SU1474692A1 - Генератор кусочно-линейных функций - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике. Цель изобретени  - расширение класса воспроизводимых функций. Генератор содержит счетчик 1, формирователь 2 кода начальной установки, запоминающий блок 3, цифровой интегратор 4, цифроаналоговый преобразователь 5, управл емый делитель 6 частоты, элемент НЕ 7 и тактовый генератор 8. Принцип действи  генератора основан на аппроксимации воспроизводимых функций линейными сегментами переменной длины. Введение формировател  2 кода начальной установки и управление режимом его работы и режимом работы интегратора 4 от запоминающего блока 3 позвол ют расширить класс воспроизводимых функций за счет генерации функций, образованных суммой их фрагментов, смещенных относительно друг друга во времени на длину фрагментов. 2 ил.

Description

Изобретение относится к области ' автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при построении программируемых генераторов произвольных функций, аппроксимированных линейными сегментами.

Целью изобретения является расширение класса воспроизводимых функций. 10

На фиг.1 изображена блок-схема генератора кусочно-линейных функций; на фиг.2 - пример воспроизводимой функции. .

Генератор кусочно-линейных функ- 15 цйй содержит счетчик 1, формирователь 2 кода начальной установки, запоминающий блок 3 (перепрограммируемого типа), цифровой интегратор 4, цифроаналоговый преобразователь (ЦДЛ) 5, 20 управляемый делитель 6 частоты, элемент НЕ 7 (инвертор), тактовый генератор 8, выходную шину 9 генератора, шину 10 запуска и группы входов 11 и 12 загрузки данных в режиме програм-25 мирования генератора, ^х

Формирователь 2 кода начальной установки содержит дешифратор (выпои- . ненный, например, в виде набора . перемычек) и элемент И, подключенный 30 входами к входам формирователя и осуществляющий стробирование записи выходного кода дешифратора по входу управления установкой кода счетчика 1. При необходимости воспроизведения сложных Функций формирователь 2 может быть выполнен на последовательно соединенных счетчике и дешифраторе или запоминающем устройстве с изменением состояния счетчика по сигналам от запо- 4Q минающего блока 3.

Интегратор 4 должен обеспечивать два режима работы: режим интегрирования и режим записи входной информации в интегратор без интегрирования. 45 При этом ранее накопленная в интеграторе информация стирается.

Управление генератором осуществляется устройством управления (не показано) , которое может быть выполнено аппаратно на основе произвольной логики либоаппаратно—программно с использованием микропроцессорных средств.

Генератор кусочно-линейных функций^ работает следующим образом.

Рабочему режиму генератора предшествует -з-агрузка запоминающего блока 3. В процессе загрузки счетчик 1 последовательно, начиная с первой, перебирает ячейки блока 3, в которые по входам 12 заносятся инструкции линейных сегментов, аппроксимирующих заданную исходную функцию. Инструкции сегментов включают в себя информацию о виде аппроксимации функции в пределах сегмента - по абсолютным значениям или по приращениям функции, соответствующую информацию о величине абсолютного значения или единичного приращения функции, их знаке, длине сегмента и признаке конца периодизируемого фрагмента функции.

Инструкции первого сегмента содержат информацию о начальном значении функции, которая должна сопровождаться признаком аппроксимации по ее абсолютному значению, с указанием соответствующей величины начального значения функции, его знака и длины сегмента. Инструкции остальных сегментов формируются в соответствии с параметрами исходной и- результирующей функций. '

Заполнение счетчика 1 производится по входам 11.

После загрузки блока 3 счетчик обнуляется и генератор переводится в рабочий режим.

Рабочий режим начинается с приходом сигнала запуска на вход 10 генератора. Сигнал запуска блокирует выработку инвертором 7 сигнала- сброса счетчика 1 и запускает тактовый генератор 8. После этого начинается отработка инструкций первого сегмента. В результате интегратор 4 пере-о водится признаком вида аппроксимации, значение которого соответствует аппроксимации по абсолютным значениям функции, в . режим записи входной информации без интегрирования. При этом начальное значение функции в виде ее абсолютного ’ значения со знаком, определяемым признаком знака, записывается в интегратор 4, без изменений проходит на его выходы и подается в ЦАП 5, ас его выхода в виде аналового сигнала поступает на выход 9 генератора.

Протяженность участка начального значения функции определяется кодом длины сегмента, задающим коэффициент деления тактовых импульсов генератора 8 в делителе 6. Через заданное кодом длины сегмента’ количество тактов на выходе делителя 6 появляется импульс, который поступает на счетный вход счетчика 1 и увеличивает его содержимое на единицу, обеспечи-* вая таким образом адресацию инструкций второго сегмента. Аналогичным образом отрабатываются инструкции всех последующих сегментов.

Тактирование интегратора 4 осуществляется· тактовыми импульсами генератора 8. В промежутках между тактовыми импульсами содержимое интегратора 4 остается постоянным вне зависимости от заданного признаком вида аппроксимации, режима работы. При отработке инструкций сегментов, заданных величинами единичных приращений функции, интегратор 4 под действием признака аппроксимации, значение которого соответствует аппроксимации функции по приращениям, переводится в режим интегрирования входной информации. Количество тактов интегрирования в пределах сегмента определяется кодом длины сегмента. Момент интегрирования совпадает с моментом прихода тактового импульса генератора 8 на интегратор 4.

При отработке инструкций последнего сегмента периодизируемого фрагмента исходной функции в формирователь 2 кода из блока 3 поступает признак конца фрагмента, который разрешает выдачу установленного в формирователе 2 кода адреса инструкций какого-либо из предыдущих сегментов . Момент выдачи адреса на выход формирователя* 2 кода определяется моментом прихода импульса сегмента, поступающего из делителя 6 частоты. Адрес инструкций предыдущего сегмента записывается в счетчик 1 и определяет начало периодизируемого фрагмента записанной в блок 3 исходной функции.

Суммируясь в интеграторе 4 с начальным значением функции и между собой, фрагменты исходной функции образуют результирующую функцию.

Количество циклов периодизации фрагмента исходной функции определяется длительностью существования сигнала запуска на входе 10 генератора. При снятии сигнала запуска инвертор 7 вырабатывает сигнал сброса, который обнуляет счетчик 1. При необходимости периодизации результирующей функции генератор запускают по входу 10 повторно.

Исходная функция расположена на участках I и II (фиг.2), результирующая - на участках I-VI. Исходная функция состоит из пяти сегментов: один на участке I и четыре на участке II. На последнем расположен периодизируемый фрагмент исходной функции. При формировании результирующей функ-. ции от повторен пять раз.

При использовании в формирователе 2 кода блока памяти на несколько сл':в может быть обеспечено формирование более сложной результирующей функции, обрадованной периодизацией и суммированием нескольких различных фрагментов исходной функции.

Генератор обеспечивает формирова-_в ние функций, образованны:: суммой их фрагментов, смещенных относительно друг друга на время, равное длительности фрагментов, что обеспечивает расширение видов генерируемых функций. Например, для формирования линейных функций с участком девиации текущего значения функции, используемых при контроле дифференциальной ' нелинейности ЦАП, в генераторе для контроля 16-разрядных ЦАП требуется использовать запоминающий блок объеX мом всего около 100 байт.

'При этом обеспечивается также существенное упрощение процесса программирования указанных функций, характеризуемое, например, соотношением объемов памяти блока 3 и соответствующих им объемов программ в приведенном примере. Это позволяет отказаться от использования дорогостоящих .средств вычислительной техники для программирования генератора.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Генератор кусочно-линейных функций, содержащий тактовый генератор, выход которого соединен с тактирующим входом цифрового интегратора и счетным входом управляемого делителя частоты, подключенного управляющим входом к выходу кода длины сегмента запоминающего блока, а выходом - к счетному входу счетчика, соединенного выходом с адресным входом запоминающего блока, подключенного выходами кода абсолютного значения и знака функции к информационному и знаковому входам цифрового интегратора соответственно, выход которого соединен с входом выходного цифроаналогового преобразователя, отличающийся тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций, в него дополнительно введены формирователь коданачальной установки и элемент НЕ, подключенный входом к шине запуска генератора и управляющему входу тактового генератора, а выходом - к входу обнуления счетчика, установочный вход которого соединен с выходом формирователя кода начальной установки, подключенного такти5 рующим входом к выходу управляемого делителя частоты, а входом разрешения считывания - к выходу признака конца периодизируемого фрагмента запоминающего блока, соединенного выхо10 дом признака вида аппроксимации с входом управления начальной установкой цифрового интегратора.

   Фиг. 2 ₍ Составитель С.Казинов