SU640283A1 - Цифровой генератор гармонических колебаний - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах цифровых радиально-круговых разверток, устройствах цифрового автоматического управлени , в тригонометрических вычислител х, в цифровых анализаторах и др. дл  генерировани  синусоидально-мен ющихс  кодов и частоты.

Известен цифровой генератор гармонических колебаний, содержащий умножитель , делитель частоты, коммутатор, реверсивные счетчики и триггеры 1.

Известный генератор работает ио принцицу двоичного интегрировани , что ириводит к накоплению погрешности и снижает точность воспроизведени  функции.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению  вл етс  цифровой генератор гармонических колебаний, содержащий генератор тактовых импульсов, первый выход которого подключен к входу п-разр дного счетчика аргумента, k () младших разр дов которого, с нулевого до (k-1)-й, подключены своими выходами к первой группе управл ющих входов преобразовател  частоты импульсов, выходы двух старщих разр дов счетчика аргумента , (п-1)-го и (п-2)-го, подключены к Входам формировател  знаков генерируемых функций, выход (п-2)-го разр да -

к соответствующему управл ющему входу коммутатора, выходы коммутатора - к входам реверсивных счетчиков 2.

Недостатком известного генератора  вл етс  сложность, вызванна  необходимостью корректировки его состо ни  по мере накоплени  погрещности воспроизведени  функции, а также невозможность получени  кода суммы синуса и косинуса без дополнительных аппаратурных затрат.

Целью изобретени   вл етс  упрощение цифрового генератора гармонических колебаний и расширение его функциональных возможностей, а именно, дополнительное генерирование суммы синуса и косинуса.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что генератор содержит управл емый инвертирующий блок и коммутатор каналов синуса и косинуса, причем выходы разр дов

счетчика аргумента, с /г-го по (п-3) -и, подключены к информационным, а первый выход генератора тактовых импульсов - к управл ющему входу управл емого инвертирующего блока, выходы которого подключены к второй группе управл ющих входов преобразовател  частоты импульсов , тактовый вход преобразовател  частоты импульсов подключен к второму выходу генераторов тактовых импульсов, выход к информационному входу коммутатоpa каналов синуса н косинуса, управл ющие входы которого подключены соответственно: нервый н второй выходы генератора тактовых импульсов, а также выход (п-2)-го разр да счетчика аргумента подключены соответственно к первому, второму и третьему управл юш,ему входу коммутатора каналов синуса и косинуса, выходы которого подключены к информационным входам коммутатора, кроме того, и двух инверторов, причем . первые входы первого и четвертого элементов И непосредственно, а второго н третьего - через первый инвертор подключены к первому управл ющему входу коммутатора каналов синуса и косинуса, вторые входы всех элементов И - к второму управл юи1;ему входу, третьи входы второго н четвертого элементов И непосредственно, а первого и третьего элементов И через второй инвертор подключены к третьему управл ющему входу, четвертые входы всех элементов И подключены к информационному входу коммутатора каналов синуса и косинуса, выходы первого и второго элементов И через нервый , а третьего и четвертого элементов И через второй элемент ИЛИ нодключены к соответствующим выходам коммутатора каналов синуса и косинуса.

На чертеже изображен цифровой генератор гармонических колебаний.

Генератор содержит счетчик аргумента 1, управл емый инвертирующий блок 2, преобразователь 3 частоты импульсов, коммутатор 4 каналов синуса и косинуса, коммутатор 5, реверсивные счетчики 6, 7, формирователь 8 знаков генерируемых функций , генератор 9 тактовых имнульсов.

Устройство работает следующим образом .

Генератор 9 тактовых имнульсов вырабатывает две серии импульсов: с частотой FO на первом выходе (А), с частотой - на втором выходе (Б). Разр ды с k-ro по (п-3)-й счетчика аргумента 1 задают значение аргумента в пределах Оч-90°, а единица k-ro разр да определ ет величину очередного интервала аппроксимации функций синуса и косинуса. Период наполнени  k младщих разр дов, с нулевого по (k-1)-й, равный , определ ет период формировани  функций на одном интервале аппроксимации. Абсолютное значение функций синуса и косинуса формируютс  на выходах реверсивных счетчиков 6, 7. Число импульсов, поступающих на входы каждого из счетчиков 6, 7 на каждом очередном участке линейной аппроксимации, лежит в пределах 14-2 определ етс  пропорционально производной линейно-аппроксимирующей функции и задаетс  преобразователем частоты импульсов 3. Преобразователь частоты импульсов достаточно запрограммировать лищь дл  углов а , например, дл  функции синуса.

Так, например, если на участке

л ч II и и Г1   аппроксимации с начальным значением аргумента Ог, которое задаетс  разр дами k-(n-3) счетчика аргумента, на вход реверсивного счетчика (6 или 7) должно поступить М импульсов (), следовательно , М кодовых комбинаций (равноотсто щих или произвольных) на выходах младших разр дов счетчика 1 должны быть

разрешающими (при заданной кодовой комбинации аг дл  прохождени  импульса со входа преобразовател  частоты (точка Б) на его выход (точка Я). Такое программирование осуществл етс  дл  каждого состо ни  выходов разр дов k-(n-3) счетчика 1 и, таким образом, преобразователь частоты 4 может быть представлен как комбинационна  схема с двум  группами управл ющих входов и одним тактовым

входом. Конкретное логическое описание блока 4 зависит от особенностей аппроксимирующей функции. Благодар  наличию второго (Б) выхода тактового генератора каналы синуса и косинуса разделены во времени: в паузе между тактовыми имнульсами с первого выхода генератора 1 (точка А) коммутаторы 4, 5 обеспечивают подключение счетчика 6, а во врем  действн  тактового импульса - счетчика 7, либо наоборот , в зависимости от значени  знакового разр да п - 2 счетчика 1. При этом дл  канала синуса код аргумента а нодаетс  ia входы блока 3 в пр мом, а дл  косинуса в инверсном виде (либо наоборот ), обеспечива  переход к дополиител :ному углу 90°-а.

Коммутатор 5 по сигналам с (п-2)-го разр да счетчика 1 переключает выходы коммутатора каналов 4 на суммирующие

или вычитающие входы счетчиков 6, 7. На выходе Я присутствуют импульсы обоих каналов, следовательно, их сумма пропорциональна сумме синуса и косинуса, вз тых по модулю.

В рассмотренном генераторе гармонических колебаний по сравнению с известным исключен один преобразователь частоты импульсов и делитель частоты, отсутствуют блоки корректировки состо ний реверсивных счетчиков, кроме того, дополнительно обеспечено формирование кода суммы синуса и косинуса.

Claims (2)

1. Цифровой генератор гармонических колебаний , содержащий генератор тактовых импульсов, первый выход которого подключен к входу  -разр дного счетчика

аргумента, k () младших разр дов которого, с нулевого по (k-1)-й, подключены своими выходами к первой группе управл ющих входов преобразовател  частоты импульсов, выходы двух старших разр дов счетчика аргумента, (п-1)-го н (п-

21-го. подключены к ;-лОда.м bop-iiM-OEJTOл  знаков генерируемых функцигг, выход (/г--2)-го разр да - к соответствующему унравл ющему входу коммутатора, выходы коммутатора - к входам реверсивных счетчиков, от л н ч а ю щи и с   тем, что, с целью упрощени  цифрового генератора гармонических колебаний н расщирени  его функциональных возможностей за счет дополнительного генернровани  суммы ciij нуса и косинуса, он содержит управл емый инвертирующий блок и коммутатор каналов синуса и косинуса, нричем выходы разр дов счетчика аргумента, с k-ro по («- 3)-й, иодключеиы к информационным, а нервый выход генератора тактовых имнзльсов-к унравл ющему входу унавл емого инвертирующего блока, выходы которого нодключены к второй группе унравл ющих входов преобразовател  частоты импульсов, тактовый вход преобразовател  частоты импульсов подключен к второму выходу генератора тактовых импульсов, выход - к информационному входу коммутатора каналов синуса и косинуса, нервый и второй выходы генератора тактовых имнульсов , а также выход («-2)-го разр да счетчика аргумента подключены соответственно к первому и второму и третьему унравл ющему входу коммутатора каналов синуса и косинуса, выходы которого иодключены к информационны входам коммутатора .

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что коммутатор каналов синуса н косинуса состоит нз четырех элементов И, двух элементов ИЛИ и двух инверторов, причем первые входы первого и четвертого элементов И непосредственно, а второго и третьего - через первый инвертор нодключены к первому управл ющему входу коммутатора каналов синуса и косинуса, вторые входы всех элементов И - к второму управл ющему входу, третьи входы второго и четвертого элементов И непосредственно , а нервого и третьего элементов И - через второй инвертор подключены к третьему управл ющему входу, четвертые входы всехэлементов Инодключены к информационному входу коммутатора каналов синуса и косинуса, выходы первого и второго элементов И через первый, а третьего и четвертого элементов И через второй элемент ИЛИ подключены к соответствующим выходам коммутатора каналов синуса и

5 косинуса.

Источники информации, прин тые во вниманне при экспертизе

1Авторское свидетельство СССР № 419896, КЛ.2 G 06F 15/34, 03.05.71.

2Автопское свидетельство СССР № 390520, КЛ.2 G 06F 1/02, 26.04.71.

Fd

.:l

Fn sLnXn

S0°-ffi

Фиг.