Устройство для вычисления функций синуса и косинуса Советский патент 1983 года по МПК G06F7/548 

Иэоб зетение относится к области вичислительной техники и может быть применено в качестве спецпроцессора комплексе с цифровой вычислительной машиной- для оперативного вычисления функций синуса и косинуса. Известно устройстве, содержащее генератор, счетчик аргумента синуса, (счетчик результата, два yMHoKHTeJlk, счетчМКа и сЧетчик аргумента косинуса, причем выход генератора соединен 4ерез первый счетчик с первым входом niepBoro умножителя, выход которого через второй счетчик подклю чен к первому входу второго умножите ля 1. Недостатком известного устройства является низкое быстродействие, определяемое последовательной организацией вычислительного процесса. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст ройство, содержащее блок односторонней памяти, блок умножения, два алгебраических сумматора, счетчик,сдви говый регистр, коммутатор и накапливающий сумматор аргумента, причем первый и второй выходы блока односто ронней памяти соединены соответствен но с первым и вторым входами блока умножения, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго алгебраических сумматоров. Недостатком известного устройства является низкое быстродействие, определяемое тем, что вычислительный процесс в нем организован в виде пос ледовательности Шагов, а также относительная сложность управления вычислительным процессом, связанная с наличием блока памяти. Цель изобретения - увеличение быс тродействия. Поставленная цель достигается тем что в устройство для вычисления функ ций синуса и косинуса, содержащее два сумматора, введены сумматорой первой группы, где п - число итераци Для вычисления функций, h сумматоров второй группы, (1 -2) сумматора третьей группы, дополнительный сумма тор и два шифратора, причем выход i-ro сумматора (i 1,2 ,, .п-1) j-й группы (j 1,2,3) соединен с первым информационным входом { +1)-го сумматора j-и группы, выход i-го сумматора первой группы соединены с вторам информационным входом (+1)г-г сумматора второй группы выход i-ro сумматора второй группы соединен с вторым информационным входом (i-H)го сумматора первой группы, выход знакового разряда i-ro сумматора третьей группы соединен с управляющи ми входами i-X сумматоров первой и второй групп и (i+l)-ro сумматора I третьей группы, второй и третий инормационные входы сумматоров третьей/ группы и дополнительного сумматора соединены с вхбдами соответственно огического нуля и логической единицы устройства, первый Информационный, вход Дополнительного сумматора соединен с входом устройства, выход знакового р азряда дополнительного сумматоpd соединен с первыми входами первоич и Btoporo шифраторов й- управляющим входом первого сумматора третьей грулпы, вторые rt третьи входУ шифраторов соединены с входами соответственно логического нуля И логической i единицы устройства, Выход первого Шифратора соединен с первыми инфорМайионныМи входами Первых сумматоров и второй группы, выход второ17о шифратора соединен, с вторыми инфорййционными входами первых сумматоров первой и второй групп. На фиг.1 представлена блок-схема уст|ройства} на фиг.2 ri 3 представлены возможные варианты Конструкции соответственно первого и второго 11Шфрато ров на элементах НЕ для семиразрядного Кода. Устройство для вычисления функций синуса и косинуса содержит суквяаторы первой 1,-, второй l -lgh третьей l -fljH групп и дополнитель ный сумматор 1зп+-Т шифраторы 2 и 2 вход 3 и выходы 4 и 5 устройстйа. Матричный вычислитель тригонометрических функций реализует вычисление и . (М В основу функционирования устройства положено выражение ( 1 ) )5(ot +Ai ; co5Aot|{x -v %4oC,); / 5in(et.+Act,)( де AoL rtrctij 2 . Вычислительный процесс Начинается с момента определения значения х 2coэ /0,5, т.е. при Хо СОЗ ,5) ,866025, 4 4L6l if-60«. Начальные значения Х и у определяются следующим образом: прИ )0 v4w)j (vV1i з) , а Ьри ) () f n где ,t COS JoL П tOS uoL:. в частнрсти, при h 6 С 0,7682524, значения х н вычисленные по выражению. (З ),соответственно 0,05i4 0,857277, а по выражению (4) -x.i 0,7166957, S;| «0,473201. Далее вычислительный процесс реа лизуется ho выражению , i, |4 (5),. д, ,,..H- .- -- -- j 4 Ь1,...П , Матричйь1Й выт|иЬлнтель тригономет Ьическйх функций работает следую«йм Образом. На biian 3 подается значение ЛВ устройс ве происхода переходной nt 6ttecc, после окончания которого в сумматоре l3ti+-t определяется зна чение Vf f-60°, поступаю1чее на лерйый вход сумматора Ij На знаков)го разряда сумматора Образуется сигнал ,, поступающий управляющий вход сумматора 1 и н aiH(fciaTopoB 2 и 2«: Если п что сортветстбует 0,то сумматор 1| настраивается на вычитание, т.е реализ гет РрйсЦ, а с выходов шифраторов 2 и 2 поступают значения равные вычисленным по Выражен1«о (3 ), на первые входы сумМаторов l..j и 122 СОсдвигом на , один разряд х,, у- - на,, вторые входы сумматоров Ig и соответственно. В случае Е 0 (при , ) на сумматоре ly- реализуется i V +.floL , a с - выходов шифраторов i2 и 2 поступают : « fd.l значения x., (.4), равные вычисленным по выражению на входы сумматоров lo aHanorH но вы1)еописанному. На выходе знаково го разряда сумматора 1 в соответст вии с (5 ) образуется сигнал, кото)Ый. поступает на управляющие входы первьис суммато|)ов 122 и сумматора ; ilj2 I настраивая их тем саким соответ ственно на вычитание,, сложение, . тание при и сложение, вычитание,, сложение при . при этом в с мматорах Ij.. и In по выражению (6) яются соответственно значения вычисляю х 2-, 1 2-1 е 2 -- -г ж. -в- - . - -| „ , поступающие на входы сумматоров 1 и 122 ° сдвигом на два разряда Xj , У 22 на другие этих сумматоров. Описанный процесс повторяется h , раз. Таким образом, на выходе сумматоipoB и l2n появляется значение искомых функций синуса и косинуса.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ бЫЧЙСЙЕНЙЯ ФУНКЦИЙ (МИНУСА И ЙОСИНУСА/ содержаще два сумматора,о т Л и ч а to « е ее и тем, , с целью повьвиения быстро действия, в riero введены ft сумматр)о первой группы, где п - исло итёраций дйя вычисления функций, п суммй торов йТорбй группы, (и -2JI сумматора третьей группы, дополнительный сумма тор и два Шифратора причем аыхоя го cyMNiaTopa ( 1,2.. ) j-и. группы (j 1,2,3) соединен с первым информационным входом ( -t-l) -го сумматора j-.и группы, выход го сумма тора пдевой группы соединен с BToJftJM информационным входом U+1) tf сум матора второй группы, выход 1-го сумматора второй группы .соединен с вторалм информационным входом (i +1) -го сумматора первой группы, выход знакового разряда i-ro сумматора третьей группы соединен с.управляющими входами 1-х сумматоров первой и второй групп и Ci4l)-ro сумматора третьей группы, второй и третий информацион-. ные входы су лматоров третльей группы и дополнительного сумматора соединены с входами соответственно логического куля и логической единицы уст- ройства первый информационный йход дополнителузного сумматора соединен с входом устройства, выход знакового разряда дополнительного сумматора со-Р единен с первыми входами первого второй) шифраторов и управлякицим дЬм первого суьллатора третьей грУПпы Уг вторые и третьи входы шифраторов сое-Ц дйнены с входами соответственно логи-j чешского нуля и логической единицы уЬтрЬйстза, выход первого шифратора f jсоединен с первыми информационньми входами первых сумматоров первой и J ; второй групп выход второго шифратоipa соединен с вторыми информационными йходами первых сумматоров первой и второй групп.-. К