SU756398A1 - Цифровой генератор функции / 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, и может быть использовано в системах обработки дискретной информации.

Известен цифровой функциональный генератор, содержащий регистры, счетчик, преобразователь ⁵ код-напряжение, ключ, линии задержки (1].

Недостатком известного устройства, является низкая точность аппроксимации функции.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее управляемый делитель частоты, блок памяти, два элемента ИЛИ, два коммутатора, первую группу элементов И, реверсивный счетчик и триггер, причем вход управляемого делителя частоты является входом устройства, а управляющие входы соединены с первой группой выходов блока памяти, вторая группа выходов которого соединена со входами первого дешифратора, управляющий вход подключен к выходу первого элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И первой группы, первые входы которых подключены через первый коммутатор к выходам

2

второго дешифратора, вторые входы соединены с выходами первого дешифратора и через второй коммутатор со входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен через триггер со входом управления реверсивного счетчика, выходы которого подключены ко входам второго дешифратора, а счетный вход соединен с выходом управляемого делителя частоты, являющегося выходом .устройства [2] .

Недостатком данного устройства является недостаточная точность воспроизведения функциональных зависимостей, обусловленная дискрет ностью изменения коэффициента пересчета управляемого делителя частоты.

Цель изобретения — повышение точности воспроизведения функциональных зависимостей.

Поставленная цель достигается тем,' что в устройство, содержащее управляемый делитель частоты, блок памяти, два дешифратора, два элемента ИЛИ, два коммутатора, первую группу элементов И, реверсивный счетчик и триггер, причем вход управляемого делителя частоты является входом устройства, а управляющие входы соединены с первой группой выхо756398

дов блока памяти, вторая группа выходов которого соединена со входами первого дешифратора, а управляющий вхрд подключен к выходу первого элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И первой ₅

группы, первые входы которых подключены через первый коммутатор к выходам второго дешифратора, вторые входы соединены с выходами первого дешифратора и через второй коммутатор со входами второго элемента ИЛИ, 10 выход которого через триггер соединен со входом управления реверсивного счетчика, выходы которого подключены ко входам второго дешифратора, в него введены третий дешифратор, распределитель импульсов, генератор импульсов, и вторая группа элементов И, третий элемент ИЛИ, выход которого, являющийся выходом устройства, соединен со счетным входом реверсивного счетчика, а входы соединены с выходами элементов И второй группы и выходом 20 управляемого делителя частоты, первые и вторые входы элементов И второй группы подключены соответственно к выходам распределителя импульсов и третьего дешифратора, первый и второй входы распределителя импуль- 25 сов подключены к выходам управляемого делителя частоты и генератора импульсов соответственно, а входы третьего дешифратора соединены с третьей группой выходов блока памяти. 30

На чертеже представлена блок-схема цифрового генератора функции.

Генератор состоит из управляемого делителя 1 частоты, блока 2 памяти, дешифратора 3, 35

распределителя 4 импульсов, генератора 5 импульсов, дешифратора 6, групп элементов И 7 и 8, элемента ИЛИ 9, коммутатора 10 (точек перегиба), коммутатора 11 (точек экстремумов), реверсивного счетчика 12, дешифрато- 49 ра 13, элементов ИЛИ 14 и 15 и триггера 16.

Работа цифрового функционального преобразователя заключается в следующем.

. Перед началом воспроизведения функции все триггеры устанавливаются в исходное положение. Входные импульсы N подаются на вход 17 управляемого делителя 1 частоты. Коэффициент пересчета ά. (М) управляемого делителя 1 частоты зависит от состояния блока 2 памяти и при его нулевом значении равен начальному К^.

Требуемый коэффициент пересчета, задаваемый коммутатором 10 точек перегиба, может быть К₁ =£ К^ при этом ₅₅

Задание К 4 как и д К^ осуществляется коммутатором 10 точек перегиба как ЬЦ. Реализация заданного Кд как ЬЦ и АКЦ обеспечивается блоком памяти по двум группам выходов.

Каждому К,,· соответствует пара и ДК,-, причем в ряде случаев дК^· «· 0.

Реализация требуемой поправки ДЬЦ· осущест вляется цепочкой генерирования (третий дешифратор 6 — генератор 5 импульсов — распределитель 4 импульсов — вторая группа элементов И 7, элемент ИЛИ 9) как дополнительный поток импульсов на счетный вход реверсивного счетчика 12. Распределитель 4 импульсов запускается каждым импульсом N 4 выхода · управляемого делителя 1 частоты. На К выходах распределителя 4 импульсов последовательно, вслед за импульсом N4' , распределяется К импульсов с выхода генератора 5 тактовых импульсов. Так что каждый ГЦ порождает К дополнительных импульсов, следующих друг за другом через равные интервалы 77 , причем Έ * К < αΈ , где дФ. - интервал между импульсами Гц и N^4, что технически легко реализуется соответствующим выбором ''С генератора 5 импульсов.

Однако, дополнительно к ГЦ· на входы элемента ИЛИ 9 поступает только часть ГЦ ·, где 3 , а именно с выходов тех элементов И 7, на вторых входах которых имеются разрешающие потенциалы с выхода третьего дешифратора 6. Таким образом дешифратор 6 осуществляет управление количеством генерируемых цепочкой импульсов в зависимости от кода А ГЦ · максимально возможное количество генерируемых импульсов К определяется допустимым наклоном аппроксимирующих участков.

ΐ После пересчета на начальный коэффициент К4 и реализации добавки ДК^ (если только Д.К4 не равна нулю) импульсы подаются на вход реверсивного счетчика 12, который в зависимости от состояния триггера 16 работает на суммирование или вычитание. До достижения в реверсивном счетчике 12 числа Ν₁ , соответствующего первой точке перегиба, сигнал имеется только на первом выходе дешифратора 3, и, следовательно, на вход элемента ИЛИ 14 сигнал может поступить только через первый элемент И второй группы 8, чем обеспечивается заданная последовательность установки точек перегиба. Сигнал, переводящий блок 2 памяти в первое положение, поступает только через первый элемент И 8 при достижении в реверсивном счетчике 12 числа N4, на которое установлен коммутатор 10 точек перегиба, и тем самым изменяется коэффициент предварительного пересчета на К^. Причем его реализация осуществляется как = Κ_α+дК^. Затем, когда в реверсивном счетчике 12 будет записано число ГЦ, блок 2 памяти аналогично переходит во второе состояние и через коммутатор 11 точек экеремумов, элемент ИЛИ 15 переводит триггер 16 в единичное состояние,

5 756398

6

который подает сигнал на управляющий вход счетчика 12 (для примера, когда соответствует точке локального эксремума). При этом следующие входные импульсы будут пересчитываться на следующий коэффициент Кд(реализу- 5 емый как — Κ^+αΚ^η отнимается от числа до тех пор, пока это число не достигнет величины и так далее по ходу изменения любой сложной немонотонной функции. На следующей точке локального экстре- Ю мума триггер 16 изменяет свое состояние, переключая реверсивный счетчик 12 на сложение и т.д. Таким образом, в устройстве осуществляется кусочно-линейное преобразование любых сложных немонотонных функций, имею- 15 щих, в частности, неодинаковые значения ординат в экстремальных точках.

Предложенное устройство обладает более высокой точностью кусочно-линейной аппроксимации сложных немонотонных функций за 70

счет дополнительного генерирования заданной последовательности импульсов. Известным устройством могут быть обеспечены наклоны

1, предложенное устройство имеет больший диапазон: где К 75

Кроме того, в диапазоне 1 за счет

дополнительного генерирования импульсов (реализация АК^) достигается большая точность аппроксимации, приблизительно на 20%. Полученные результаты подтвердились при ма- 30 кетных испытаниях устройств.

Использование предложенного цифрового функционального преобразователя целесообразно в устройствах обработки дискретной информации, в которых количество импульсов име- 35 ет нелинейную зависимость от изменяемой величины, при моделировании ряда процессов, а также при организации гибридных вычислительных комплексов. По сравнению с прототипом дополнительные аппаратурные затраты 40

незначительны (увеличение не превышает 30%).

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Цифровой генератор функции, содержащий управляемый делитель частоты, блок памяти,

   два дешифратора, два элемента ИЛИ. два коммутатора, первую групп}' элементов И, реверсивный счетчик и триггер, причем вход управляемого делителя частоты является входом устройства, а управляющие входы соединены с первой группой выходов блока памяти, вторая группа выходов которого соединена со входами первого дешифратора, а управляющий вход подключен к выходу первого элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И первой группы, первые входы которых подключены через первый коммутатор к выходам второго дешифратора, а вторые входы соединены с выходами первого дешифратора и через второй коммутатор со входами второго элемента ИЛИ, выход которого через триггер соединен со входом управления реверсивного счетчика, выходы которого подключены ко входам второго дешифратора, отличающийся тем, что,с целью повышения точности в него введены третий дешифратор, распределитель импульсов, генератор импульсов, вторая группа элементов И, третий элемент ИЛИ, выход которого, являющийся выходом устройства, соединен со счетным входом реверсивного счетчика, а входы соединены с выходами элементов И второй группы и выходом управляемого делителя частоты, первые и вторые входы элементов И второй группы подключены соответственно к выходам распределителя импульсов и третьего дешифратора, первый и второй входы распределителя импульсов подключены к выходам управляемого делителя 'частоты и генератора импульсов соответственно, а входы третьего дешифратора соединены с третьей группой выходов блока памяти.