航空火力控制系統(tǒng)是指攻擊機利用本機所攜帶的武器對敵方各種目標(biāo)進行搜索、跟蹤、瞄準(zhǔn)和實施攻擊的機載設(shè)備的總和。在這個系統(tǒng)中，符號發(fā)生器是關(guān)鍵部件之一，其功能是在處理機的輸出指令控制下接收所畫符號的參數(shù)及命令，產(chǎn)生以筆劃法書寫符號所需的x、y兩個方向的模擬偏轉(zhuǎn)電壓，送到偏轉(zhuǎn)電路，控制CRT屏幕上電子束的運動，實現(xiàn)畫符號；同時產(chǎn)生一個輝亮信號去控制CRT柵極電壓，確定所畫符號的亮暗度。顯示器顯示的是一些數(shù)字、字母、圓及其它可變的圖形。由于任何復(fù)雜的圖形都可以被分解成直線和曲線兩部分，因此，如何產(chǎn)生各種長短不同的直線段(矢量)是關(guān)鍵問題。
　　矢量的產(chǎn)生有數(shù)字式和模擬式兩種。當(dāng)管頭偏轉(zhuǎn)電路采用步進電流源形式時，電子束在顯示屏上形成的光點是一個跳步運動，而非連續(xù)運動。在這種情況下，矢量產(chǎn)生器通常用系數(shù)乘法器或累加器來構(gòu)成。由于在性能指標(biāo)相同的情況下，用系數(shù)乘法器產(chǎn)生矢量比用累加器產(chǎn)生矢量簡便、節(jié)省并且可靠性高，所以在航空火力控制系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。
1 系數(shù)乘法器的原理和功能
　　系數(shù)乘法器由二進制速率鎖存器、符合門電路和二進制計數(shù)器組成，如圖1所示。圖中f_i是輸入脈沖(時鐘), f_o為輸出脈沖序列。

　　為方便起見，現(xiàn)以4位減法計數(shù)器為例分析討論二進制系數(shù)乘法器的工作原理。
　　圖2(a)示出了4位減法計數(shù)器在一個計數(shù)循環(huán)中所產(chǎn)生的各位狀態(tài)波形圖。圖中，A、B、C、D分別為計數(shù)器的第一、二、三、四位狀態(tài)波形，由此可以得出A、B、C及D四個脈沖序列的脈沖波形圖，如圖2(b)所示。這4個脈沖序列的脈沖寬度均為時鐘脈沖的一個周期。

　　若時鐘頻率為f_i，得A、B、C及D這4個脈沖的頻率分別為f_i/2、 f_i/4、 f_i/8、 f_i/16。在計數(shù)器的一個計數(shù)循環(huán)中，輸入16個時鐘脈沖，A、B、C及D四個脈沖序列分別產(chǎn)生8、4、2、1個脈沖，可見它們分別和一個二進制數(shù)轉(zhuǎn)成十進制數(shù)時各位所對應(yīng)的權(quán)相等。
　　這4個序列的脈沖在任何時間都不互相重合，因此，可以利用“或”運算將兩個甚至更多個脈沖序列合并在一起，得到一個合成的輸出脈沖序列。在計數(shù)器的一個計數(shù)循環(huán)中，輸出脈沖序列中的脈沖個數(shù)等于每個參加“或”運算脈沖序列的脈沖個數(shù)的簡單代數(shù)和。至于哪些脈沖序列參加“或”運算，由速率鎖存器中的二進制數(shù)S來控制。于是得到公式(1)：
　　
　　(1)式中的S₄、S₃、S₂、S₁分別表示二進制數(shù)S的各位代碼(0或1)。在由二進制轉(zhuǎn)換為十進制時，S₄、S₃、S₂、S₁所對應(yīng)的權(quán)分別為8、4、2、1。這一例子證實了輸出f_o受二進制數(shù)S的控制。圖1中的速率鎖存器通常用來存放二進制數(shù)，符合門電路用來保證輸出f_o的邏輯關(guān)系。A、B、C及D這4個脈沖的頻率分別為f_i/2、f_i/4、f_i/8、f_i/16，將它們代入(1)式并整理得：
　　
　　(2)式中S＝S4·2－1+S3·2－2+S2·2－3+S1·2－4，這是將S作為小數(shù)看待，若將S視為整數(shù)，則：
　　
　　(3)式等號右邊的分母2⁴的指數(shù)4表示系數(shù)乘法器的位數(shù)。上述所討論的系數(shù)乘法器的計數(shù)器為四位，所以是2⁴。如果計數(shù)器的位數(shù)為N位，則(3)式中等號右邊分母的指數(shù)應(yīng)為N，由此得任何位數(shù)的f_o表達(dá)式為：
　　
　　可見，系數(shù)乘法器的輸出f_o與輸入f_i和二進制數(shù)的乘積成正比，“系數(shù)乘法器″就是由此而得名。如果在N位計數(shù)器的一個計數(shù)循環(huán)中，輸入的脈沖的個數(shù)為2^N，則輸出脈沖的個數(shù)為f_o＝S。這就證明了在計數(shù)器的一個計數(shù)循環(huán)中，輸出脈沖的個數(shù)等于將S視為整數(shù)時的二進制代碼。并且，輸出函數(shù)為輸入變量的“與或”關(guān)系。只要把此式進行適當(dāng)?shù)摹安紶枴被喿冃危憧傻玫讲煌问降倪壿嬯P(guān)系式，從而設(shè)計出不同形式的符合門電路。
　　常用的六位系數(shù)乘法器SN5497芯片的狀態(tài)和真值表如表1所示。

2 系數(shù)乘法器產(chǎn)生矢量
　　系數(shù)乘法器構(gòu)成的矢量產(chǎn)生器的框圖如圖3所示。

　　Δx和Δy是矢量在直角坐標(biāo)系中的x、y軸上的投影，兩個二進制速率乘法器(x和y方向各一個)分別將Δx、Δy變成相應(yīng)的脈沖序列f_x、f_y，并將它們加到可逆的偏轉(zhuǎn)計數(shù)器上，根據(jù)Δx、Δy的符號S_Δx、S_Δy和脈沖序列f_x、f_y，在兩個可逆計數(shù)器輸出端形成相應(yīng)變化的二進制代碼，它們經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器變成大小與Δx、Δy成比例、而極性又與它們的符號一致的階梯電壓U_x、U_y，控制CRT中電子束的偏轉(zhuǎn)。
3 系數(shù)乘法器構(gòu)成的符號發(fā)生器結(jié)構(gòu)框圖
　　利用系數(shù)乘法器設(shè)計的某型航空火力控制系統(tǒng)的符號發(fā)生器電路如圖4所示。

　　按照SN5497的電路原理，每畫一筆矢量，不管其數(shù)值多大，都要輸入64個脈沖，這對于短矢量來說，必然要花去無謂的時間。所以利用長度和矢量控制器(見圖4)，根據(jù)Δx和Δy的數(shù)值大小，控制Δx和Δy的雙四選一數(shù)據(jù)選擇器選定相應(yīng)的狀態(tài)，實現(xiàn)硬件移位。即根據(jù)Δx和Δy中較大的數(shù)據(jù)，把矢量數(shù)據(jù)左移N位(0≤N≤3)，當(dāng)輸入脈沖僅為時，可以達(dá)到與輸入64個脈沖同樣的效果。假定|Δx|＝|Δy|＝7，則產(chǎn)生矢量的時序如圖5所示。