SU385298A1 - Функциональный генератор - Google Patents

Description

1

Устройство относитс  к вычислительной технике , может найти применение дл  вырабатывани  непрерывных функций произвольного вида при задании аргумента унитарным кодом . Результат получаетс  в аналоговой форме .

Известен функциональный генератор, содержащий посто нное запоминающее устройство, три цифро-аналоговых преобразовател , выходы inepBoro и второго из которых соеди ены с аналоговыми входами третьего, два регистра, вход первого из которых подключен к первому выходу посто нного запоминаюндего устройства , а выход - к первому цифро-аналоговому преобразователю и входу второго регистра, выход которого соединен со вторым цифроаналоговым преобразователем, последовательно соединенные генератор импульсов и счетчик , выходом подключенный к третьему цифро-аналоговому преобразователю; две последовательно соединенные линии задержки, вход первой из которых соединен с выходом переполнени  счетчика и входом установки в нуль второго регистра, выход - со входом установки в нуль первого регистра, а выход второй линии задержки подключен ко входу опроса посто нного запоминающего устройства.

Цель изобретени  - упрощение устройства и устранение неоднозначности вырабатываемых им функций. Достигаетс  оиа тем, что в

предлагаемом генераторе выход второго регистра соединен с основным адресным входом посто нного запоминающего устройства, второй выход которого подключен к счетному входу дополнительного введенного счетчика, выход которого соединен с дополнительным адресным входом посто нного запоминающего устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема функциопального генератора; на фиг. 2 - функциональна  схема счетчика и цифро-аналогового преобразовател ; «а фиг. 3 график участка функции с ординатами

...f(Xi-i) Ui-:: f(x,) U,;

15 f(xi,i) LJt,i;...

Функциональный генератор содержит регистры /, 2, цифро-аналоговые преобразовател:И

3-5, счетчики 6, 7, посто нное запоминающее устройство (ПЗУ) 8, генератор импульсов 9, линии задержки 10, 11; 12 - выход ПЗУ 8; 13, 14 - аналоговые входы цифро-аналогового преобразовател  5; 15 - выходна  клемма

устройства.

Счетчик 6 (фиг. 2) выполнен на триггерах 16-18, а цифро-аналоговый преобразователь 5 - на ключах 19-21 и аттенюаторе, состо щем из резисторов 22-27. Св зи между триггерами 16-18 дл  упрощени  не показаны. В исходном состо нии в регистре 2 установлен код ffxoj первой ординаты, а в регистре / - код f(x) второй ординаты границ первого участка аппроксимации генерируемой функции 1(х), а счетчик 6 установлен в нулевое состо ние. Напр жение с выхода цифро-аналогового преобразовател  4, пропорциональное и напр жение с .выхода цифро-аналогового преобразовател  3, пропорциональное 1(к-), поступают соответственно Hia входы 14 и 13 цифро-аналогового преобразовател  5. Преобразователь 5 работает следующим образом . Если на входы 13 и 14 .поданы напр жени  Ui и Vi-i, пропорциональные кодам t-й и ((-1)-й ординат генерируемой функции (i , 2,...), имеющимс  в регистрах / и 2, а счетчик 6 установлен в нулевое состо ние (/ 0), триггеры 16-18 Н аход тс  в нулевом .состо нии, а ключи 19-21 подключают все звеиь  аттенюатора ко входу 14. Напр жение на выходе 15 t/Bbrx . Если в счетчике 6 все триггеры установлены в единичное состо ние, что соответствует Imax, то ключи коммутируют звень  аттенюатора на вход 13, а напр жение на выходе 15 ,i)-J + Ui-i. вых(,г) .,.Ui - U, , Ш(1-1,1) младшего разр да цифро-аналогоэого преобразовател  5 на интервале (/-1,0 генерируемой функции. Таким образом. -1,0 - „ -Jmax + i-lУчитыва , что /та.т , формулу (2) можно представить в виде Ut-Ui, (2« -1) + . (3) BHX(,i) При любых других значени х числа /, наход щихс  в счетчике 6 (т. е. О ), выходное напр жение определ етс  по более общей формуле о.х,.:,-) + -1-(4) Следует отметить, что в формулах (/-4) сложение и вычитание происход т с учетом знаков, т. е. напр жени  Ui и f/i-i могут иметь как положительные, так и отрицательные пол рности , а также могут быть равны нулю. Таким образом, на участке (i-l,i) имеет место ступенчато-линейна  аппроксимаци  генерируемой функции с дискретностью, определ емой разр дностью счетчика 6. Согласно формуле (4) при / 0 напр жение на выходе 15 мере заполнени  счетчика 6 от генератора 9 до jmax напр жение на выходе 15 измен етс  до величины BbiX(O.l) 1 - Д(0,1) Импульс переполнени  со счетчика 6 при imax устанавливает регистр 2 в нуль, а спуст  врем , определ емое линией задержки 10, в нуль устанавливаетс  регистр 1. При этом код f(xT,) с выходов регистра / передаетс  в регистр 2. Далее устройство может работать по-разному. Здесь могут быть два случа . 1.Среди значений генерируемой функции, соответствующих границам каждого участка аппроксимации, нет одинаковых (т. е. f(x,) f(x,) Ч--.-+ f(xi). 2.Среди значений генерируемой функции, соответствующих границам участков аппроксимации , встречаютс  одинаковые (т. е., например f(-)-/(-.); f(xj f(x,n-i) в первом случае после занесени  в регистр 2 кода f(xi), спуст  врем , определ емое линией задержки //, с выхода ее ,на вход ПЗУ 8 поступает импульс опроса и с выходов ПЗУ в регистр / заноситс  код f(x2) следующей ординаты граничного значени  генерируемой функции. На выходе 15 при этом имеетс  напр жение t/i. Выше была рассмотрена работа устройства на первом участке аппроксимации. На втором и последующих участках аппроксимации устройство работает аналогично. При этом на выходе /5 генерируетс  функциональное напр жение , соответствующее заданным значени м функции на границах участков аппроксимации со ступенчато-линейной аппроксимацией между ними. В данном случае значение кода последующей ординаты границы участка аппроксимации , вырабатываемое ПЗУ 8, определ етс  кодом предыдущей ординаты границы участка аппроксимации, хран щимс  в момент опроса ПЗУ 8 в регистре 2: f(xi) (), г 0,1,2... Это позволило в предлагаемом генераторе в качестве адресного регистра ПЗУ использовать регистр цифро-аналогового преобразовател , что значительно упростило схему. Как следует из описани , если вырабатываютс  функции с разными кодамн ординат, соответствующих границам участков аппроксимации , счетчик 7 оказываетс  ненужным, что еще больше упрощает устройство. Если среди значений генерируемой функции, оответствующих границам участков аппроксимадии , встречаютс  одинаковые дл  конкретности рассуждений примем f(,) f(,), f(xj f(x,i}, рассмотрим работу устройства с момента, кога в счетчиках 6 и 7 Н аход тс  нули, регистр /

установлен в нуль, а в регистре 2 имеетс  код

/ы.

При поступлении на вход ПЗУ 8 с выхода линии задержки 11 импульса опроса одновременно с кодом l(xk+), поступающим с выходов ПЗУ 8 в регистр 1, с выхода 12 на суммирующий вход счетчика 7 подаетс  импульс, который фиксирует в последнем единицу. Дальнейша  работа устройства аналогична описанной дл  первого случа  вплоть до значени  f(xm)- Разнипа лишь в том, что код ординаты f(xi,+}) и коды последующих ординат до ординаты f(Xm) включительно выра батываютс  в ПЗУ 8 с учетом единицы в счетчике 7.

При коде в регистре 2, соответствующем f(xm), с поступлением «а вход ПЗУ 8 с выхода линии задержки 11 очередного импульса опроса ПЗУ 8 вырабатывает код / (Xm-i-i, поступающий в регистр 1, и имлульс, который с выхода 12 поступает в счетчик 7. В счетчике/ фиксируетс  число два. Последующие ординады генерируемой функции, соответствующие границам участков аппроксимации, кодируютс  с учетом числа два в счетчике 7.

Итак, в этом случае каждое значение кеда ординаты границы участка аппроксимации, вырабатываемое ПЗУ 8, определ етс  кодом, соответствующим коду предыдущей ординаты границы участка аппроксимации, хран щимс  в момент опроса состо ни  ПЗУ 5 в регистре 2, а также числом jV, имеющимс  К этому моменту в счетчике 7;

f(xi) Flf(x,i), N,

т. е. счетчик 7 устран ет неоднозначность в кодировании ординат, котора  может возникнуть при одинаковых ординатах границ участков аппроксимации.

Таким образом, предлагаемый функциональный генератор вырабатывает непрерывные на заданном отрезке изменени  аргумента функции произвольного вида с одновременной ступенчато-линейной аппроксимацией и получением результата в аналоговом виде.

Переход от одной функции к другой возможен при установке в устройстве сменного ПЗУ 8.

Предмет изобретени 

Функциональный ген1ератор, содержащий посто нное заноминающее устройство, три цифро-аналоговых преобразовател , выходы первого и второго из которых соединены с а«алоговыми входами третьего, два регистра, вход первого из которы.х подключен к первому выходу посто нного запоминающего устройства, а выход - к первому цифро-аналоговому преобразователю и входу второго регистра, выход которого соединен со вторым цифро-аналоговым преобразователем, последовательно соединенные генератор импульсов и счетчик, выходом подключенный к третьему цифро-аналоговому преобразователю, две последовательно соединенные линии задержки, .вход первой из которых соединен с выходом переполнени  счетчика и входом установки в нуль второго регистра, выход - со входом установки в нуль первого регистра, а выход второй линии подключей ко входу опроса посто нного запоминающего устройства, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  генератора и устранени  неоднозначности вырабатываемых им функций , выход второго регистра соединен с основным адресным входом посто нного запоминающего устройства, второй выход которого подключен к счетному входу дополнительно введенного счетчика, выход которого соединен с дололнительнЫМ адресным входом лосто нного запоминающего устройства.

27 f5

Фаг.Ъ