Цифровой генератор гармонических функций

Цифровой генератор гармонических функций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соаетсмнз

Соцналнстнческнх

Реслублнк

927-

К АВТОРСКОМУ СВИД (61) Дополнительное к авт. св (22) Заявлено05.03,77 (21) 24 в с присоединением заявки ¹

Госунврственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 15,05.79. 5 .Дата опубликования опи

1.3

8.8) (72) АВТО ВЫ В ° à ° ÊoP÷àãèè, Л.я. Кравцов, д.Е. Ла ..ийчук, +3QQplQтЕЯМя Ю. Б. Садомов „Л .М. Хохлов и т .Л .Черейская (71) Заявитель Государственное, союзное конструкторско-технологическое бюро rio прбектированию счетнйх маййн

* (54 ) ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРЛ 1ОР ГАРМОНИЧЕСКИХ

ФУНКЦИЙ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть исйользовано в специализированныХ вычислительных, машинах, спектрокор реляторах, в генераторах случайных процессов и других устройствах.

Известен цифровой генератор функций (l j содержащий счетчик, регистр памятй, вентили опроса:, вентили суммирования и накапливающий сумматор.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является цифровой генератор гармонических функций t2), содержащий блок памяти, накапливающий сумматор, счетчик параметра частоты и блок управления, тричем выход счетчика параметра час1тоты подключен к информационному, а выход блока управления — к управляющему входу накапливающего сумматора, выход которого подключен к адресному входу блока памяти, выходы которого являются выходами цифрового генерато-2> ра гармонических функций. Кроме того, известный генератор содержит дешифра- тор, две схемы сравнения, блок злементов И и группу вентилей.

Недостатком известных генераторов .является их сложность.

Целью изобретения является упрощенй е цифрового генератора гармони" ческих функций.

Это достйгается тем, что предлагаемый генератор гарм >нических функций содержит счетчик числа ординат, счетчик квадрантов и сумматор IIQ модулю два, причем выход счетчика числа ордйнат "подключен к входу счетчика параметра частоты, выход переполнения накапливающего сумматора подключен к входу счетчика квадрантов, в ходы которого подключены к управляющим входам блока управления и к входам сумматора по модулю два, выход которого, а также выход старшего разряда счетчика квадрантов являются выходами знаков функций косинуса и синуса, соответственно.

Функциональная схема цифрового генератора гармонических функций представлена на .чертеже °

Генератор содержит блок памяти

1, накапливающцй сумматор 2, счетчик квадрантов 3, сумматор по модулю два

4, счетчик параметра частоты 5, счетчик числа ординат б, блок управления 7.

Генератор гармонических функций ,работает следующим образом. Генерация

2927 4

Ф., значений синуса и косинуса (з1п-1, 4

cos Я, С=ОД-1), так как. обход их ординат на интервале (0,21 ) можно отоб1Ь разить обходом на интервале (О, ) с точностью до значений и направления обхода. Табл.1 иллюстрирует связь между направлением обхода и знаками тригонометрических функций.

Таблица 1

1 (О, k/2 ) 00 сложить вычесть

2. (1 1

3 (%, ) (Ь|, 2 1) 01

10 сложить вычесть

Код четверти однозначно соответствующей команде в сумматоре 2 и .знаку функций образуется в счетчике

3.

При переходе аргумента после очереди ого сл еж ени я или вычи т ани я в со седнюю четверть осуществляются преобразования полученного аргумента, ко-30

Таблица 2 азование гумента сложить Е i+ j

1 00

10

4 11 сложить е i+ j вычесть K, i- j

Таблица 3 раэование умента

Содержимо сумматора льти щий

1 00

2 01

3 10 +3+1*

01 сложить g + j

10 . вычесть K i+ j слоожить K 1+ j вычесть K i+3

П р и м е ч а н и е: 1 соответствует единице младшего разряда.

3 66 гармонических функций в цифровой форме представляет процесс многократного последовательного обхода одномер ного массива ординат мощностью при шаге дискретизации обхода — . При геЧ 1 нерации значений co6 i),gtq, 1

Ч достаточно хранить в блоке памяти 1

Р торые сводятся для сумматора комбинационного типа, выйолняющего операции сложения и вычитания в прямом коде, к преобразованиям, приведенным в табл.2, а для сумматора, в котором вычйтание выполняется в виде сложения в дополнительном коде - к преобразованиям, приведенным в табл.3. бб2927 б ратурные затраты предложенного устройства на 30% меньше, чем у известного устройства.

Формула изобретения

Разрядность сумматора зависит от параметра г и равна (log>qf+1, где символ х(означает целую часть числа, не меньшую caMoro числа х.

Работа генератора гармонических функций начинается после занесения в счетчик 5 параметра частоты либо S начальной частоты, соответствующей нулевому значению j, либо требуемой частоты 3*, а в счетчик б числа ординат гармонических функций заданной величины cj . При этом сумматор 2 )0 устанавливается в нулевое состояние.

В зависимости от содержимого счетчика 3 по командам из блока 7 управления осуществляется либо сложение либо вычитание из содержимого сумматора 2 содержимого счетчика 5 параметра частоты. Счетчик 3 представляет собой двухраэрядный счетчик, переключаемый выходом переполнения сумматора 2. его старший разряд однозначно определяет знак функции

sin â ij, как видно из таблицы 1, а

Я сумма по модулю два содержимого его:

9 обоих разрядов определяет знак функции cos — i j . Сложение разрядов счет Т чика по модулю два производится на 26

9 сумматоре 4. По изменению состояния счетчика 3 (при наличии переноса из сумматора 2) по командам из блока 7 управления производится преобразование содержимого сумматора 2 в соответствии с таблицами 2 и 3.

При этом содержимое сумматора 2 поступает на вход блока 1 памяти и

Я- 1 является адресом значений э1п — 1j а

cos ij° . Старший разряд счетчика б числа ординат гармонических функций но переполнению изменяет содержимое счетчика 5 параметра частоты. АппаЦифровой генератор гармонических функций, содержащий блок памяти, накапливающий сумматор, счетчик параметра частоты, блок управления, причем выход счетчика параметра частоты подключен к информационному, а выход блока управления - к управляющему входу накаплиэающего сумматора, выход которого подключен к адресному входу блока памяти, выходы которого являются выходами цифрового генератора гармонических функций, о т л и ч а ю шийся .тем, что, с целью упрощения генератора„ он содержит счетчик числа ординат, счетчик квадрантов и сумматор по модулю два, причем выход счетчика числа ординат подключен к входу счетчика параметра частоты, выход перейолнения накапливающего сумматора подключен к входу счетчика квадрантов, выходы которого подключены к управляющим вХодам блока управления и к входам сумматора по модулю два, выход которого, а также выход старшего разряда счетчика квадрантов являются выходами знаков функций косинуса .и синуса соответственно.

Источники ийформации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 399851, кл . G 06 F 1/02, 26 .04 .71 .

2. Гладкий В.С. Вероятностные вычислительные модели. N., Наука, 1973, с.141.

ЦНИИПИ Заказ 2701/50 Тираж 779 Подписное

Филиал ППП Патен:г . . r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4