch) übermittelt«, Der Zähler A und der Zwischenspeicher C .werden beide durch einen externen 2ätgeber X gesteuert«. Der Zwischen-

speicher C entfernt störende Übergänge in den Ausgangssignalen des PROM B, welche dann auftreten, wenn sich die Ausgangssignale des Zählers A ändern. Der PROM B muß in der Lage sein, eine Information aus M Worten zu je N Bits zu speichern. In Fällen, in denen die Zahl M groß ist und die Übergänge in den Ausgangssignalen mehrere Perioden des Zeitsignals vom Zeitgeber X auseinanderliegen, ist die benötigte Speicherkapazität groß und die Speicherung hat eine hohe Redundanz, weil viele der gespeicherten Worte identisch sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Funktionsgenerator der eingangs genannten Art die Größe des PROM deutlich zu verringern, ohne die Komplexität des Generators wesentlich zu erhöhen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch einen Funktionsgenerator mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bin Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Funktionsgenerators ist in schematischer Blockdarstellung in Fig. 2 dargestellt. Der Funktionsgenerator enthält einen Zähler D, welcher Adressen a_Q, a., .... afür einen PROM E erzeugt. Die Ausgänge d, d.,, .... d_ sind zum Eingang eines verriegelbaren Zwischenspeichers F (latch), welcher die geforderte Wellenform ausgibt, sowie zu einem ladefähigen Intervall-

zähler G geführte, Dar Intervallzähler G wird durch die beiden integrierten Schaltkreise IC4 und IC5₅ welche beide 4-Bit-Zähler sinds sowie durch eine NAND-Torschaltung IC6 (dd«, eine logische Schaltung für Verknüpfung WICHT-UND) und einen verriegelbaren Zwischenspeicher IC 7 gebildet» Um die Komponenten IC4, IC5 und IC7 des Intervallzählers betriebsbereit zu halten,, wird ein andauernd hohes Signal J in an sich bekannter Weise dem Intervallzähler G zugeführt (soB_o intern im Intervallzähler G zurückgeführt) und verhindert daß dieser gelöscht wird« Die Ausgangssignale des IntervaHsählers G sind ein Verriegelungssignal L, welches den Zwischenspeicher -P -treibt,, sowie ein Signal K (in diesem Fall das logische Komplement des Signals L)₅ welches den Zähler D fortschaltet und ein weiteres Adressen-Bit für den PROM E liefert. Der Intervallzähler G zählt vom Zeitgeber Y kommende Zeittaktimpulse, bis ein fester Zählerendstand ρ (in diesem Fall 255 in Dezimalen) erreicht ist, der von der NAND-Torschaltung IC6 ermittelt wird; die Torschaltung IC6 schaltet daraufhin für einen Zeittaktimpuls in dhren Zustand mit dem kleineren Signalwert um und liefert dadurch ein Ladesignal an die Klemmen der Zähler IC4 und IC5„

Beim Auftreten des nächsten Zeitimpulses des Zeitgebers Y wird der Intervallzähler G mit dem momentanen Ausgangssignal des PROM E be-

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aufschlagt und erreicht dadurch einen Zählerstand a. .Der Zähler G zählt dann beim nächsten Ladevorgang wieder bis zum Zählerstand ρ aufwärts. Das Intervall zwischen den Ladevorgängen beträgt deshalb (p - ft+ Ί) Perioden des Zeittaktsignals. Jeweils eine fest vorgegebene Anzahl r von Zeittaktimpulsen vor jedem Ladevorgang nimmt das Signal L seinen höheren Wert an und nach einer fest vorgegebenen Anzahl β von Zeittaktimpulsen nach einem jeden Ladevorgang fällt das Signal L wieder auf seinen niedrigen Wert ab. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel ist r a 7 und s » 1.

Der Inhalt des PROM E ist so angeordnet, daß dann, wenn das Signal K seinen niedrigen Wert angenommen hat .{und das Signal K ist das logische Komplement des Signals L), am Ausgang des PROM E ein Zeitintervallsignal zum Laden des Intervallzählers G ansteht, wohingegen dann, wenn das Signal K seinen höheren Wert angenommen hat, eine Information über die Wellenform für den Zwischenspeicher F am Ausgang des PROM E ansteht. Das Zeitintervallsignal bestimmt die Zeitintervalle zwischen den verschiedenen Übergängen, welche in den unterschiedlichen Wellenformen über den Zeitraum ihrer gemeinsamen Periode benötigt werden, und die Information über die Wellenform bestimmt die Amplituden der verschiedenen Wellenformen während eines jeden Zeitintervalls.

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Der. Funktionsgenerator in seiner Gesamtheit arbeitet wie folgt; Es werde angenommen, daß der Adressenzähler D auf Null steht und das Signal K seinen höheren Wert angenommen hat_e Am Ausgang des PROM "S- steht deshalb eine Information über die Wellenform an. Wenn der Intervallzähler G beim Stand "r Zeitimpulse vor dam Ladevorgang" ankommt» dann wechselt das Signal L von seinem kleineren auf seinen höheren Wert und dieser Übergang bewirkt-, daß die Information über die Wellenform an den Ausgang des Zwischenspeichers F übertragen wird,, Gleichzeitig wechselt das Signal K von seinem höheren Wert zu seinem niedrigeren Wert und dieser Übergang bewirkt, daß sich der Zählerstand des Zählers D um Eins erhöht. Nach Laufzeit-= Verzögerungen im Zähler D und im PROM E wird am Ausgang des PROM E ein intervaXlsignal verfügbar, von wo es beim Auftreten des (p + l.)-ten Zeittaktimpulses in den Intervallzähler G eingegeben wird« Die Zahl r soll so gewählt werden, daß die oben erwähnten LaufSeitverzögerungen möglich/werden j. s Zeitimpulse nach dem Laden des Interval Izählers G nimmt das Signal K erneut seinen höheren Wert an und adressiert dadurch den PROM E, sodaß an dessen Ausgang für das nächste Zeitintervall Information über die WeIIsnform verfügbar wird (jedoch ohne dabei den Zähler D zu beeinflussen und ohne daß der Übergang des korrespondieren-" den Signals L den Zwischenspeicher F beeinflußt)» Die nun anstehende Information--, über die Wellenform wird nur dann an den Ausgang des Zwischenspeichers. F übermittelt, wenn sich der Stand des Intervall= zählers G- innerhalb von r Zeittakten von seiner Wiederaufladung be-

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findet, und sie kann wegen des Fehlens eines Ladesignals nicht in den Zähler G eingegeben werden. Die ursprüngliche Information über die Wellenform bleibt daher so lange am Ausgang des Zwischenspeichers F stehen, wie dem in den Zähler G eingegebenen Wert entspricht. Mit sich erhöhendem Stand des Zählers D erscheinen am Ausgang des PROM E abwechselnd Signale mit neuer Information über die Wellenform und korrespondierende Intervallsignale und werden an den Zwischenspeicher F bzw. an den Zähler G übermittelt. Gegebenenfalls durchläuft der Zähler D alle seine Zählerstufen und kehrt dann auf Null zurück und zeigt dadurch an, daß der Funktionsgenerator (und mit ihm dessen Ausgangssignal) einen vollständigen Zyklus durchlaufen hat.

Der erfindungsgemäße Funktionsgenerator läßt sich mit-besonderem Erfolg im Zusammenhang mit Infrarot-Bilderzeugern verwenden; in diesen benötigt man nämlich eine Anzahl (z.B. sechs) Steuersignale zur Steuerung der Signalverarbeitungsschaltung zwischen dem Infrarotempfindlichen Detektor und der Video-Anzeigeeinrichtung, und zwar müssen diese Steuersignale sehr genau zu bestimmten, von einem •Grundtaktgeber (master clock) abgeleiteten Zeitpunkten auftreten. Diese Steuersignale selbst sind verhältnismäßig einfach und besitzen pro Periode nur ein oder zwei digitale EIN/AUS-Übergänge, aber die

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exakte seitliche Lage dieser Übergänge ist sehr bedeutsam_o Aus diesem Grund kann die Periode des Steuersignals größenordnungsmäßig, einige tausend mal länger sein als die Periode des Zeittaktsignalso Weil bei Punktionsgeneratoren aus dem Stand der Technik der Adressenzahler durch das Zeittaktsignal getaktet wird, muß er erst mehrere tausend Takte durchzählen, ehe er zu seinem ursprünglichen Zählerstand zurückkehrt, und in entsprechender Weise benötigt der digitale Speicher (z_eB» PROM) mehrere tausend Eingänge«, Bei Anwendung der vorliegenden Erfindung kann jedoch die Kapazität des digitalen Speichers drastisch verringert werden, weil der Adressen= zähler nicht unmittelbar durch das Zeittaktsignal des Zeitgebers gesteuert wird, sondern durch ein Zwischensteuersignal (.K) _f welches gemäß der Ansah! der in den verschiedenen vom Funktionsgenerator er=· zeugten Steuersignalen benötigten Übergänge vom Zeittaktsignal durch den Intervallzähler abgeleitet wird«

Im gezeichneten Beispiel enthält der Intervallzähler G einen aus zwei zu einer Kaskade' zusammengefaßten 4-Bit-Zählern IC4 und IC5 bestehenden 8=-Bit-Zähler > stattdessen könnte natürlich auch - so.--· weit verfügbar - ein einzelner 8~Bit-Zähler eingesetzt werden=

Leerseite

Claims

3119G50

PATENTANWALTS ...<

WeSTLICHS je-ai (AM LtOPOlDPUÄTil

Ο-7ΞΘ0 PFORZHgIM Hf/ESTOBOMAHVI

Θ 107231Ι 1022 8P/7P TSLEeSAMME PÄTMARK

XII/Be '

Barr & Stroud Limited, Glasgow G13 IHZ, Schottland (Großbritannien)

"Funktionsgenerator"

Patentansprüche;

Funktionsgenerator zur Erzeugung einer Anzahl von sich mit einer gemeinsamen Periode, die ein ganzzahliges Vielfaches der Periode eines Zeittaktsignals ist, wiederholenden digitalen Wellenformen mit Übergängen darin, welche in jeder Wellenform und in jeder wiederkehrenden Periode der Wellenformen gleichzeitig mit Impulsen des Zeittaktsignals auftreten, gekennzeichnet

durch einen mit Daten über jede der Wellenformen und über die Zeitintervalle zwischen den Wellenformen vorprogammierten digitalen Speicher (E) ,

einen Adressenzähler (D) zum Adressieren des Speichers (E), einen Intervallzähler (G) und einen verriegelbaren Zwischenspeicher (Latch F)₅, welche in Parallelschaltung an den Ausgang des Speichers (E) angeschlossen sind,

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wobei der Intervallzähler (G) derart angeordnet ist, daß er sowohl den verriflgelbaren Speicher (F) «als auch den Zähleingang des Adressenzählers (D) steuert.
2. Funktionsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Intervallzähler (G) an den Speicher (E) ein Adressen-Bit (K) übermittelt, durch welches entweder Daten über die Wellenformen oder über die Zeitintervalle darin ausgewählt werden.
3. Funktionsgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Intervallzähler.(G) eine Sperrschaltung (IC6) enthält, welche verhindert, daß Daten über die Wellenformen in den Intervallzähler (G) eingegeben werden.
4. Funktionsgenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet_T ■ daß der Intervallzähler (G) immer wiederkehrend Zeittaktimpulse

bis zum Erreichen eines vorbestimmten Zählerstandes zählt, wenn Daten über die Zeitintervalle in den Intervallzähler (G) eingegeben werden, und daß der Intervallzähler (G) zurückgestellt wird auf einen Zählerstand, welcher durch die zugehörigen Daten über die Zeitintervalle bestimmt ist.