Функциональный генератор
па (5; j*,.; .,-. библиc,„e;
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 14.Х11.1970 (№ 1496737/18-24) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 22Х111.1973. Бюллетень № 34
Дата опубликования описания 24.XII.1973
М. Кл. G 06) 3/00
G 06g 7/26
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам иэоеретений и открытий
УДК 681 334(088.8) Авторы изобретения
П. М. Чеголин, Г. И. Алексеев и А. Г. Ярусов
Институт технической кибернетики АН Белорусской ССР
Заявитель
ФУНКЦИОНАЛЪНЫИ ГЕНЕРАТОР
f(xg i) = Ук y, f(xg) =Us, 15
f( Устройство относится к вычислительной технике, может найти применение для вырабатывания непрерывных функций произвольного вида при задании аргумента унитарным кодом. Результат получается в аналоговой форме. Известен функциональный генератор, содержащий постоянное запоминающее устройство, три цифро-аналоговых преобразователя, выходы первого и второго из которых соединены с аналоговыми входами третьего, два регистра, вход первого из которых подключен к первому выходу постоянного запоминающего устройства, а выход — к первому цифро-аналоговому преобразователю и входу второго регистра, выход которого соединен со вторым цифроаналоговым преобразователем, последовательно соединенныс генератор импульсов и счетчик, выходом подключенный к третьему цифро-аналоговому преобразователю; две последовательн о соединенные линии задержки, вход первой из которых соединен с выходом переполнения счетчика и входом установки в нулись второго регистра, выход — со входом установки в нуль первого регистра, а выход второй линии задержки подключен ко входу опроса постоянного запоминающего устройства. Цель изобретения — упрощение устройства и устранение неоднозначности вырабатывае,мых им функций. Достигается о на терм, что в предлагаемом генераторе выход второго регистра соединен с основным адресным входом постоянного запоминающего устройства, второй выход которого подключен к счетному входу дополнительного введенного счетчика, выход которого соединен с дополнительным адресным входом постоянного запоминающего устройства. На фиг. 1 представлена блок-схема функци10 онального генератора; на фиг. 2 — функциональн ая схема счетчика и цифро-аналогового преобразователя; на фиг. 3 — график участка функции с ордпнатами Функциональный генератор содержит регистры 1, 2, цифро-аналоговые преобразователя 20 8 — 5, счетчики б, 7, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 8, генератор импульсов 9, линии задержки 10, 11; 12 — выход ПЗУ 8; 18, 14 — аналоговые входы цифро-аналогового преобразователя 5; 15 — выходившая клемма 25 устройства. Счетчик б (фиг. 2) выполнен на триггерах 1б — 18, а цифро-аналоговый преобразователь 5 — на ключах 19 — 21 и аттенюаторе, состоящем из резисторов 22 — 27. Связи между триг30 герами 1б — 18 для упрощения не показаны.,385298 В исходном состоянии в регистре 2 установлен код f(xo) первой ординаты, а в регистре 1 — код f(x ) второй ординаты границ первого участка аппроксимации генерируемой функции f(x), а счетчик б установлен в нулевое состояние. Напряжение с выхода цифро-аналогового преобразователя 4, пропорциональное /(хо), и напряжение с выхода цифро-аналогового преобразователя 8, пропорциональное 1 (х,), поступают соответственно н а входы 14 и 13 цифро-аналогового преобразователя 5. Преобразователь 5 работает следующим образом. Если на входы 18 и 14,поданы напряжения Г; и U; ь пропорциональные кодам i-й и (< — 1)-й ординат генерируемой функции (= = — 1, 2,...), имеющимся в регистрах 1 и 2, а счетчик б установлен в нулевое состояние (1=0), триггеры 1б — 18 находятся в нулевом .состоянии, а ключи 19 — 21 подключают все звенья аттенюатора ко входу 14. Напряжение на выходе 15 Ув„х.=Uj, Если,в счетчике б все триггеры установлены в единичное состояние, что соответствует Jmnxi то ключи коммутируют звенья аттенюатора на вход 18, а напряжение на выходе 15 вых(/ 1 0 — (— Iý ) 1/пад + — I () Здесь 2в — цена младшего разряда цифро-аналогового преобразователя 5 на интервале (i — 1, i) генерируемой функции. Таким образом, у,„„, . — — .1,„+с1;, (2) 2" (2) Учитывая, что jm,,=2" — 1, формулу можно представить в виде При любых других значениях числа j, находящихся в счетчике б (т. е. 0 (1 (j, ), выходное напряжение определяется по более общей формуле Следует отметить, что в формулах (1 — 4) сложение и вычитание происходят с учетом знаков, т. е. напряжения U; и U; 1 могут иметь как положительные, так и отрицательные полярности, а также могут быть равны нулю. Таким образом, на участке (— 1, i) имеет место ступенчато-линейная аппроксимация генерируемой функции с дискретностью, определяемой разрядностью счетчика б. Согласно формуле (4) при j=0 напряжение на выходе 15 вых, — - 0 ° По мере заполнения счетчика б от генератоРа 9 до jmax напРЯжение на выходе 15 изменЯется до величины Ussix Импульс переполнения со счетчика б прп j=j„„.,- устанавливает регистр 2 в нуль, а спустя время, определяемое линией задержки 10, в нуль устанавливается регистр 1. При этом 10 код 1(х1) с выходов регистра 1 передается в регистр 2. Далее устройство может работать по-разному. Здесь могут быть два случая. 1. Среди значений ген ерируемой функции, соответствующих границам каждого участка аппроксимации, нет одинаковых (т. е. /(х,) + /(х,)+... + f(xi). 2. Среди значений генерируемой функции, соответствующих границам участков аппрок20 симации, встречаются одинаковые (т. е., например ((х,) = f(x,); f(x ) = 1(х„. 1) В первом случае после занесения в регистр 2 25 кода 1(х1), спустя время, о|пределяемое линией задержки 11, с выхода ее,на вход ПЗУ 8 поступает импульс опроса и с выходов ПЗУ в регистр 1 заносится код f(x>) сл едующсй ординаты граничного значения генерируемой З0 функции. На выходе 15 при этом имеется напряжение U . Выше была рассмотрена работа устройства на первом участке аппроксимации. На втором и последующих участках аппроксимации уст55 ройство работает аналогично. При этом на выходе 15 генерируется функциональное напряжение, соответствующее заданным значениям функции на границах участков аппроксимации со ступенчато-линейной аппроксимацией меж40 ду ними. В данном случае значение кода последующей ординаты границы участка аппроксимации,,вырабатываемое ПЗУ 8, определяется кодом предыдущей ординаты границы участка 45 аппроксимации, хранящимся в момент опроса ПЗУ 8 в регистре 2: ((х,) = F(f(ñ т)), с = 0,1,2... Это позволило в предлагаемом генераторе в 50 качестве адресного регистра ПЗУ использовать регистр цифро-аналогового преобразователя, что значительно упростило схему. Как следует из описания, если вырабатываются функции с разными кодами ордин ат, со55 ответствующих границам участков аппроксимации, счетчик 7 оказывается ненужным, что еще бол ьше упрощает устройство. Если среди значений генерируемой функции, соответствующих границам участков аппрок60 симации, встречаются одинаковые (для конкретности рассуждений примем f(.) = 1(х,), f(.) = ((х, 1)(, рассмотрим работу устройства с момента, ког65 да в счетчиках б и 7 находятся нули, регистр 1 385298 Фиг. 3 установлен в нуль, а в регистре 2 имеется код f(xk). При поступлении на вход ПЗУ 8 с выхода линии задержки 11 импульса опроса одновременно с кодом f(x,+ ), поступающим с выходов ПЗУ 8 в регистр 1, с выхода 12 на суммирующий вход счетчика 7 подается импульс, который фиксирует в последнем единицу. Дальнейшая работа устройства аналогична описанной для первого случая вплоть до значения )(х,„). Разница лишь в том, что код ординаты f(xi,+ ) и коды последующих ординат до ординаты f(»„,) включительно вырабатываются в ПЗУ 8 " учетом единицы в счетчике 7. При коде в регистре 2, соответствующем f(x ), с поступлением на вход ПЗУ 8 с выхода линии задержки 11 очередного импульса опроса ПЗУ 8 вырабатывает код f (х+ ), поступающий в регистр 1, и импульс, который с выхода 12 поступает в счетчик 7. В счетчике7 фиксируется число два. Последующие ординады генерируемой функции, соответствующие границам участков аппроксимации, кодируются с учетом числа два в счетчике 7. Итак, в этом случае каждое значение кс да ординаты границы участка аппроксимации, вырабатываемое ПЗУ 8, определяется кодом, соответствующим коду предыдущей ординаты границы участка аппроксимации, хранящимся в момент опроса состояния ПЗУ 8 в регистре 2, а также числом N, имеющимся к этому моменту в счетчике 7: f(xg) 1 (f(xz — 1)ъ )т т. е. счетчик 7 устраняет неоднозначность в кодировании ординат, которая может возникнуть при одинаковых ординатах границ участков аппроксимации. Таким образом, предлагаемый функциональный генератор вырабатывает непрерывные на заданном отрезке изменения аргумента функции произвольного вида с одновременной ступенчато-линейной аппроксимацией и получением результата в аналоговом виде. 5 Переход от одной функции к другой возможен при установке в устройстве сменного ПЗУ 8. Предмет изобретения Функциональный генератор, содержащий постоянное запоминающее устройство, три циф" ро-аналоговых преобразователя, выходы первого и второго из которых соединены с ана15 логовыми входами третьего, два регистра, вход первого из которых подключен к первому выходу постоянного запоминающего устройства, а выход — к первому цифро-аналоговому преобразователю и входу второго регистра, вы20 ход которого соединен со вторым цифро-аналоговым преобразователем, последовательно соединенные генератор импульсов и счетчик, выходом подключенный к третьему цифро-аналоговому преобразователю, две последователь25 но соединенные линии задержки, .вход первой из которых соединен с выходом переполнения счетчика и входом установки в нуль второго регистра, выход — со входом установки в нуль первого регистра, а выход второй линии под30 ключен ко входу опроса постоянного запоминающего устройства, отличающийся тем, что, с целью упрощения генератора и устранения неоднозначности вырабатываемых им функций, выход второго регистра соединен с ос35 новным адресным входом постоянного запоминающего устройства, второй выход которого подключен к счетному входу дополнительно введенного счетчика, выход которого соедин ен с дополнительным адресным входом постоян40 ного запоминающего устройства. 385298 Фиг. 2 Редактор Б. Федотов Заказ 3395/2 Изд. № 8?4 Тираж 647 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 I Составитель И. Шелипова Техред Т. Ускова Корректоры: В. Петрова н М. Коробова
