SU1501100A1

SU1501100A1 - Функциональный генератор

Info

Publication number: SU1501100A1
Application number: SU874350852A
Authority: SU
Inventors: Олег Константинович Пысин; Александр Александрович Социленков
Original assignee: Предприятие П/Я В-8543
Priority date: 1987-12-25
Filing date: 1987-12-25
Publication date: 1989-08-15

Abstract

Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике. Цель изобретени - расширение области применени за счет изменени формы воспроизводимых функций в процессе работы, воспроизведени знакопеременных функций и повышени точности. Функциональный генератор содержит два формировател импульсов 1 и 2, два триггера 3 и 12, буферный регистр 4, два элемента ИЛИ 5 и 14, блок 7 программируемой пам ти кодов крутизны участков аппроксимации, генератор 8 тактовых импульсов, делитель частоты 9, элемент задержки 10, счетчик 11, дешифратор 13, элемент И 15, два формировател 17 и 18 сигналов кусочно-линейной формы, операционный усилитель 19. Принцип действи функционального генератора основан на кусочно-линейной аппроксимации воспроизводимых функций. Расширение области применени достигаетс на основе реализации режима записи новых данных в блок программируемой пам ти, выполненный на двух группах кольцевых регистров сдвига, без остановки процесса считывани уже записанных данных. При этом кажда группа кольцевых регистров совместно с соответствующим формирователем сигналов кусочно-линейной формы образует канал формировани выходных сигналов положительной или отрицательной пол рности. 2 ил.

Description

Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике, в частности к генераторам сигналов произвольной формы, и может быть использовано в устройствах автоматики.

Цель изобретени - расширение области применени за счет изменени формы воспроизводимых функций в процессе работы, воспроизведение знакопеременных функций и повьппение точности .

На фиг. 1 представлена стуктурна схема функционального генератора; на фиг, 2 - временные диаграммы, по с- 25 н ющие его работу.

Функциональный генератор содержит формирователь 1 заднего фронта импульса , формирователь 2 переднего фронта импульса, первый триггер 3, 30 буферный регистр 4, первый элемент ИЛИ 5, шину 6 ввода кода крутизны участков, блок 7 программируемой па- м ти кодов крутизны участков аппроксимации , генератор 8 тактовых импуль- з сов, делитель 9 частоты, элемент 10 задержки, счетчик 11, второй триггер 12, дешифратор 13, второй элемент ИЛИ 14, элемент И 15, шину 16 ввода кода номера запоминающего уст- 40 ройства, формирователи 17 и 18 сигналов кусочно-линейной формь и операционный усилитель 19.

Блок 7 образуют две группы кольцевых регистров сдвига 7.1-7.m и 7.1- дЗ 7.т .

Запоминающие устройства 7.1-7.т и 7.1 -7.т в блоке 7 программируемой пам ти кодов крутизны участков аппроксимации и формирователи 17 и 18 сигналов кусочно-линейной формы образуют каналы формировани сигналов положительной и отрицательной пол рности соответственно.. Каналы идентичны по схеме и принципу работы. Формирователи 17 и 18 сигналов кусочно- линейной формы вьтолнены на основе токовых ключейj зар жающих или разр жающих емкость, с которой снимает50

55

с вьгходиой сигнал кусочно-линейной формы. Каждый токовый ключ, включаемый сигналом с запоминающего устройства ,подает на емкость ток, пропорциональный 2, где т пор дковый номер входа ключа.

Переключение ключей происходит с частотой тактовых импульсов от генератора 8,осуществл ющих циклический сдвиг занесенной в запоминающие устройства информации на их выходы. Выход канала положительной пол рности соединен с неинвертирующим входом операционного усилител 19, а выход канала отрицательной пол рности - с инвертирующим. Поэтому на выходе операционного усилител , вл ющегос выходом всего генератора, формируетс двупол рный сигнал, мгновенные значени которого пропорциональны текущей разности положительных сигналов, поступающих на входы усилител .

Таким образом, с частотой тактовых импульсов на входы формирователей 17 и 18 сигналов кусочно-линейной формы поступает параллельньй двоичный код. Каждое запоминающее устройство управл ет своим токовым ключом с определенным весом. Количество тактов, на которые делитс период выходного сигнала , соответствует числу запоминающих чеек в запоминающем устройстве. Поэтому увеличение числа участков кусочно-линейной аппроксимации выходного сигнала (т.е. увеличение точности воспроизведени сигнала) достигаетс увеличением числа чеек запоминающего устройства и соответствующим увеличением тактовой частоты.

i

Занесение информации в запоминающее устройство из внешнего устройства (ЭВМ, программатора, пульта управлени и т.д.) производитс через буферный регистр 4. Выбор того запоминающего устройства, в которое должна производитьс запись новой информации , осуп1ествл етс дешифратором 13 в соответствии с кодом, подаваемым

на него из внешнего устройства. Делитель 9 частоты выполнен на основе кольцевого сдвигающего регистра, в который записана одна 1. Считьша- ние записанной 1 происходит через п тактовых импульсов. Таким образом, делитель частоты 9 выполн ет функцию синхронизатора.

крутизны участков аппроксимации, куда должен записатьс соответствующий код участка воспроизводимой функции .

Через некоторое врем после установлени соответствующих кодов на шинах 6 и 16 на входы формирователей I и 2 заднего фронта импульса и

Устройство работает следующим об- ю переднего фронта импульса соответственно поступает нмпульс Запись, передний фронт которого через формирователь 2 длительности переднего фрон 0 триггер 3,

та устанавливает в

импульса Запись через формирователь 1 длительности заднего фронта

разом.

Допустим, что в блоке 7 программируемой пам ти, который состоит из m+m кольцевых регистров сдвига, т.е.

запоминающих устройств последователь- 15 счетчик 11 импульсов и через эле- ного (циркул рного) типа, уже записа- мент ИЛИ 14 триггер 12. Задний фронт на информаци о воспроизводимой функции . Тогда с ее m+m выходов непрерывно считьгоаютс серии кодовых пакетов , которые поступают соответствен- 20 3 поступает на первый управл ю- но на m или т входы первого и второ- щий вход буферного регистра 4 и через го формирователей 17 и 18 сигналов кусочно-линейной формы, причем каждый вход этих формирователей соответствует определенному весу.

В результате на их выходах формиимпульса устанавливает в

тригзлемент ИЛИ 5 на второй управл ющий вход буферного регистра 4. При совпадении на управл ющих входах регист- ра 4 1 НС приходом на его тактируемый вход фронта тактового импульса

руютс участки кусочно-линейной аппроксимации воспроизводимой функции с большим числом градаций углов наклона отрезков, которые -поступают соответственно на пр мой и инверсный входы операционного усилител 19, на выходе которого формируетс кусочно- линейна аппроксимаци воспроизводимой функции с положительными и отрицательными участками. На фиг. 2 показаны временные диаграммы серии кодовых пакетов, поступающих с выходов блока 7 программируемой пам ти на

входы формирователей 17 и 18 сигналов Q щего с делител 9 частоты через каж-

кусочно-линейной формы, и сформированна кусочно-линейна аппроксимаци воспроизводимой функции на выходе операционного усилител 19.

дые п тактовых импульсов, на его выходе формируетс импульс, которьй устанавливает в 1 триггер 12. В результате высокий уровень с выхода При необходимости изменени како- триггера 12 поступает-одновременно на го-либо участка воспроизводимой функ- управл ющий вход счетчика 1 импульции при непрерьюной работе генератора функций или воспроизведени новой функции на шине 6 ввода кода крутизны участка воспроизводимой функции устанавливают соответствующий двоичный п-разр дный параллельный код. Число разр дов этого кода равно числу отрезков аппроксимации воспроизводимой функции. На шине 16 ввода кода,номера запоминающего устройства устанавливают соответствующий код номера регистра сдвига m или т в блоке 7 программируемой пам ти кодов

венно поступает нмпульс Запись, передний фронт которого через формирователь 2 длительности переднего фрон 0 триггер 3,

та устанавливает в

счетчик 11 импульсов и через эле- мент ИЛИ 14 триггер 12. Задний фрон 3 поступает на первый управл ю щий вход буферного регистра 4 и чер

импульса устанавливает в

тригсчетчик 11 импульсов и через эле- мент ИЛИ 14 триггер 12. Задний фронт 3 поступает на первый управл ю- щий вход буферного регистра 4 и через

злемент ИЛИ 5 на второй управл ющий вход буферного регистра 4. При совпадении на управл ющих входах регист- ра 4 1 НС приходом на его тактируемый вход фронта тактового импульса

с генератора 8 тлктовЬгх импульсов через элемент 10 задержки осуществл етс синхронный параллельный ввод до 30 двоичного п-разр дного кода с шины 6. При этом на выходе регистра 4 по вл етс значение младшего разр да этого кода. После окончани действи импульса Запись на управл ющих вхо35

дах регистра 4 устанавливаетс О и он переходит в режим хранени . При совпадении на входах элемента И 15 высокого уровн , поступающего с вьпсо- да триггера 3, и импульса, поступаюдые п тактовых импульсов, на его выходе формируетс импульс, которьй устанавливает в 1 триггер 12. В ре50

сов, через элемент ШШ 5 на второй управл ющий вход регистра 4 и на стробируемый вход дешифратора 13. При этом на одном из выходов дешифратора , соответствующем коду номера запоминающего устройства на шине 16, устанавливаетс 1, котора , поступив на управл ющий вход соответствующего gg (m или m ) кольцевого регистра в бло-- ке 7 программируемой пам ти, открывает его дл записи соответствующего кода. В результате при поступлении- на вход блока 7 фронта тактового импульса с генератора 8 тактовых импульсов в соответствующий кольцевой регистр сдвига переписываетс с выхода буферного регистра 4 значение младшего разр да кода участка воспроизводимой функции. При наличии на первом и втором управл ющих входах регистра 4 соответственно низкого и высокого уровней и при подаче на его тактируемый вход фронта тактового импульса через элемент 10 задержки с генератора 8 тактовых импульсов происходит сдвиг одновременно всего числа на один разр д в сторону млад- шего разр да и на его выходе по вл етс следующий разр д кода, который следующим тактовым импульсом переписываетс в кольцевой регистр сдвига. Таким образом, из буферного регист- ра 4 за первые п тактов в соответствующий регистр сдвига m или т блока программируемой пам ти поразр дно переписьшаетс п-разр дный код участка воспроизводимой функции, Счетчик 11 импульсов подсчитьшает число тактовых импульсов и после поступлени п-го тактового импульса устанавливаетс в О. При этом на выходе счетчика импульсов формируетс импульс, который устанавливает в О триггер 12.

В результате на обоих управл ющих входах буферного регистра 4 управл ющем входе счетчика 11 импульсов1и. на стробирующем входе .дешифратора 13 устанавливаютс низкие потенциалы . Регистр 4 переходит в режим хранени , а счетчик 11 импульсов

1 t 1 Л Ttr - Ttnrff ст rrf Tl-xr/ rr QtiA

дешифратор 13 блокируютс по входам.

На управл ющем входе кольцевого регистра сдвига устанавливаетс уровен О, и при поступлении следующих тактовых импульсов содержимое 1{ольцево- го регистра сдвига не тер етс , а после поступлени п тактовых импульсов снова находитс в исходном состонии . Таким образом, информаци , записанна в кольцевые регистры сдвига блока 7, непрерывно циркулирует в

этих регистрах и поразр дно поступает с .соответствующего выхода блока 7 на соответствующий вход формировател сигнала кусочно-линейной формы.

При необходимости воспроизведени новой функции сначала импульсом Сброс устанавливают в О все кольцевые регистры сдвига в блоке 7 и триггер 12 через элемент ШМ,14. При

5 0 5 О

0

5

.

0

5

этом счетчик импульсов- блокируетс по входу, на стробирующем входе дешифратора 13 устанавливаетс О и все кольцевые регистры блокируютс по входам. Далее аналогично описанному соответствующие коды участков новой воспроизводимой функции через шину 6 и регистр 4 поочередно записываютс в соответствующие регистры блока 7 пам ти кодов крутизны участков аппроксимации .

Claims

Формула изобретени Функциональный генератор, содержащий генератор тактовых импульсов, соединенный выходом с входом делител Частоты, первый триггер, выход ко- торого подключен к первому входу элемента И, счетчик, дешифратор и блок программируемой пам ти кодов крутизны участков аппроксимации, о т л и - чающийс тем, что, с целью расширени области применени за счет изменени формы воспроизводимых функций в процессе работы, воспроизведени знакопеременных функций и повьшге- ни точности, в него введены второй триггер, элемент задержки, два элемента ИЛИ, буферньй регистр, два формировател сигналов кусочно-линейной формы, операционньш усилитель, формирователь переднего фронта импульса и формирователь заднего фронта импульса , а блок программируемой пам ти кодов крутизны участков аппроксимации содержит две группы кольцевых регистров сдвига, подключенных входами разрешени записи к соответствующим вьгходам дешифратора, информационными входами - к выходу буферного регист- ра, а тактирующими входами - к выходу генератора тактовых импульсов и входу элемента задержки, выход которого соединен с тактирующим входом буферного регистра и счетным входом счетчика , подключенного входом разрешени счета к выходу второго триггера, первому входу первого элемента ИЛИ и стробирующему входу дешифратора, информационный вход которого соединен с шиной ввода кода номера кольцевого регистра блока программируемой пам ти кодов крутизны участков аппроксимации функционального генератора, выход первого элемента ИЛИ подключен к входу управлени сдвигом буферного регистра, соединенного информационным входом с шиной ввода кода крутизны участков функционального генератора , а входом управлени записью - с вторым входом первого элемента ИШ, входом установки в 1 первого триг- гера и выходом формировани заднего фронта импульса, подключенного входом к входу управлени записью функционального генератора и входу формировател переднего фронта импульса, вы- ход которого соединен с входом обнулени первого триггера, входом начальной -установки счетчика и первым входом второго элемента ИЛИ,подключенного вторым входом к выходу обнулени счетчика,а выходом - к входу обнулени второго триггера,соединенного входом установки в I с выходом элемента И, второй вход которого подключен к выходу делител частоты, при этом первюИ Лходг

ВловЗ Bxfft

BfOiS SmffB

вло#7 afoir imif

SieiJ ЛговЧ

BxtiS exeiS tail

вый формирователь сигналов кусочно- линейной формы соединен входами управлени крутизной с выходами старших разр дов кольцевых регистров сдвига первой группы блока программируемой пам ти кодов крутизны участков аппроксимации, а выходом - с инвертирующим входом операционного усилител , выход которого вл етс выходом функционального генератора, неинвертирующий вход подключен к выходу второго формировател сигналов кусочно- линейной формы, соединенного входами, управлени крутизной с выходами старших разр дов кольцевых регистров сдвига второй группы блока программируемой пам ти кодов крутизны участков аппроксимации.