Функциональный преобразователь Советский патент 1983 года по МПК G06F17/10 

время других участков, с меньими значениями производных, велиина интервала аргумента может быть выбрана большей без ущерба для точности воспроизведения функции.

Цель изобретения - повышение точности врспрризведения функций путем ормирования различной величины нтервала аргумента, на котором поправки принимаются постоянными, в зависимости от скорости изменения ункции..

Для достижения поставленной цели в функциональном преобразователе, содержащем сумматор, последовательно соединенные регистр старших раз- 15 ядов входного слова, первый блок памяти, последовательно включенные регистр младших разрядов входного слова, второй блок памяти, введены первый и второй регистры выходного 20 слова, выход группы старших разрядов первого регистра выходного слова соединен с входом второго блока памяти и первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу 25 группы младших разрядов первого регистра выходного слова, третий вход сумматора с®единен .с выходом второго регистра выходногослова, вход которого соединен с выходом второго ,Q блока памяти.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Функциональный преобразователь содержит (п-разрядный) регистр вход- , ного слова 1, состоящий из (т-разрядного) регистра 2,старших разрядов и (г-разрядного) регистра 3 младших разрядов, а также последовательно включенные первый дешифратор 4, пер-i вый накопитель 5, входящие в первый 40 блок памяти, в котором хранятся опорные, значения функции, первый регистр 6 выходного слова, состоящий из (р-разрядного) регистра 7 старших разрядов и (пу-р)-разрядного регист-.45 ра 8 младших- разрядов (где п - а разрядность входного и выходного слова соответственно), и сумматор 9.

Устройство также содержит после- 50 довательно включенные второй дешифратор 10, второй накопитель 11, входящие во второй блок памяти, хранящий значения поправок, и второй регистр выходного слова 12, выходы которого 55 подключены к другим входам сумматора 9. Входы первого дешифратора 4 подключены к регистру старших разрядов входного слова 2, одни входы второго дешифратора 10 - к регистру д младших разрядов входногй слова 3, другие входы второго дешифратора 10 второго блока памяти - к выходам регистра 7 старших первого выходного слова.

Функциональный преобразователь работает следующим образом.

В регистр старших разрядов входн го слова 2 записывают m старших, а в регистр младших разрядов входного слова 3 Ч младших разрядов аргумент (). Возбуждается соответствующ из выходных шин первого дешифратора 4, а из накопителя 5 опорное значение функции разрядностью п записывается в первый регистр выходного слова 6. По Информации, содержащейся в р старших разрядах выходйого слова (с выходов регистра старших разрядов первого выходного слова 7) ив г младших разрядах аргумента (с выходов регистра младших разрядов входного слова 3), возбуждается одна из выходных шин второго дешифратора 10, и из накопителя 11 выбирается поправка, соответствующая точке аргумента, определяемой г младшими разрядами аргумента, и интервалу аргумента, номер которого определяется р старшими разрядами опорного значения функции Эта поправка фиксируется во втором регистре выходного слова 12 и затем прибавляется к опорному значению в сумматоре 9, на выходе которого формируется искомое значение функции. .

В предлагаемом устройстве искомое значение функции вычисляется по формуле .

Y(X)Y(X) +2() ,

где X , Х, - значения, определяемые m старшими и г Младшими разрядами аргумента соответственно; Y(Xj) - опорное значение функции в точке Yp - значение, определяемое р старшими разрядами опорного значения функции ;

Z(Yp,Xj,) - поправка, выбираемая из памяти по значениям

YP и Ху-.

Относительная методическая погрешность заявляемого устройства составляет

.г Y XY

Т 2 И1+Р+Г

В то время как в прототипе она равн

где X,Y - диапазон изменения аргумента и функции соответственно;

Y,Y- первая и вторая производные функции.

Положительный эффект достигается для тех функций, для которых Х на интервалах, соответствую щих большим абсолютным значениям второй производной Y, т.е. если первая производная принимает большие значения TciM же, где и вторая. К таким функциям относятся (на соот ветствующих интервалах) тт , VT, 1п X и другие,. Пусть необходимо воспроизвести функцию Y - In X на интервале 0, с относительной погреш ностью не хуже Ю при задании аргу мента 15-разрядным двоичным числом (не считая знака), причем объем памяти ограничен слов для опор.ных значений и 1К - для поправок (в известном устройстве для так го воспроизведения требуется 2 32К слов) . Принимая О , , получаем, что при малых значениях аргумента X (самый сложный уча ток) первый интервал аргумента (т.е интервал, на котором для соответствующих Ху. поправки Z(Yp , Xj,) прини маются одинаковыми для всех отрезков, заключенных между двумя смежны ми значениями Х,). содержит 4 таких отрезка, второй 7 и т.д. Последний интервал, примыкающий к значению Х«1, на. котором функция меняется значительно более плавно, содержит 32 отрезка. При этом обеспечивается требуемая точность 10. В прототипе в этих условиях каждый интервал содержит одно и то же количество (32) отрезка, что при значениях X, близких к 0.0625, приводит к погрешности 4-10, т.е. в 4 раза больше. Сопоставимую величину погрешности в прототипе можно получить только при сокращении указанного интервала примерно в 4 раза, что приводит к увеличению объема памяти поправки также в 4 раза (с 1К до 4К). Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известными заключаются в более высокой точности при сопоставимом . объеме накопителя для соот ветствующего класса функции. Формула изобретения i . Функциональный преобразователь, содержащий сумматор, последовательно соединенные регистр старших разрядов входного слова, первый блок памяти, последовательно включенные регистр младших разрядов входного слова, второй блок памяти, отличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения функции, в Него введены первый и второй регистры выходного слова, выход группы старших разрядов первого регистра выходного слова соединен с входом второго блока памяти и первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу группы младших разрядов первого регистра выходного слова, третий вход сумматора соединен с выходом второго регистра выходного слова, вход которого соединен с выходом второго блока памяти. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 622090, кл. G 06 F 7/548, 1978. 2.БсШашов Е.П. и др. К вопросу применения сокреиденных таблиц функци15 для построения высокопроизводительных однородных процессоров. Управляющие систе иы и машины, 1975, 3, с. 99-102 (прототип).