SU1043615A1 - Sine function digital generator - Google Patents

Sine function digital generator Download PDF

Info

Publication number
SU1043615A1
SU1043615A1 SU823455873A SU3455873A SU1043615A1 SU 1043615 A1 SU1043615 A1 SU 1043615A1 SU 823455873 A SU823455873 A SU 823455873A SU 3455873 A SU3455873 A SU 3455873A SU 1043615 A1 SU1043615 A1 SU 1043615A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
group
elements
switch
Prior art date
Application number
SU823455873A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Сергеевич Анишин
Анатолий Сергеевич Анишин
Эдуард Александрович Сергеев
Валентина Ивановна Тимофеева
Original Assignee
Кубанский государственный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кубанский государственный университет filed Critical Кубанский государственный университет
Priority to SU823455873A priority Critical patent/SU1043615A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1043615A1 publication Critical patent/SU1043615A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

ЦИФРОВОЙ.ГЕНЕРАТОР СИНУСОИДАЛЬНОЙ -ФУНКЦИИ, содержащий первый и второй элементы И, счетчик, вход . которого-  вл етс  входом цифрового генератора синусоидальной функтдии, информационный выкод счетчика подключен к первому входу умножител , . знаковый выход счетчика  вл етс  знаковым выходом цифрового геиератора синусоидальной функции., о тли чающийс  тем, что, с целью пов ышени  точности, он содержит блок . преобразовани  пр мого кода в допол- . нительный коммутатор, сумматор, элммент ИЛИгНЕ, дза элемента НЕ, п -.4 элемента.И первой группы (п-разр дность аргумента.и функции), по п-5 элементов И второй/и третьей групп, причем информационный выкод счетчика подключен к первому информационному входу коммутатора и через блок йреобразовани  пр мого кода в дополни- . тельный - к второму входу умножител  и к второму информационному входу , коммутатора, выкод первого (со стороны старших разр дов)- информациойного разр да счетчика подключен к управл ющему входу коммутатора, - выход второго разр да коммутатора -.подключен к первому входу элемента у - ИЛИ-НЕ,к пр мым входам элементов И Jвтopoй группы и через первый элемент НЕ - к первым входам первого и втот юго элементов И, выход третьего -разр да коммутатора подключен к входам элемента -ИЛИЧНЕ, первого и второго элементов И и к инверсному первого элемента И второй груп . ПЫ, выход четвертого разр да комму .татора подключен к третьему входу первого элемента И, к первому входу первого элемента И первой группы, К инверсному входу- второго элемента И второй группы и через., второй эле- Ш мент НЕ - 1 третьему входу второго элемента и, выход i-ro разр да коммун |J татора DIGITAL. GENERATOR OF SINUSOIDAL -FUNCTION, containing the first and second elements AND, counter, input. which is the input of a digital sine-wave function generator, the information code of the counter is connected to the first input of the multiplier,. The sign output of the counter is the sign output of the digital geierator of a sinusoidal function. This is because, in order to improve accuracy, it contains a block. converting direct code to add-on. switchboard, adder, ILMLNE elm element, NO element, NOT, n -.4 elements. And the first group (n-width of the argument and function), on n-5 elements And the second / and third group, with the information output code of the counter connected to to the first information input of the switch and through the direct code conversion unit in addition. one to the second input of the multiplier and to the second information input of the switch, the output of the first (from the higher bits) - the information bit of the counter is connected to the control input of the switch, - the output of the second bit of the switch is connected to the first input of the y - OR NOT, to the direct inputs of the elements AND of the second group and through the first element NOT to the first inputs of the first and to the south of the elements AND, the output of the third switch of the switch is connected to the inputs of the element -INCRETE, the first and second elements AND and to the inverse of the first element And as the second group. PY, the output of the fourth bit of the commutator is connected to the third input of the first element I, to the first input of the first element I of the first group, To the inverse input of the second element I of the second group and through., The second element NO - 1 to the third input of the second element and output i-ro bit commune | J tator

Description

Изобретение относитс  к автомати и вычислительной технике, предназначено дл  генерации кодов (вычисле ни ) цифровых значений синусоиды в дискретные равноотсто щие моменты временит и может быть использовано, например, дл  управлени  электромеханическим вибратором при геофизических (вибросейсмических) исследовани х недр. Известен цифровой генератора синусоидальной и косинусоидальной функции, содержащий регистры, схемы сравнени , накапливающие сумматоры, блоки управлени  Недостатком генератора  вл етс  малое быстродействие, поскольку вычислени  в нем-производ тс  итерационным способом, т.е. одно значени синуса (или косинуса) вычисл етс . за несколько аппаратных тактов. Наиболее близким к изобретению Явл етс  цифровой генератор синусои дальной функции, содержащий два умн жител  , регистр аргумента и -выходной регистр, счетчик, два элемента И 2. Недостатком генератора  вл етс  невысока  точность генерировани  (вычислени ) значений синуса (макси мальньте абсолютна  и относительна  погреи1н лсти равны 0,055 и 5,5%.). Цель изобретени  - повышение точ ности цифрового генератора синусоидальной функции. Поставленна  цель достигаетс  тем, что цифровой генераторсинусои дальной функции, содержащий первый и второй элементы И, счетчик, вход которого  вл етс  тактовым входом цифрового генератора синусоидальной функции, информационный .выход счетчика подключен кпервому входу умно жител , знаковый выход счетчика  вл етс  знаковым выходом цифрового генератора синусоидальной функции, содержит блок преобразовани  пр мог кода в дополнительный, коммутатор, сумматор, элемент ИЛИ-НЕ, два элемента НЕ, п-4 элемента И первой группы (п-разр дность аргумента и функции) , по h-S элементов И второй и третьей групп, причем информацион -ный выход счетчика подключен к первому информационному входу коммутатора и через блок преобразовани  пр мого кода в дополнительный - к второму входу умножител  и к втором информационному входу коммутатора, выход первого (со стороны старших разр дов) информационного разр да счетчика подключен к управл ющему входу коммутатора, выход второго ра р да коммутатора подключен к первом входу элемента ИЛИ-НЕ, к пр мым вхо дам элементов И второй группы и чер первый элемент НЕ - к первым входам первого и второго Элементов И, ввлхо третьего разр да коммутатора подключен к вторым входам элемента ИЛИ-НЕ, первого и второго элементов И .и к инверсному входу .Лервого элемента И второй группы, выход четвертого разр да коммутатора подключен к третьему входу первого элемента И, к первому входу первого элемента И первой группы, к инверсно 1у входу второго элемента И второй группы и через второй элемент НЕ - к третьему входу второго элемента И, выход i-ro разр да коммутатора ( t 5) подключен к первому входу i-STo элемента И первой группы, к инверсному входу 1-2-го элемента И второй группы и к„ инверсному входу -i-4-го элемента И третьей группы, выход элемента ИЛИНЕ подключен к вторым входам элементов И первой группы, выход первого элемента И подключен к вторым входам элементов И третьей группы, выходы разр дов умножител  подключены кпервьш входам -соответствующих разр дов сумматора, выход второго элемента И подключен к. второму входу четвертого разр да сумматора, выход перврго элемента И и выход первого элемента И первой группы подключены к второму входу п того разр да сумматора , выходы (j-l)-ro .Элемента И первой группы и j-ых элементов И второй и третьей групп ( j-1- п-5) подключены к второму входу j +5-ГО разр да сумматора, выход сумматора  вл етс  информационным выходом цифрового генератора синусоидальной функции. На чертеже представлена функциональан  схема цифрового генератора синусоидальной функции. Генератор содержит счетчик 1, блок 2 преобразовани  пр мого кода в дополнительный код, умножитель 3, коммутатор 4, сумматор 5, три группы 6-8 элементов И, элементы И9 и 10 элемент ИЛИ-НЕ 11, элементы НЕ 12, элементы И 13 и 14. В данном генераторе к приближенному значению sinf 2 / 2 вычисл емому умножителем 3, добавл етс  поправка. -|5 , если ; 1 1 ,. 3 ТВ и -1 Гб т ®°- Т .L..+J. (s-i если а I 32 8 П,если t(mociz)2-. .ьЦ.если t(). Определение поправки производитс  с помощью группы 6 элементов И 13, если 045 -г-,или с по.мощью групп 7 и элементов и14, если 3/1 б 5 1/4 и. соответственно. При поправка задаетс  св зью выхода элемента И 10 с входом четвертого разр да сумматора 5. Работа генератора начинаетс  с поступлени  двоичного отсчета вр&ле- ни на счетчик 1. Пр мой иобратный (получаемый- с помощью блока 2) коды числа t поступают на умножитель 3, на выходе которого получаетс  основна  часть результата, равна  (-|)Так как поправ,ка сЛотрнцательна  дл  положительных полуволн, то всегда вычисл етс  отрицательна  полуволна, где поправка положительна (это упрощает техни чески формирование поправки).На выходе комбинационного сумматора 5 съем данных производитс  с инверсных выходов каждого разр да. Это позвол ет иметь правильный результат, равны si  ТГ , Знак же определ етс  по знаковому разр ду числа i. Рассмотрим формирование синалов кода поправки. Пр мой и обратный коды числа -t (mod 2) поступают на двухвходовьй коммутатор 4, которалй зависимости от цифры первого разр Да пропускает либо пр мой (если она О), либо - обратный (если Ч Сигнал здесь используетс  свойство сигнал. Здесь используетс  свойство четности синуса относительно значен -tsfc -- (где 1с - нечетное число). Если выходы второго и третьего разр дов с выхода коммутатора 4 рав.но нулю, на выходе элемента .ИЛИ11 формируетс  высокое напр жение. Которое вклю соответствующее &ет в работу группу 6 элементеэ И. Она сдвигает содержимое В1ххода коммутора 4, равное Si на один разр д в сторону младших разр дов и подает его на суммирование с основным значением , получаемым с умножител  3. Когда ВТОРО.Й и четвертый разр д равны 9, а третий равен , т.е. , с выход-а элемента И 10 поступает сигнал поправки в виде константы, равный 1/16, котора  суммируетс  с основной частью значени  синуса. 1 . Когда второй разр д равен О, а третий и четвертый равны , на выходе элемента И 9 возникает сигнал , разрешающий работу группы 7 элементов И. Она сдвигает в сторону младших оазр дов значение обратного кода 5, что приводит к подсуммированию поправки,, равной 1/16-1/2 (в-3/1б). При этом сигнал с выхода элемента И 9 поступает также на ВХОД п того разр да дл  BBOjiia посто нной составл ющей поправки во всем диапазоне ..5 , равном (3/16, 1/4) .И, наконец , когда выход второго разр да равен Ч., т.е. , он открывает группу 8 элементов И. Она сдвигает обратный код S на четЕлре разр да в сторону младших разр дов и полученную таким образом поправку подает на суммирование на вторые разр дные входы сумматора 5. . При всех ЭТИХ операци х сумматор 5 работает в обратном коде, т.е. имеет циклический перенос из старше-, го в младший разр да С инверсных выходов сумматора 5 снимаетс  результат/ представленный в пр мом коде. Максимальные абсолютна  и относительна  погрешности генерации (вь1числени  синусоиды) в предлагаемом генераторе не более 0,01 и 1%, соответственно , что в 5,5 и 5 раз соответственно меньше, чем в известном.The invention relates to automation and computing technology, is intended to generate codes (calculations) for digital values of a sinusoid at discrete equidistant times, and can be used, for example, to control an electromechanical vibrator during geophysical (vibroseis) exploration of the subsoil. Known digital generator of sinusoidal and cosine function, containing registers, comparison circuits, accumulating adders, control blocks. The disadvantage of the generator is low speed, because the calculations in it are performed iteratively, i.e. one sine (or cosine) value is calculated. for a few hardware cycles. The closest to the invention is a digital generator of a sinusoidal function containing two smart inhabitants, an argument register and an output register, a counter, two AND 2 elements. The disadvantage of the generator is the low accuracy of generating (calculating) the sine values (maximal absolute and relative magnitude) flats are 0.055 and 5.5%.). The purpose of the invention is to improve the accuracy of a digital sinusoidal function generator. The goal is achieved by the fact that a digital oscillator with a sinusoidal function, containing the first and second elements AND, the counter whose input is the clock input of the digital generator of the sinusoidal function, the information output of the meter is connected to the first input of the smart inhabitant, the sign output of the counter is the sign output of the digital generator sinusoidal function, contains a block for converting a code into an additional one, a switch, an adder, an OR-NOT element, two NOT elements, an n-4 AND element of the first group (the n-argument and the functions of the second and third groups, the information output of the counter is connected to the first information input of the switch and through the direct code to additional code conversion unit to the second input of the multiplier and the second information input of the switch, the output of the first ( from the higher bits of the information bit of the counter is connected to the control input of the switch, the output of the second row of the switch is connected to the first input of the OR-NOT element, to the direct inputs of the AND elements of the second group and the black first element The ENT element is connected to the first inputs of the first and second elements AND, the third bit of the switch is connected to the second inputs of the element OR NOT, the first and second elements AND. And to the inverse of the input. The first element AND of the second group, the output of the fourth bit of the switch is connected to the third input of the first element I, to the first input of the first element I of the first group, to the inverse 1 input of the second element I of the second group and through the second element NOT to the third input of the second element I, the output of the i-bit switch (t 5) is connected to the first input of the i-STo element & n of the first group, to the inverse input of the 1st and 2nd element of the second group and to the “inverse input of the i-4th element of the third group, the output of the ILINE element is connected to the second inputs of the AND elements of the first group, the output of the first element And is connected to the second the inputs of the elements of the third group, the outputs of the multiplier bits are connected to the first inputs of the corresponding bits of the adder, the output of the second element I is connected to the second input of the fourth bit of the adder, the output of the first element And the output of the first element And the first group are connected to the second input of the The totalizer of the adder, the outputs (jl) -ro. The elements of the first group and the j-th elements of the second and third groups (j-1-p-5) are connected to the second input j + 5-th digit of the adder, the output of the adder is the information output of a digital sinusoidal function generator. The drawing shows a functional diagram of a digital generator of a sinusoidal function. The generator contains a counter 1, a block 2 converting a direct code into an additional code, a multiplier 3, a switch 4, an adder 5, three groups of 6-8 elements AND, elements I9 and 10 element OR NOT 11, elements NOT 12, elements 13 and 13 14. In this generator, an approximation is added to the approximate value sinf 2/2 calculated by multiplier 3. - | 5 if; eleven ,. 3 TV and -1 GB t ® ° - T .L .. + J. (si if a I 32 8 P, if t (mociz) 2 -.. C. if t (). The definition of the correction is made using a group of 6 elements And 13, if 045 is r -, or with the help of groups 7 and elements of i14, if 3/1 and 5 are 1/4 and, respectively, when correction is specified by the connection of the output of element 10 with the input of the fourth bit of the adder 5. The generator starts with the arrival of a binary sample of time & my and inverse (obtained with the help of block 2) codes of the number t are transferred to the multiplier 3, the output of which produces the main part of the result, is (- |) Since I corrected For positive half-waves, the negative half-wave is always calculated, where the correction is positive (this simplifies the correction technically). At the output of the combinational adder 5, data is collected from the inverse outputs of each bit. This allows you to have the correct result, si TG, The sign is determined by the sign bit of the number I. Consider the formation of the code correction signal. The forward and reverse codes of the number -t (mod 2) go to the two-input switch 4, which, depending on the digit of the first bit, passes either direct (if it is O) or reverse (if the H Signal here uses the signal property. Here, the sine parity property is relatively meaningful -tsfc - (where 1s is an odd number). If the outputs of the second and third bits from the output of the switch 4 are equal to zero, the output voltage of the element ILO11 is high. Which includes the corresponding & in the work of group 6 element E. And it shifts the content of the B1 output of the commutator 4, equal to Si by one bit towards the lower bits and feeds it for summation with the basic value obtained from the multiplier 3. When the second is. the fourth bit is equal to 9, and the third is equal, i.e. The output of the element And 10 receives a correction signal in the form of a constant equal to 1/16, which is added to the main part of the sine value. one . When the second bit is equal to O, and the third and fourth are equal, the output of element 9 gives a signal allowing the work of group 7 elements I. 16-1 / 2 (3/1b). At the same time, the signal from the output of the AND 9 element also goes to the INPUT of that bit for BBOjiia constant component of the correction in the entire range ..5 equal to (3/16, 1/4). is equal to H., i.e. It opens a group of 8 elements I. It shifts the inverse S code on the four-digit bit towards the lower-order bits, and the correction thus obtained gives summation to the second digit inputs of the adder 5.. For all THESE operations, the adder 5 operates in the reverse code, i.e. has a cyclic transfer from the older to the lower bit. From the inverse outputs of the adder 5, the result is removed / presented in the forward code. The maximum absolute and relative generation errors (the calculation of the sinusoid) in the proposed generator is not more than 0.01 and 1%, respectively, which is 5.5 and 5 times less, respectively, than in the known one.

Claims (1)

ЦИФРОВОЙ·ГЕНЕРАТОР СИНУСОИДАЛЬНОЙ ФУНКЦИИ, содержащий первый и второй элементы И, счётчик, вход которого· является входом ‘цифрового генератора синусоидальной функции, информационный выход счетчика подключен к первому входу умножителя, знаковый выход счетчика является знаковым выходом цифрового генератора синусоидальной функции., о тли-. ’ чающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит блок .преобразования прямого кода в дополнительный коммутатор, сумматор, злеемент ‘ИЛИтНЕ, два элемента НЕ, η -.4 элемента.И первой'группы (η-разряд- . ность аргумента.и функции), по η-5 элементов И второй и третьей групп, причем информационный выход счетчика подключен к первому информационному ‘ входу коммутатора и через блок Цре- / образования прямого кода в дополни- 4 тельныйк второму входу умножителя и к второму информационному входу , коммутатора, выход пёрвого (со стороны старших разрядов) информаци- ч’ онного разряда счетчика подключен к управляющему входу коммутатора, - выход второго разряда коммутатора подключен к первому входу элемента . ИЛИ-НЕ,к прямым входам элементов И ^второй группы и через первый элемент НЕ - к первым входам первого и вто-г . рого элементов И, выход третьего -разряда коммутатора подключен к вторым входам элемента -ИЛИ5НЕ, первого .и второго’ элементов И и.к инверсному входу первого элемента И второй группы, выход четвертого разряда комму.татора подключен к третьему входу первого элемента И, к первому входу первого элемента И первой группы, к инверсному входу· второго элемента , И второй группы и через-второй эле мент НЕ - ί< третьему входу второго элемента И, выход i-ro разряда комму-ι татора (i 3 5) подключен к первому входу t-3-го элемента И первой группы, к инверсному входу ΐ-2-го элемента И второй группы и к инверсному входу i-4-го.элемента И третьей группы, ι-выход элемента ИЛИ-HE подключен .к вторым входам элементов И первой группы, выход первого элемента И подключен к вторым входам элементов. И.третьей группы, выходы разрядов •умножителя подключены к первым ’ входам'соответствующих разрядов сумматора, выход второго элемента И подключен к второму входу чертвертого разряда сумматора, выход первого элемента И и выход первого .элемента И первой группы_подключен к второму входу пятого разряда сумматора, выходы I j—1)-го элемента И | .первой группы и j-ых элементов И второй и третьей групп ( j»l-η-5) подключены к второму входу j +5-го разрятда сумматора, выход сумматора является информационным выходом-цифрового генератора синусоидальной функции.DIGITAL · SINUSOIDAL FUNCTION GENERATOR containing the first and second elements AND, the counter whose input is the input 'of the digital generator of the sinusoidal function, the information output of the counter is connected to the first input of the multiplier, the sign output of the counter is the sign output of the digital generator of the sinusoidal function., About . characterized in that, in order to increase accuracy, it contains a block for converting direct code to an additional commutator, adder, element 'OR NOT, two elements NOT, η -.4 elements. And the first' group (η-bit. argument . and functions), according to η-5 elements of the second and third groups, the information output of the counter is connected to the first information input of the switch and through the direct / indirect generation block in an additional 4 to the second input of the multiplier and to the second information input, switch, the first exit (from the side of the elder times poisons) Informational h 'onnogo discharge counter connected to the control input of the switch, - a second discharge switch output is connected to the first input element. OR NOT, to the direct inputs of the elements AND ^ of the second group and through the first element NOT to the first inputs of the first and second. of the And elements, the output of the third-bit of the switch is connected to the second inputs of the element -OR5NE, the first .and the second 'elements And and to the inverse input of the first element And the second group, the output of the fourth discharge of the switch is connected to the third input of the first element And, to to the first input of the first element AND of the first group, to the inverse input of the second element, And of the second group and through the second element NOT - треть <the third input of the second element AND, the output of the i-ro discharge of the commutator (i 3 5) is connected to the first input of the t-3rd element AND of the first group, to inverse input to the ΐ-2nd element AND of the second group and to the inverse input of the i-4th. element And the third group, the ι-output of the OR-HE element is connected. to the second inputs of the elements AND of the first group, the output of the first AND element is connected to the second inputs elements. I. of the third group, the outputs of the bits of the • multiplier are connected to the first 'inputs' of the corresponding bits of the adder, the output of the second element And is connected to the second input of the fourth digit of the adder, the output of the first element And and the output of the first. Element And of the first group is connected to the second input of the fifth discharge of the adder, outputs I j — 1) of the element And | of the first group and the j-th elements And the second and third groups (j »l-η-5) are connected to the second input of the j + 5th digit of the adder, the output of the adder is the information output of a digital-generator of a sinusoidal function. »SU .1043615»SU .1043615
SU823455873A 1982-06-21 1982-06-21 Sine function digital generator SU1043615A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823455873A SU1043615A1 (en) 1982-06-21 1982-06-21 Sine function digital generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823455873A SU1043615A1 (en) 1982-06-21 1982-06-21 Sine function digital generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1043615A1 true SU1043615A1 (en) 1983-09-23

Family

ID=21017626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823455873A SU1043615A1 (en) 1982-06-21 1982-06-21 Sine function digital generator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1043615A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР №736115, кл. G,06 F 1/02, 1977. 2. Петровский А.А. , К.люс В.Б. Цифровой генератор синусоидальных функций дл анализатора спектра.Извести вузов СССР. Приборостроение, 19«1, т. , 8, с. 65-68 : (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3727037A (en) Variable increment digital function generator
US5216628A (en) Absolute value arithmetic circuit
SU1043615A1 (en) Sine function digital generator
SU1262477A1 (en) Device for calculating inverse value
SU972487A1 (en) Harmonic oscillation digital generator
SU970354A1 (en) Converter of binarycode to angular valve binary coded decimals
SU1388855A1 (en) Sine-cosine converter
SU758171A1 (en) Digital computer of sine and cosine functions
SU798941A1 (en) Two-scale shaft angular position-to-code converter
SU822347A1 (en) Computing voltage-to-code converter
SU559257A1 (en) Functional converter of the angle of rotation of the shaft into the code
SU877531A1 (en) Device for computing z x y function
SU892703A1 (en) Analogue-digital converter
SU1123043A1 (en) Encoder of a.c.signals with balanced modulation
SU1198753A1 (en) Shaft-turn-angle-to-digital converter
SU903893A1 (en) Digital correlometer
SU1179322A1 (en) Device for multiplying two numbers
SU767964A1 (en) Device for analog-digital converter
SU905830A1 (en) Digital integrator
SU468590A1 (en) Beam position transformer
SU869065A1 (en) Frequency divider
SU1043676A1 (en) Squarer
SU884126A1 (en) Voltage-to-code converter
SU1034175A1 (en) Code/frequency converter
RU2022471C1 (en) Residue system information error detecting device