專(zhuān)利名稱(chēng):全數(shù)字式隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器的制作方法
本發(fā)明屬于頻率合成器。
已知的直接數(shù)字式頻率合成器，雖然可以用來(lái)產(chǎn)生正弦波或者比較復(fù)雜的波形，但由于用的是只讀存儲(chǔ)器，需要將波形預(yù)先置入。存入的波形就不能變了。所以它只能存儲(chǔ)一定形狀的數(shù)據(jù)波形，限制了波形的多樣化。不便于圖形的分割、分段、疊加及產(chǎn)生生理模擬信號(hào)。另外缺少掃頻功能。在實(shí)際應(yīng)用中掃頻功能是非常有用的。由于存在以上不足，使得以前的直接數(shù)字式頻率合成器的應(yīng)用受到很大的限制。參見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利NO3772681。
本發(fā)明的目的是通過(guò)使用微處理器、隨機(jī)存儲(chǔ)器和相應(yīng)的控制電路得到隨機(jī)波形。
本發(fā)明的特點(diǎn)是使用微處理器系統(tǒng)和隨機(jī)存儲(chǔ)器。微處理器和隨機(jī)存儲(chǔ)器之間有地址選擇器和數(shù)據(jù)母線選擇器。地址選擇器(3)的一端與微處理器(10)連接，另一端與隨機(jī)存儲(chǔ)器(4)連接。數(shù)據(jù)母線選擇器(5)的一端接到微處理器(10)上，另一端接到隨機(jī)存儲(chǔ)器(4)上。微處理器的接口片(10)與加法器(1)相連，可以連續(xù)改變頻率的控制值。
圖1是全數(shù)字式隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器方框圖。圖中1是加法器，2是寄存器，3是雙地址選擇器，4是隨機(jī)存儲(chǔ)器，5是數(shù)據(jù)母線選擇器，6是D/A變換器，7是平滑濾波器，8是波形輸出端，9是開(kāi)關(guān)方向控制電路，10是微處理器系統(tǒng)，11是時(shí)鐘發(fā)生器。
圖2是具體實(shí)施的電路圖。
下面通過(guò)圖解來(lái)說(shuō)明全數(shù)字式隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器的工作原理。先看圖1，圖中加法器(1)和寄存器(2)經(jīng)線(13)相連，寄存器(2)輸出的一部分經(jīng)線(14)送至雙地址選擇器(3)，另一路經(jīng)線(15)反饋給加法器(1)，時(shí)鐘發(fā)生器(11)經(jīng)線(17)驅(qū)動(dòng)寄存器(2)構(gòu)成一個(gè)相碼累加器。微處理器系統(tǒng)(10)經(jīng)線(12)控制加法器(1)以控制頻率的大小。微處理器系統(tǒng)輸出二條控制線(24)和(25)經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)方向電路(9)發(fā)出二條控制線(22)和(23)來(lái)控制(26)和(14)的開(kāi)通。通過(guò)另一條控制線(20)來(lái)控制數(shù)據(jù)母線(19)和(27)的開(kāi)通。再通過(guò)線(21)控制隨機(jī)存儲(chǔ)器(4)的讀寫(xiě)和片選，以控制是微處理器系統(tǒng)(10)與隨機(jī)存儲(chǔ)器(4)相連通還是寄存器(2)同隨機(jī)存儲(chǔ)器相連通。之后，隨機(jī)存儲(chǔ)器(4)經(jīng)(18)到D/A變換器(6)，再經(jīng)平滑濾波器(7)到輸出端(8)。
現(xiàn)我們看附圖2。首先由微處理器系統(tǒng)(39)向隨機(jī)存儲(chǔ)器(31)送波形數(shù)據(jù)。當(dāng)向隨機(jī)存儲(chǔ)器(31)送數(shù)據(jù)時(shí)，微處理器系統(tǒng)(39)輸出的讀寫(xiě)控制線(43)、片選控制線(42)和時(shí)鐘線(41)通過(guò)開(kāi)關(guān)方向控制電路(40)使地址選擇器(30)和微處理器系統(tǒng)(39)經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)器(35)出來(lái)的地址線(49)相通，打開(kāi)數(shù)據(jù)母線驅(qū)動(dòng)器(36)，使隨機(jī)存儲(chǔ)器(31)的數(shù)據(jù)母線(51)同由微處理器系統(tǒng)(39)經(jīng)驅(qū)動(dòng)器(36)出來(lái)的數(shù)據(jù)線(50)相連通，這時(shí)隨機(jī)存儲(chǔ)器(31)處于寫(xiě)狀態(tài)。隨機(jī)存儲(chǔ)器(31)中究竟哪個(gè)先輸數(shù)據(jù)，哪個(gè)后輸數(shù)據(jù)是由高位地址線(44)和片選控制線(42)經(jīng)開(kāi)關(guān)方向控制電路(40)再由(46)、(48)兩二條線加以控制。此時(shí)溝通了微處理器系統(tǒng)(39)和隨機(jī)存儲(chǔ)器(31)之間的聯(lián)系，切斷了寄存器(29)和隨機(jī)存儲(chǔ)器(31)之間的聯(lián)系，波形數(shù)據(jù)可以順利地由微處理器系統(tǒng)(39)送到隨機(jī)存儲(chǔ)器(31)。波形圖形視所送的數(shù)據(jù)而定，故是可變的而不是固定不變的波形。當(dāng)數(shù)據(jù)全部送完之后，微處理器系統(tǒng)(39)輸出的讀/寫(xiě)控制線(43)和片選控制線(42)經(jīng)開(kāi)關(guān)方向控制電路(40)，使隨機(jī)存儲(chǔ)器(31)處于讀狀態(tài)且同時(shí)被選中，使地址選擇器(30)轉(zhuǎn)向寄存器(29)，使和微處理器系統(tǒng)(39)相連的數(shù)據(jù)母線驅(qū)動(dòng)器(36)處于三態(tài)高阻狀態(tài)。此時(shí)微處理器系統(tǒng)和隨機(jī)存儲(chǔ)器之間的聯(lián)系被切斷，寄存器(29)和隨機(jī)存儲(chǔ)器(31)的聯(lián)系溝通，且隨機(jī)存儲(chǔ)器(31)均處于讀的工作狀態(tài)。完成以上步驟之后，還需要完成的一個(gè)工作是確定頻率的控制值，方法是經(jīng)微處理器(39)內(nèi)的接口片直接加載加法器(28)的輸入端、加法器(28)和寄存器(29)在時(shí)鐘發(fā)生器(38)產(chǎn)生的時(shí)鐘(52)的驅(qū)動(dòng)下，組成一個(gè)相碼累加電路，控制值(52)的大小反映了累加的快慢，實(shí)際上也反應(yīng)了波形頻率的快慢。因而頻率控制值可以直接反映頻率值。相碼值累加，使加在隨機(jī)存儲(chǔ)器(31)地址線上的值不斷地變化，導(dǎo)致隨機(jī)存儲(chǔ)器(31)上數(shù)據(jù)線(51)上不斷輸出波形數(shù)據(jù)。為了減小瞬變尖峰對(duì)輸出值的影響，隨機(jī)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)線(51)上的數(shù)據(jù)需經(jīng)寄存器(32)暫存，然后經(jīng)延遲的時(shí)鐘(47)驅(qū)動(dòng)，把數(shù)據(jù)送D/A變換器(33)變成模擬量。經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大電路(34)把D/A變換器輸出的電流量轉(zhuǎn)換成電壓量。再經(jīng)平滑濾波器(37)輸出，得到所需的波形。
本全數(shù)字式隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以廣泛用于無(wú)線電領(lǐng)域。不但可以滿(mǎn)足一般波形的需要，而且可以用于電路頻率特性的測(cè)試，用于需要特殊波形和經(jīng)常變換波形的場(chǎng)合，如生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的生理信號(hào)模擬器和對(duì)波形圖形進(jìn)行不同形式的處理和加工如分割、相移、分段和疊加。
權(quán)利要求
1.全數(shù)字式隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器由時(shí)鐘頻率信號(hào)源、數(shù)字存儲(chǔ)器和發(fā)生裝置組成本發(fā)明的特征是微處理器和隨機(jī)存儲(chǔ)器之間有地址選擇電路和數(shù)據(jù)選擇電路。其地址選擇器(3)的一端接到微處理器(10)，另一端接到隨機(jī)存儲(chǔ)器(4)。數(shù)據(jù)母線選擇器(5)的一端接到微處理器(10)，另一端接到隨機(jī)存儲(chǔ)器(4)。
2.按權(quán)利要求
1所述的全數(shù)字式隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器其特征在于為連續(xù)改變頻率的控制值，微處理器的接口片(10)與加法器(1)相連接。
專(zhuān)利摘要
全數(shù)字式隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器屬于頻率合成器。通過(guò)使用微處理器、隨機(jī)存儲(chǔ)器和相應(yīng)的控制電路可以產(chǎn)生隨機(jī)波形信號(hào)，同時(shí)具有掃頻功能。它可以用于波形信號(hào)的發(fā)射，電路頻率特性的測(cè)試和對(duì)波形圖形的分割、相移、分段和疊加以及生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域中的生理信號(hào)的模擬器。
文檔編號(hào)G06F1/02GK85100870SQ85100870
公開(kāi)日1986年9月17日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者凌榮堂 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan