航空火力控制系統(tǒng)是指攻擊機(jī)利用本機(jī)所攜帶的武器對(duì)敵方各種目標(biāo)進(jìn)行搜索、跟蹤、瞄準(zhǔn)和實(shí)施攻擊的機(jī)載設(shè)備的總和。在這個(gè)系統(tǒng)中，符號(hào)發(fā)生器是關(guān)鍵部件之一，其功能是在處理機(jī)的輸出指令控制下接收所畫(huà)符號(hào)的參數(shù)及命令，產(chǎn)生以筆劃法書(shū)寫(xiě)符號(hào)所需的x、y兩個(gè)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(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)畫(huà)符號(hào)；同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)輝亮信號(hào)去控制CRT柵極電壓，確定所畫(huà)符號(hào)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(xiàn)和曲線(xiàn)兩部分，因此，如何產(chǎn)生各種長(zhǎng)短不同的直線(xiàn)段(矢量)是關(guān)鍵問(wèn)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(jìn)電流源形式時(shí)，電子束在顯示屏上形成的光點(diǎn)是一個(gè)跳步運(yùn)動(dòng)，而非連續(xù)運(yùn)動(dòng)。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(lái)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(jiǎn)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(jìn)制速率鎖存器、符合門(mén)電路和二進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成，如圖1所示。圖中f_i是輸入脈沖(時(shí)鐘), f_o為輸出脈沖序列。

　　為方便起見(jiàn)，現(xiàn)以4位減法計(jì)數(shù)器為例分析討論二進(jìn)制系數(shù)乘法器的工作原理。
　　圖2(a)示出了4位減法計(jì)數(shù)器在一個(gè)計(jì)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(jì)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(gè)脈沖序列的脈沖波形圖，如圖2(b)所示。這4個(gè)脈沖序列的脈沖寬度均為時(shí)鐘脈沖的一個(gè)周期。

　　若時(shí)鐘頻率為f_i，得A、B、C及D這4個(gè)脈沖的頻率分別為f_i/2、 f_i/4、 f_i/8、 f_i/16。在計(jì)數(shù)器的一個(gè)計(jì)數(shù)循環(huán)中，輸入16個(gè)時(shí)鐘脈沖，A、B、C及D四個(gè)脈沖序列分別產(chǎn)生8、4、2、1個(gè)脈沖，可見(jiàn)它們分別和一個(gè)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)成十進(jìn)制數(shù)時(shí)各位所對(duì)應(yīng)的權(quán)相等。
　　這4個(gè)序列的脈沖在任何時(shí)間都不互相重合，因此，可以利用“或”運(yùn)算將兩個(gè)甚至更多個(gè)脈沖序列合并在一起，得到一個(gè)合成的輸出脈沖序列。在計(jì)數(shù)器的一個(gè)計(jì)數(shù)循環(huán)中，輸出脈沖序列中的脈沖個(gè)數(shù)等于每個(gè)參加“或”運(yùn)算脈沖序列的脈沖個(gè)數(shù)的簡(jiǎn)單代數(shù)和。至于哪些脈沖序列參加“或”運(yùn)算，由速率鎖存器中的二進(jìn)制數(shù)S來(lái)控制。于是得到公式(1)：
　　
　　(1)式中的S₄、S₃、S₂、S₁分別表示二進(jìn)制數(shù)S的各位代碼(0或1)。在由二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制時(shí)，S₄、S₃、S₂、S₁所對(duì)應(yīng)的權(quán)分別為8、4、2、1。這一例子證實(shí)了輸出f_o受二進(jìn)制數(shù)S的控制。圖1中的速率鎖存器通常用來(lái)存放二進(jìn)制數(shù)，符合門(mén)電路用來(lái)保證輸出f_o的邏輯關(guān)系。A、B、C及D這4個(gè)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(hào)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(jì)數(shù)器為四位，所以是2⁴。如果計(jì)數(shù)器的位數(shù)為N位，則(3)式中等號(hào)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(jiàn)，系數(shù)乘法器的輸出f_o與輸入f_i和二進(jìn)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(jì)數(shù)器的一個(gè)計(jì)數(shù)循環(huán)中，輸入的脈沖的個(gè)數(shù)為2^N，則輸出脈沖的個(gè)數(shù)為f_o＝S。這就證明了在計(jì)數(shù)器的一個(gè)計(jì)數(shù)循環(huán)中，輸出脈沖的個(gè)數(shù)等于將S視為整數(shù)時(shí)的二進(jìn)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(jìn)行適當(dāng)?shù)摹安紶枴被?jiǎn)變形，便可得到不同形式的邏輯關(guān)系式，從而設(shè)計(jì)出不同形式的符合門(mén)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(gè)二進(jìn)制速率乘法器(x和y方向各一個(gè))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(jì)數(shù)器上，根據(jù)Δx、Δy的符號(hào)S_Δx、S_Δy和脈沖序列f_x、f_y，在兩個(gè)可逆計(jì)數(shù)器輸出端形成相應(yīng)變化的二進(jìn)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(hào)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(hào)發(fā)生器結(jié)構(gòu)框圖
　　利用系數(shù)乘法器設(shè)計(jì)的某型航空火力控制系統(tǒng)的符號(hào)發(fā)生器電路如圖4所示。

　　按照SN5497的電路原理，每畫(huà)一筆矢量，不管其數(shù)值多大，都要輸入64個(gè)脈沖，這對(duì)于短矢量來(lái)說(shuō)，必然要花去無(wú)謂的時(shí)間。所以利用長(zhǎng)度和矢量控制器(見(jiàn)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(shí)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(shí)，可以達(dá)到與輸入64個(gè)脈沖同樣的效果。假定|Δx|＝|Δy|＝7，則產(chǎn)生矢量的時(shí)序如圖5所示。