Вычислительное устройство Советский патент 1983 года по МПК G06F17/10 

110 Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам для воспроизведения и вычисления логарифмических 4ункаий методом кусочно-линейной аппроксимации. Известно устройство для воспроизведения логьрифмрческих функций, содержащее генератор импульсов, ключ, счетчик аргумента, счетчик результата, регистр сдвига, первый и второй двоичные умножители, кажЛый из которых состоит из счетчика, деш1 фратора и элемента Недостатком устройства является низкая точность вследствие того, что аппроксимирующая функция имеет ступенчатую .форму и сложность схемы. : Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для вычисления логарифмических функций, содержащее генератор импульсов, ключ, счетчик аргумента, регистр сдвига счетчик результата, блок коррозии, включающий в себя счетчик, дешифратор, блок памяти, триггер и , сумматор, импульсов, три .двоичных умножителя, каждый из которых состоит из счетчика, дешифратора и элемента ИЛИ 21. Недостатком этого устройства является сложность, в результате чего снижается его надежность и невозможность получени.ч произведения чисел Х,..., , что сужает функциональные возможности устройства. Цель изобретения - упрощение устройства и расширение функциональной возмож ности за счет получения произведения чиселУл... ХПоставленная цель достигается тем, что вычис штельное устройство, содержашее генератор импульсов, выход которого через ключ соединен с входом первого двоичного счетчика, разрядные выходы которого соединены с импульсными входами элементов И первой группы, выходы которых через первый элемент ИЛИ соединены со счетным входом счетчика аргумента, разрядные выходы первого регистра сдвига подключены к потенциальным входам элементов И первой группы, установочные входы устройства соединены с потенциальными входами элементов И второй группы, выходы которых через второй элемент ИЛИ соединены с первым информационным входсм сумматора, управ лякяций вход которого подключен к инверс ному выходу второго двоичного счетчика, выходы которого через дешифратор и блок памяти соединены с потенциальными вхо- дами элементов И третьей группы, вы492ходы которых через третий элемент ИЛИ подключены к второму информационному входу сумматора, выход которого соединен со счетным входом счетчика результатов, вход запуска устройства подключен к входу включения ключа, дополнительно содержит двухпозиционный пере - ключатель режима работ, второй регистр сдвига, установочную группу элементов И, схему сравнения кодов и дешифратор нуля, входы которого соединены с выходами счетчика результатов, вход выключения ключа через двухпозиционный переключатель режима работ соединен соответстВенно с Первым выходом схемы сравнения кодов и выходом дешифратора нуля, второй выход схемы сравнения кодов подключен к установочным входам нуля второго регистра сдвига, первого двоичного счетчика, первого регистра сдвига и второго двоичного счетчика, выходы счетчика аргумента соединены с пер вой группой входов схемы сравнения кодов, вторая группа входов которой подключена к выходам элементов И установочной группы первые входы которых соединены с входами аргумента устройства, вторые входы элементов И установочной группы подключены к разрядным выходам второго регистра сдвига, информацоинный выход которого подключен к управляющим входам счетчиков аргумента и результатов, импульсные входы элементов, И второй и третьей групп соединены разрядными выходами первого двоично счетчика, вход первого регистра сдвига подключен к выходу младшего разряД первого двоичного счетчика, выход старшего разряда которого соединен с второго двоичного счетчика, младших разрядов первого и второго регистров сдвига соединены с входом логической единицы устройства. На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство содержит генератор 1 импульсов, ключ 2, регастр 3 сдвига, элеМенты И 4 установочной группы, схему 5 сравнения кодов, счетчик 6 аргумента, двоичный счетчик 7, элементы И 8 первой группы} элемент ИЛИ 9, регистр 10 сдвига, элементы И 11 второй группы, элемент ИЛИ 12, двоичный счетчик 13, сумматор 14, дешифратор 15, блок 16 памяти, элементы. И 17 третьей группы, элемент ИЛИ 18, счетчик 19 результатов, дешифратор 20 нуля, вход 2 включения ключа, вход 22 выключения ключа 3. и двухлоэиционный переключатель 23 жима работ. Устройство работает следующим обра. зом. Устройство работает либо в режиме воспроизведения логарифмических функций, либо в режиме перемножения чисел, В первом режиме двухпозиционный переклк чатель 23. режима работ устанавливает- ся в верхнее положение; в регистры 3 и 10 устанавливается по единице в младшие разряды; сумматор 14 фиксируется в единичном состоянии единичным сигналом с нулевого выхода старшего разряда счетчика 13; на управляющих входах элементов И 17 третьей группы устанавливается код первого углового коэффициента корректирующей функции с выхода блока 16 памяти; на управлякхцих входах элементов И 11 второй группы устанавпивается код числа ,693 с точностью до определённого анака после запятой. При подаче сигнала пуска на ключ 2 по входу 2 1 он отпирается и импульсы с вы хода генератора 1 поступают на вход дво ичного счетчика 7. Устройство отрабатывает аппроксимирующую функцию на вом участке. При отработке каждого учас ка коррекции на вход двоичного счетчика 13поступает по одному импульсу, что приводит к переключению кодов угловых коэффициентов корректирующей функции на управляющих входах элементов И 17 третьей ,группы. При отработке первой половины первого участка аппроксимации импульсы, поступающие на вход сумматора 14с выходов элементов ИЛИ 12 и 18, суммируются и скорректированное значение приращения функции интегрируется в счетчике 19 результатов, В момент окончания отработки первой половины участка коррекции, что соответствует прохождению максимальной нескорректированной погрещности, на управляющем входе сум штopa 14 сигнал изменяется на противоположный, и он устанавливается в режим вычитания. В момент окончания отработки первого участка аппроксимации и соответственно второй половины участков коррекции двоичный счетчик 13 приходит в исходное состояние, на вход первого регистра 10 сдвига поступает единица, и устройство осуществляет отработку второго участка аппроксимации. Для выполнения условия аппроксимации Л 2 на управляющих входах элементов И 11 второй группы, как было показано вьщхе, устанавливается код числа 0,693 ... с точностью до определенного знака после запятой. 10087494 ре- благодаря чему при поступлении единицы на вход первого регистра 1О сдвига на выход элемента ИЛИ 12 псхзтупит 963 ... импульса, а значение углового коэффионента на следующем участке изменится вдвое и вдвое увеличится число импульсов, поступающих на вход счетчика 6 аргумента. Остановка устройства произойдет при равенстве числа в счетчике 6 аргумента и числа X, установленного на информационных входагх соответствующей установочной группы, элементов И 4 путем подачи импульса с выхода схемы 5 сро.ъ нения кодов череч переключатель 23 и вход 22 на выключение ключа 2. В режиме перемножения чнсел переклк чатель 23 устанавливается в нижнее попохжние; в регистры 3 и 10 сдвига записывеется по единице в младшие разряды, При подаче сигнала на вход 21 устройст о осуществляет воспроиз1зедение логариф а числа X, как было описано вьпие, а до окончании процесса с выхода схемы 5 сравнения кодов ;на вход второго регис ра з сдвига поступает импульс, и разрещающий сигнал переходит на установочную группу элементов И 4, при тем же импульсом устанавливаются в исход- ное состояние (цепь установки на чертеже не показана) первый двоичный счетчик 7, второй двоичный счегчцр 13 и первый регистр сдвига 10. Затем устройство осуществляет воспроизведение логарифма числа Хл и т, д., причем в счетчике 19 результатов накапливается сумма логарифмов упомянутых чисел. После о работтаг последнего числа Х сигналом с выхода старщего разряда второй регистр 3 сдви га устанавливается в нуль, а реверсивный счетчик 19 результатов переводится в вычитающий режим. С этого меммента устройство осуществляет потенцирювание суммы логарифмов чисел Х,,.. ДО момента обнуления счетчика 19, при котоipoM с выхода дещифратора 2 О нуля поступает импульс, запиракхций ключ 2. В счетчике 6 аргумента накапливается число, равное произведению чисел Х,.,, X т.е. устройство осуществляет восцроизведение (}ункции V X,. Сравнение предлагаемого устройства с известным показывает, что техникоэкономическая эффективность от его использования Заключается в исключении двух счетчикрв при сохранении воспроизведения логарифмической функции, что упрощает устройство и повыщает его надежность в также расширяет фушшиовальные возможности устройства за счет получения произведения чисел Х.... Х,прн

незначительном увеличении оборудования, .что повышает общую эффективность использования устройства.

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРСЙСТВО, содержащее генератор импульсов, выход которого через ключ соединен с входом лервого двоичного счетчика, разрядные выходы которого соединены с импульсными входами элементов И первой группы, выходы которых через первый элемент ИЛИ соединены со счетным входом счетчика аргумента, разрядные выхо.ды первого регистра сдвига подключены к потенциальным входам элементов И пер.воЙ группы, установочные входы устройства соединены с потенциальными входа ми элементов И второй группы, выходы котор 1Х через второй элемент ИЛИ соединены с первым информационным входом сумматора, управл5пощий вход которюго подклк чен к инверсному выходу второго двоичного счетчика, выходы которого через Дешифратор и блок памяти соединены с потенциальными входами элементов И третьей группы, выходы которых через третий элемент ИЛИ подключены к второму информационному входу сумматора, выход которого соединен со счетным входом счетчика результата, вход запуска устройства подключен к входу включения ключа, отличающееся тем. что, с целью упрощения устройства и расщйрения функциональной возможности за счет получения произведения чисел Х,-., Х jOHO дополнительно содержит двухпозицион;ный переключатель режима работ, второй регистр сдвига, установочную группу элементов И, схему сравнения кодов и дешифратор нуля, входы которого соединены с выходами счетчика результатов, вход выключения ключа через двухпозициоявый переключатель режима работ соединен соответственно с первым выходом схемы сравнения кодов и выходом дешифратора нуля, второй выход схемы сравнения кодов подключен к установочным входам нуля второго регистра сдвига, первого двоичного счетчика, первого регистра сдвига и второго двоичного счетчика выходы счетчика аргумента соединены с первой группой входов схемы сравнения кодов, вторая группа входов которой подключена к выходам элементов И установочной группы, первые входы которых соединены с входами аргументов устройства, вторые входы элементов И установочной rjiynnH подключены к разрядным выходам второго регистра сдвига, информацинный выход . оо: которого подключен к управляющим i4;ii дам счетчиков аргумента и результатов, импульсные входы элементов И второй и третьей групп соединены с разрядными выходами первого двоичного счетчика, вход первого регистра сдвига подключен к выходу младшего разряда первого двоичного счетчика, выход старшего разряда которого соединен с входом второго двоичного счетчика, входы младших разрядов первого и второго регистров сдвига соединены с входом логической единицы устройства.