Устройство для вычисления тригонометрического тангенса Советский патент 1983 года по МПК G06F7/548 

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может найти применение при обработк число-импульсной информации. Известно устройство для вычисления тригонометрического тангенса, содержащее сумматоры, группы вентилей, сдвигающие регистры, ПЗУ и дру гие вспомогательные элементы. Устро ство позволяет вычислять функцию тангенса для d . Недостатками этого устройства яв ляются его сложность и непригодност для обработки число-импульсного код в реальном времени. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для вычисления тригонометрических функций, позволяющее ВЕЛчислять функцию тангенса и содерж щее при этом два умножителя числоимпульсного типа, счетчик результат и схему суммирования число-импульсн потоков 2 . Недостатком H3BecTj4oro устройств является узкий интервал изменения аргумента (0-45° ) Н . Цель изобретения - расширение области применения устройства за . счет увеличения диапазона изменения аргумента. Поставленная цель достигается те что в устройство содержащее первый и второй число-импульсные умножител три элемента ИЛИ и счетчик, выход разрядов которого соединен с управл ющими входами первого и второго чис ло-импульсных умножителей, выход первого число-импульсного умножитеЪ соединен со счетным входом второго число-импульсного умножителя, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом счетчика, введены умножитель на два, делитель на два, два элемен задержки, пять элементов И и тригге причем вход устройства соединен с первым входом первого элемента И и через умножитель на два с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера и первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго число-импульсных умножителе выходы первого и второго элементов И соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход KdTOporo соединен со счетным входом первого числоимпульсного умножителя и первым входом первого элемента ИЛИ, выход переполнения счетчика соединен с входом триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и первым входом пятого элемента И, второй вход и вЫ ход которого соединены соответственно с выходом второго число-импульсного умножителя и первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого через делитель на два соединен с выходом четвертого элемента И,выходы третьих элементов ИЛИ и И через соответственно первый и второй элементы задержки соединены с вторым и третьим входами первого элемента ИЛИ. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство для вычисления тригонометрического тангенса содержит умножитель 1 на два, элементы И 2 и 3, элементы ИЛИ 4 и 5, элементы 6 и 7 задержки, число-импульсные умножители 8 и 9, счетчик 10, триггер 11, элемент ИЛИ 12, элементы И 13 и 14, делитель 15 на два и элемент И 16. Устройство работает следующим образом. Перед началом работы счетчик 10 и триггер 11 находятся в нулевом состоянии. На вход устройства поступает поток импульсов ввиде приращений dx. Поскольку элементы И 2, 13 и 16 закрыты, а элементы И 3 и 14 открыты, поток приращений на выходе умнбжителя 8 определяется из выражения , где К - основание системы счисления, которое зависит от. типа умножителя (интегратора) ; . - число, находящееся в счетчике 10; р - число-разрядов для двоичного умножителя либо число . декад для двоично-десятич.ного умножителя; К - емкость счетчика 10. Поток приращений на выходе умножителя 9 определяется уравнением , N,(5 либо с учетом выражени (1) ., 1 2, --dx. Элемент ИЛИ 5 и элемент б заержки образуют схему суммирования исла импульсов, работа которой писывается уравнение (ЗуЗх (f) огда число в счетчике 10 меняется с четом выражений (3) и (4) по слеующему закону:

решением которого является

м„ (6)

при K arctg 2 число в счетчике 10 должно лежать в пределах . 2К, т.е. триггерИ переходит в единичное состояние. Элементы И 2, 13 и 16 открываются, а элементы И 3 и 14 закрываются. При этом поток приргицений dy . на выходе схемы суммирования числа импульсов, образованной в этом случае элементом. .ИЛИ 5 и элементами 6 и 7 задержки / определяется выражением

- | з,.й,.« ,

Преобразуем уравнение (7) к виду

1 , ) d,j,., (8)

либо

dy,d

dx,

X

j- где Np-K+NjQ- число, записанное в счетчике, образованном

счетчиком 10 и триггером 11. Решением уравнения (9) является

10

(ГО)

КР

Таким ббразом, изобретение позволяет реализовать функцию тригонометрического тангенса в диапазоне значений аргумента 0-arctg 2 (т.е.63,4 1 при незначительном усложнении схема по сравнению с известным устройством.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКОГО ТАНГЕНСА, содержащее первый и второй число-импульсные умножители, три элемента ИЛИ и счетчик, выход разрядов которого соединен с упра&ляющими входами первого и второго число-импульсных умножите-, лей, выход первого число-импульсного умножителя соединен со счетным входом второго число-импульсного умножителя, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом счетчика, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения путем увеличениядиапазона изменения аргумента, в него введены умножитель на два, делитель на два, два элемента задержки, пять элементов И и триггер, причем, вход устройства соединен с первым входом первого элемента И и через умножитель на два с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера и первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго число-импульсных умножителей, выходы первого и второго элементов И соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом первого число-импульсного умаожктеля и первым входом первого элеi мента ИЛИ, выход переполнения счет-г чика соединен с входом триггера, ин (Л версный выход которого соединен с вторым входом первого Элемента И и первым входом пятого элемента И,второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго число-импульсного умножителя и первым , входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого через делитель на два соединен с выходом четвертого элемен та И, выходы третьих элементов ИЛИ : з: и через соответственно первый и второй элементы задержки соединены с вторым и третьим входами первого 4 элемента ИЛИ.