Устройство для вычисления гиперболических функций Советский патент 1983 года по МПК G06F7/544 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ГИПЕРБОЛИЧЕСКИХ

ФУНКЦИЙ

Изобретение относится к вычислитель НО.Й технике и может найти применение при разработке специализированных вычислителей для систем автоматического управления и контроля, преобразователей для информационно-измерительных сиотем, цифровых моаелируюздих машин и т.д Известно устройство, содержащее два регистра, два счетчика, две группы элементов И,, элемент задержки и элемент . Недостатками данного устройства являютс я низкие функциональные возможности. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является цифровое устройство для вычисления гиперболичеоких функций, содержащее генератор, ключ делитель и счетчик аргумента, делитель участков аппроксимации, элемент з/адержки, счетчик числа участков, двухкаскадны управляемый делитель с регистром управ- ления одним из делителей, двоичный yWножитель и счетчик результата 21. Известное устройство может воспро-изводить функцию вида V и за счет перевода счетчика участков аппроксимации на вычитание функцию вида V ° t а также циклически воспроизводить эти функции. Однако известное устройство не может воспроизводить функции вида V и ряд других что и является недостатком известного устройства. Этот {юдо- статок обусловлен тем, что коэффицие ты деления каскадов двухкаскадного делителя всегда отличаются только на единицу. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач за счет возможности дополнитёльного вычисления функции Мг r-S-. пГ Поставленная цель достигается тем, что в устройство для вь:числения гиперболических функций, содержащее гепера- тор импульсов, ключ, делитель аргумента, счетчик аргумента, делитель участка anпроксимапии, элемент задержки, первый счетчик участков,- блок линейного масштабирования и счетчик результата, вхо/ которого соединен с выходом блока линейного масштабирования, выход генератора импульсов соединен с информационным входом ключа, разрешающий вход которого соединен с входом устройства, запрещающий вход ключа соединен через

счетчик аргумента с выходом делителя apJO мирование или вычитание, причем направгумента, вход которого соединен с выходом ключа и входом делителя участка аппроксимации, выход которого соединен с тактовым входом первого счетчика участков, дополнительно введены два счетчика 15 входы 19 и 20. делителя, две группы элементов И, вто рой счетчик участков и два элемента И, причем выходы разрядов первого счетчика участков соединены с первыми входами Элементов И первой группы, вторые входы которых соединены с выходами разрядов первого счетчика делителя, тактовый вход которого соединен через элемент задержки с выходом ключа, выход делителя участка аппроксимации сое динен с тактовым входом второго счетчика участков, выходы разрядов которого соединены с пер)выми входами эле ментов И второй группы, вторые входы которых соединены с выходами разрядов второго счетчика делителя, выходы элементов И первой группы через первый элемент И соединены с тактовым входсм второго и установочным входом первого счетчиков делителя, выходы элементов И второй группы через второй элемент И соединены с тактовым входом блока линейного масштабирования и установочным входом второго счетчика участков, выход блока линейного масштабирования , соединен с вх.одом счетчика результата. На фш. 1 представлена блок-схема устройства; на иг. 2 - вариант выполнения блока линейного масштабирования. Устройство для вычисления гиперболических функций содержит генератор 1 импульсов, ключ 2, делитель 3 аргумента, счетчик 4 аргумента, делитель 5 участка аппроксимации, элемент 6 задер ки, счетчик 7 участков, группу 8 элементов И, счетчик 9 делителя, счетчик 10 участков, группу 11 элементов И, счетчик 12 делителя,, блок 13 линейного масштабирования, счетчик 14 результата входы 15-2О. установки и направления счета, элементы 21 и 22 И. Блок 13 линейного масштабирования (фиг. 2) содержит группу 23 последовательно включенных триггеров, группу 24 элементов И,элемент 25 ИЛИ и регистр 26.

Работа устройства основана на реализации кусочно-линейной аппроксимации функций.

Перед пуском в счетчики 7 и 10. участков через входы 15 - 18 вводятся начальные коды, равные или не равные нулю, и задаются направления счета; сум,ления счета счетчиков 7 и 10 могут быть как одинаковыми, так и разными. Такие же операции выполняются по отношению к счетчику 14 результата через При поступлении на вход устройства команды Пуск ключ 2 открывается и от генератора 1 импульсы начинают поступать к делителю 3 аргумента, делителю 5 участка аппроксимации и через элемент 6 задержки к счетчику 9 делителя. Через делитель 3 импульсы проходят в счетчик 4 аргумента и если в него был введен код (работа в режиме вычи.- тания) значения аргумента (например в виде дополнительного числа), то по накоплении заданного числа счетчик выдает сигнал запрета на вход запрета ключа 2 и работа устройства заканчивается. При работе в режиме воспроизведения работа заканчивается при простом переполнении счбтчика 4. При каждом переполнении делителя 5 в счетчики 7 и 10 участков поступает импульс, коды в счетчиках изменяются, причем характер изменения зависит от введенных начальных значений и заданных направлений счета, которые могут быть как одинаковыми, так и- различными. Накопление импульсов в счетчике 9 происходит до совпадения их числа с кодом в счетчике 7, при этом импульс с выхода элемента И 21 поступает, на вход счетчика 12 делителя, а также происходит сброс счетчика 9. При совпадении кодов в счетчиках 12 к 10 элемент И 22 выдает импульс на вход блока 13 линейного масштабирования. С выхода блока 13 импульсы проходят на вход счетчика результата, который работает в либо режиме суммирования, либо в режиме вычитания, в зависимости -от вида воспроизводимой функции. Таким об разом, предлагаемое устройство обладает значительно более широким классом решаемых задач при незначительном увеличении объема. Формула е т е н и я Устройство для вычисления гипербоп ческих функций, содержащее генератор импульсов, ключ, делитель аргумента, счетчик аргумента, делитель участка а№проксимацин, элемент задержки, первый счетчик участков,,блок линейного маоштабирования и счетчик результата, вход которого соединен с выходом блока лв нейного масштабирования, выход генерат1 ра импульсов соединен с информационным входом ключа, разрешающий вход которог соединен с входом устройства, запрещак щий вход ключа соединен через счетчик аргумента с выходом делителя аргумента вход которого соединен с выходом ключа и входом делителя участка ахшроксима- ции, выход которого соединен с тактовым входом первого счетчика участков, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет возможности дополнительного вычисления 5})yHKumi , в него введены два счетчика делителя, две группы элементов И, второй счетчик участков и два элемента И, причем выходы разрядов первого счетчика участков соединены с первыми входами элементов И nejvвой группы, вторые входы которых сое1091« динены с выходами разрядов первого счетчика делителя, тактовый вход которого соединен через элемент задержки с выходом ключа, выход делителя участка аппроксимации соединен с тактовым входом второго счетчика участков, выходы разрядов которого соединены с первыми входами элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с выходами разрядов второго счетчика делителя, выходы элементов И вой группы через первый элемент И соединены с тактовым входом второго и установочным входом первого счетчиков делителя, выходы элементов И второй группы через второй элемент И соединены с тактовым входом блока линейного масштабирования и установочным входом второго счетчика участков, выход, блока линейного масштабирования соединен с входом счетчика результата. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Мельников А. А., Рыжевский А.Г. и Трифонов Е. Ф, Обработка частотных и временных импульсных сигналов. М., Энергия, 1976, с. 65, рис. 47. 2. Авторское свидетельство СССР № 684553, кл. G 06 F 7/544, 1977 (прототип).