Генератор кусочно-линейных функций

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Цель изобретения - расширение класса воспроизводимых функций. Генератор содержит счетчик 1, формирователь 2 кода начальной установки, запоминающий блок 3, цифровой интегратор 4, цифроаналоговый преобразователь 5, управляемый делитель 6 частоты, элемент НЕ 7 и тактовый генератор 8. Принцип действия генератора основан на аппроксимации воспроизводимых функций линейными сегментами переменной длины. Введение формирователя 2 кода начальной установки и управление режимом его работы и режимом работы интегратора 4 от запоминающего блока 3 позволяют расширить класс воспроизводимых функций за счет генерации функций, образованных суммой их фрагментов, смещенных относительно друг друга во времени на длину фрагментов. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цц 4 G 06 G 7/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н А BT0PCH0IVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ боинг

Аорес

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4268702/24-24 (гг) г0.05.87 (46) 23.04.89. Бюл. М 15 (75) Л.Е.Хорин (53) 681.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1182546, кл. С 06 G 7/26, 1984.

Авторское свидетельство СССР по заявке М 3321606/24, кл. G 06 G 7/26, 1981. (54) ГЕНЕРАТОР КУСОЧНО-ЛИНЕЙНЫХ

ФУНКЦИЙ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Цель .изобретения — расширение класса воспроизводимых функций, Генератор содержит счетчик 1, формирователь 2

ÄÄSUÄÄ 1474692 А1 кода начальной установки, запоминающий блок 3, цифровой интегратор 4, цифроаналоговый преобразователь 5, управляемый делитель 6 частоты, элемент НЕ 7 и тактовый генератор 8.

Принцип действия генератора основан на аппроксимации воспроизводимых функций линейными сегментами переменной длины. Введение формирователя 2 кода начальной установки и управление режимом его работы и режимом работы интегратора 4 от . запоминающего блока 3 позволяют расширить класс воспроизводимых функций за счет генерации функций, образованных суммой их фрагментов, смещенных относительно друг друга во времени на длину фрагментов, 2 ил.

1474692

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при построении программируемых генераторов произвольных функций, аппроксимированных линейными сегментами.

Целью изобретения является расширение класса воспроизводимых функции. 10

На фиг.1 изображена блок-схема генератора кусочно-линейных функций; на фиг.2 — пример воспроизводимой функции.

Генератор кусочно-линейных функ- 15 ций содержит счетчик 1, формирователь

2 кода начальной установки, запоминающий блок 3 (перепрограммируемого типа), цифровой интегратор 4, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 5, 20 управляемый делитель 6 частоты, элемент НЕ 7 (инвертор), тактовый генератор 8, выходную нину 9 генератора, шину 10 запуска и группы входов 11 и 12 загрузки данных в режиме програм-25 мирования генератора, Формирователь 2 кода начальной установки содержит дешифратор (выполненный, например, в виде набора . перемычек) и элемент И, подключенный 30 входами к входам формирователя и осуществляющий стробирование записи выходного коца дешифратора по входу управления установкой кода счетчика 1. При необходимости воспроизведения сложных функций формирователь 2 может быть выполнен на последовательно соединенных счетчике и дешифраторе или запо-, минающем устройстве с изменением состояния счетчика по сигналам от запо- g0 минающего блока 3.

Интегратор 4 должен обеспечивать два режима работы: режим интегрирования и режим записи входной информа,ции в интегратор без интегрирования.

При этом ранее накопленная в интеграторе информация стирается.

Управление генератором осуществляется устройством управления (не покас зано), которое может быть выполнено аппаратно на основе произвольной логики либо ;аппаратно-программно с использованием микропроцессорных средств.

Генератор кусочно-линейных функций работает следующим образом.

Рабочему режиму генератора пред% шествует загрузка запоминающего блока 3. В процессе загрузки счетчик 1 последовательно, начиная с первой, перебирает ячейки блока 3, в которые по входам 12 заносятся инструкции линейных сегментов, аппроксимирующих заданную исходную функцию. Инструкции сегментов включают в себя информацию о ниде аппроксимации функции в пределах сегмента — по абсолютным значениям или по приращениям функции, соответствующую информацию о величине абсолютного значения или единичного приращения функции, их знаке, длине сегмента и признаке конца периодизируемого фрагмента функции.

Инструкции первого сегмента содержат информацию о начальном значении функции, которая должна сопровождаться признаком аппроксимации по ее абсолютному значению, с указанием соответствующей величины начального значения функции, его знака и длины сегмента. Инструкции остальных сегментов формируются в соответствии с параметрами исходной .и результирующей функций.

Заполнение счетчика 1 производится по входам 11.

После загрузки блока 3 счетчик обнуляется и генератор переводится н рабочий режим.

Рабочий режим начинается с приходом сигнала запуска на вход 10 генератора. Сигнал запуска блокирует вы работку инвертором 7 сигнала сброса счетчика 1 и запускает тактовый генератор 8. После этого начинается отработка инструкций первого сегмента. В результате интегратор 4 пере- > водится признаком вида аппроксимации, значение которого соответствует аппроксимации по абсолютным значениям функции, в режим записи входной информации без интегрирования. При этом начальное значение функции в ниде ее абсолютного значения со знаком„ определяемым признаком знака, записывается в интегратор 4, без изменений проходйт на его выходы и подается н ЦАП 5, а с его выхода н виде аналоного сигнала поступает на выход 9 генератора.

Протяженность участка начального значения функции определяется кодом длины сегмента, задающим коэффициент деления тактовых импульсов генератОра 8 н делителе 6. Через заданное кодом длины сегмента количество тактов на выходе делителя 6 поянляетс»

14/4692 импульс, который поступает на счетный вход счетчика 1 и увеличивает его содержимое на единицу, обеспечи- вая таким образом адресацию инструк5 ций второго сегмента, Аналогичным образом отрабатываются инструкции всех последующих сегментов.

Тактирование интегратора 4 осуществляется тактовыми импульсами генератора 8. В промежутках между тактовыми импульсами содержимое интегратора 4 остается постоянным вне зависимости от заданного признаком вида аппроксимации. Режима работы. При отработке инструкций сегментов, заданных величинами единичных приращений функции, интегратор 4 под действием признака аппроксимации, значение которого соответствует аппроксимации 20 функции по приращениям, переводится в режим интегрирования входной информации. Количество тактов интегрирования в пределах сегмента определяется кодом длины сегмента ° Момент интегри- 25 рования совпадает с моментом прихода тактового импульса генератора 8 на интегратор 4, При отработке инструкций последнего сегмента периодизируемого фраг- 30 мента исходной функции в формирователь 2 кода из блока 3 поступает признак конца фрагмента, который разрешает выдачу установленного в формирователе 2 кода адреса инструк- 35 ций какого-либо из предыдущих сегментов. Момент выдачи адреса на выход формирователя 2 кода определяется моментом прихода импульса сегмента, поступающего иэ делителя 6 частоты. 40

Адрес инструкций предыдущего сегмента записывается в счетчик 1 и определяет начало периодиэируемого фрагмента записанной в блок 3 исходной функции.

Суммируясь в интеграторе 4 с начальным значением функции и между собой, фрагменты исходной функции образуют Результирующую функцию.

КОЛИчестВО ЦИКЛОВ ПерИОДИзаЦИИ 50 фрагмента исходной функции определяется длительностью существования сигнала запуска на входе 10 генератора.

При снятии сигнала запуска инвертор

7 вырабатывает сигнал сброса, который обнуляет счетчик 1. При необходимости периодизации результирующей функции генератор запускают по входу 10 повторно.

Исходная функция расположена на участках I u II (фиг.2), результирующая — на участках I-VI. Исходная функция состоит иэ пяти сегментов: один на участке Х и четыре на участке II. На последнем расположен периодизируемый фрагмент исходной функции.

При формировании результирующей функ-, ции от повторен пять раз.

При использовании в формирователе

2 кода блока памяти на несколько сл .в может быть обеспечено формирО апие более сложной результирующей функции, образованной периодизацией и суммированием нескольких различных фрагментов исходной функции.

Генератор обеспечивает формирова- ние функций; образованны:. суммой их фрагментов, смещенных относительно друг друга на время, равное длительности фрагментов, что обеспечивает расширение:видов генерируемых функций. Например, для формирования линейных функций с участком девиации текущего значения функции, используемых при контроле дифференциальной нелинейности ЦАП, в генера1оре для контроля 1б-разрядных ЦАП требуется использовать запоминающий блок Объемом всего около 100 байт. При этом обеспечивается также существенное упрощение процесса программирования указанных функций, характеризуемое, например, соотношением объемов памяти блока 3 и соответствующих им объемов программ в приведенном примере. Это позволяет отказаться от использования дорогостоящих, средств вычислительной техники для программирования генератора.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Генератор кусочно-линейных функций, содержащий тактовый генератор, выход которого соединен с тактирующим входом цифрового интегратора и счетным входом управляемого делителя частоты, подключенного управляющим входом к выходу кода длины сегмента запоминающего блока, а выходом — к счетному входу счетчика, соединенного Выходом с адресным входом запоминающего блока, подключенного выходами кода абсолютного значения и знака функции к информационному и знаковому входам цифровoro интегратора

1474692

Составитель С. Казинов

Техред A.Êðàâ÷óê Корректор В.Гирняк

Редактор Н.Бобкова

Заказ 1897/49 Тираж 667 Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 соответственно, выход которого соединен с входом выходного цифроаналогового преобразователя, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций, в него дополнительно введены формирователь кода начальной установки и элемент НЕ, подключенный входом к шине запуска генератора и управляющему входу тактового генератора, а выходом — к входу обнуления счетчика, установочный вход которого соединен с выходом формирователя кода начальной установки, подключенного тактирующим входом к выходу управляемого делителя частоты, а входом разрешения считывания — к выходу признака конца периодизируемого фрагмента запоминающего блока, соединенного выхо10 дом признака вида аппроксимации с входом управления начальной установкой цифрового интегратора.