Устройство для вычисления тригонометрических функций Советский патент 1984 года по МПК G06F7/548 

соответственно седьмого и восьмого элементов ИЛИ, выходы которых соединены со счетными входами соответственно вычитающего счетчика и второго

реверсивного счетчика, входы реверса первого и второго реверсивных счетчиков соединены с входом управления устройства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ, содержащее два суммирующих счетчика, первый реверсивный счет-чик, две группы элементов И и два элемента ИЛИ, причем управляющий вход устройс.т.ва соединен со счетным входом первого суммирующего счетчика,- выход разрядов которого соединен спервыми входами соответствующих элементов И перво 5 группы, вторые входы и выходы которых соединены соответственно с выходом соответствующих разрядов второго CSTMмирующего счгетчика и входами первого элемента ИЛИ, выход разрядов первого суммирующего счетчика соединен с первыми входами соответствующих элементов И второй группы, вторые . входы и выходы которых соединены соответственно с выходом соответствуювдйх-разрядов первого реверсивного счетчика и входами второго элемен-та-ИЛИ выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены со счетными; входами соответственно первого реверсивного и второго су;ммирую1чего сче чиков, от л и ч а- ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет дополнительной возможности вычисления sec..x, cosec X, sech х и cosech х, в него введенывторой реверсивный счетчик. вычитающий счетчик, группы элемен- : тов И с третьей по шестую, элемен ты ИЛИ с третьего по восьмой, два элемента задержки и Формирователь импульсов, вход которого соединен с выходом i-ro разряда первого-суммирующего счетчика, где i Е log2n (п. -.фиксированное количество им- пульсов, поступивших на вход для формирования начальных значений в вычитающем и втором реверсивном счетчиках ){ первый и второй выходы формирователя импульсов соединены с . , установленными входами соответственно вычитающего и второго реверсивного счетчиков , выход разрядов ВТО- i. рого суммирующего счетчика Соединен с первыми входами соответствующих W элементов И третьей группы, вторые входы которых соедине.ны с выходом (Z соответствующих разрядов вычитающе.го счетчика и первыми входами соответствующих элементов И четвертой группы, вторые входы которых подклю чены к выходу соответствующих разрядов второго суммирующего счетчика, выход второго реверсивного счетчика соединен с первыми входами соответствующих элeмeнtoв И пятой группы, вторые входы которых подключены к выходу соответствующих разрядов пёрвого реверсивного счетчика и первым входам соответствующих элементовИ .шестой, группы, вторые входы которых . подключены к выходу соответствующих разрядов второго реверсивного счет.чика, выходы элементов И с третьей по шестую групп соединены с входами соответственно с третьего по шестой элементов ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с первым входом седьмого элемента ИЛИ, входом первого элемента задержки, входом второго элемента задержки и первым входом восьмого элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов за- . держки соединены с вторыми входами

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для функциональной обработки число-импульсной информации, а именно для вычисления тригонометрических и гиперболических функций, агрумент которых представлен в число-импульсно коде. . Известно устройство для вычисления тригонометрических функций, содержащее два гГоследоватэльно соедиценных. цифровых интегратора Ll3. Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности. .. . , Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ус ройство для вычисления элементарных функций, содержащее три счетчика, две. группы элементов И и два элемен та ИЛИ/ счетчики устройства выполне ны двоич - ыми, т-разрядными и имеют коэффициент пересчета К 2, .первы и третий счетчики выполнены суг мирующими, а второй - реверсивным, причем первый счетчик, входом связанный с входом устройства, выходам разрядов .соединенным с импульсными входами первой группы элементов И, выходами связанных с входами первог элемента ИЛИ/ а .потенциальными входами соединенных с выходами раз.рядов второго счетчика, вход которого связан с выходом второго элемента ИЛИ, входами соединенного с выхо дами второй группы элементов И, импульсными входакм связанных с выходами разрядов первого счетчика, а. потенциальными входаМи соединенных с выходами разрядов первого реверси кого счетчика, входом подключенного к выходу первого элемента ИЛИ 2 . Недостатком известного устройства является невозможность вычислений функций sec X, cos ее х, sech х и cosech X. Целью изобретения является расши рение класса решаемых задач за счет дополнительной возможности вычисления функций sec X, cosec х, sech х и с о S е с li X . Поставленная цель достигается тем, что : в .устройство для вычисления тригонометрических функций, содержашее два суммирующих счетчика, первый реверсивный счетчик, две гру пы элементов И и два элемента ИЛИ, причем управляющий вход устройства соединен со счетным входом первого суммирующего счетчика, выход разрядов которого соединен с первнлми вхо-. дами соответствующих элементов И первой группы, вторые входы и выходы которых соединены соответственно с выходом соответствующих .разрядов второго суммирующего счетчика и входами первого элемента ИЛИ, выход разрядов первого суммирующего счет-, чика соединен с первыми входами соответствующих элементов И второй группы, вторые входы и выходы которых соединены соответственно с выходом соответствующих разрядов первого реверсивного счетчика и входами второго элемента,ИЛИ, выходц первого и второго элементов ИЛИ соединены со счетными входами соответственно первого реверсивного и второго суммирующего счетчиков, введены второй реверсивный счетчик, вычитающий счетчик, группы элементов И с третьей по шестую, элементы ИЛИ с третьего по восьмой, два элемента задержки -и формирователь импульсов, вход которого соединен с выходом i-ro разряда первого суммирующего счетчика, где i E log2ri j (n - фиксированное количество импульсов, поступивших на вход для формирования начальных значений в вычитающем и.втором реверсивном счетчиках); первый и второй выходы формирователя импульсов соединены с установочными входами соответственно вычитающего и второго реверсивного счетчиков, выход разрядов второго суммирующего счетчика соединен с первыми входами соответствующих элементов И третьей группы, вторые входы которых соединены с выходом соответствующих разрядов вычитающего счетчика и первыми входами соответствующих элементов И четвертой группы, вторьте входы которых подключены к выходу соответствующих разрядов второго суммирующего счетчика, выход второго реверсивного счетчика соединен с первыми входами соответствующих элементов И пятой группы, вторые входы которых подключены к выходу соответствующих разрядов первого реверсив- , НОГО счетчика-и первым входам соответствующих элементов И шестой группы, вторые входы которых подключены к выходу соответствующих разрядоввторого реверсивного счетчика, выходы элементов И с третьего по шестую групп соединены с входами соответственно с третьего по.шестой элементов ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с первым, входом седьмого элемента ИЛИ, входом первого элемента задержки, входом второго элемента задержки и первым входом восьмого элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов .задержки соединены с вторьвчи входами соответственно седьмого и восьмого, элементов ИЛИ, выходы которых соединены со счетными входами соответственно вычитающего счетчика и второго реверсивного, счетчика, входы реверса первого и второго реверсивных счетчиков соединены с входом управления устройства.

. . . - .

Первые входы элементов И всех групп являются импульсными входами, вторые входы - потенциальными.

На чертеже представлена блок-схема устройства. .

Устройство для вычисления тригонометрических функций содержит суммирующие счетчики 1 и 2, вычитающий счетчик 3, реверсивные счетчики 4 и 5, группы элементов И 6 - 11,. элементы ИЛИ 12 - 19, элементы 20 и 21 задержки, формирователь 22 импульсов, управляющие входы 23 и 24 устройства.

В качестве элементов И б - 11 . групп использованы импульсно-потенциальные элементы И. Счетчики 1-5 устройства выполнены двоичными, га-разряЯными и имеют коэффициент пересчета К 2.

Устройство для вычисления элементарных функций работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры счетчиков 1-4 .находятся в нулевом состоянии.

Режим 1. В устройстве вычисляют-г ся тригонометрические функции и в исходном состоянии реверсивный счетчик 4 включен по входу 24.в режим Суммирование, а реверсивный счетчик 5 - в режим Вычитание. Триг- геры реверсивного счетчика 5 установлены в единичное состояние.

На вход устройства поступают импульсы .единичных приращений кода числа. X. С входа устройства импульсы приращения проходят на вход счетчика 1. Счетчик 1 с группой элементов И 6 и элементом ИЛИ 12 представляет собой двоичный умножитель приращения аргумента на число, соответствующее коду счетчика 2, которым он управляется.

Счетчик 1 с группой элементов И 7 и .элементом ИЛИ 13 представляет собой второй двоичный умножитель приращения аргумента на число, соответствующее коду реверсивного счетчика 5, которым он управляется.

Таким образом, значения Н2(х) и Nj.{x) в счетчиках 2 И 5 имеют вид

(х) К sin(); N(x) К cos(|-).

N

0

Счетчик 2 с группой элементов И 8 и элементом ИЛИ 14 представляет со бой двоичный умножитель прирагцения выходного потока с элемента - ИЛИ 13 5 на число, соответствующее коду счетчика 3, которым он управляется.

С выхода элемента ИЛИ 14 импульсы приращения поступают на первый вход элемента ИЛИ 18, на второй вход которого проходят .через элемент 20 задержки импульсы приращения с выхода элемента. ИЛИ 15. Вычитающий счетчик 3 с группой элементов И 9 и элементом ИЛИ 15 представляет собой двоичный умножитель приращения, по5ступающего с. выхода элемента.ИЛИ 18 на вход вычитающего счетчика 3, на . число, соответствующее дополнительному коду числа N.j(x) счетчика 2.

Импульсы приращения с элемен0та ИЛИ 18 поступают на вход вычитающего счетчика 3, триггеры которого в исходном состоянии находятся в ну.левом состоянии. После поступления на вход устройства, а значит и на

5 вход счетчика 1, г импульсов импульс с выхода счетчика 1 поступает на вход формирователя 22 импульсов. При этом на первом и втором выходах фор- . мирователя образуется сигнал, кото0 рый, поступая на установочные входы триггеров вычитаюп1его 3 и реверсивного 4 счетчиков, записывает в них соответственно коды чисел N,(n) и

/

N.(n), где N -(п) A/sin(45

N4(n) A/cos().

Число NjCx) в счетчике 3 таким образом изменяется по закону NjCx)

А созес(-тр-) .

.К.

В счетчике 4 при этом накаплива55 ется число ) А sec(--).

. Таким образом, при работе устройства в режиме 1, после поступления i на его вход х импульсов в счётчике 2 °0 формируется код числа, пропорцио-. нального.синусу числа х, в реверсивном счетчике 5 - косинусу, числа х, в вычитающем счетчике 3 - косекан1су числа X, а в реверсивном счетчи-, 65 ке 4 - -секайсу числа х. Режим Я. В устройстве вычисляются гиперболические Функции и в исходном состоянии реверсивный счетчик 4 установлен в режим Вычитание а реверсивный, счетчик 5 - в режим Сложение. Триггеры счетчиков 1установлены в нулевое состояние, а в счетчик 5 занесен код числа Л. Дальнейшая работа устройства в режи ме jif аналогична работе устройства в режиме 1, При этом в счетчиках 2 и соответственно имеем Н„(х)А sh(-™.,- , л. NS(X) А Ch(-|). При поступлении на вход устройст ва h импульсов на выходе счетчика 1 образуется импульс, который проходит на формирователь 22 импульсов, устанавливающий импульсами со своих выходов счетчики 3 и 4 в состояние (п) A/ch(|). Нз{п). A/sh(|); в результате вычислительного процесса зависимости кодов в счетчиках 3 и 4 имеют вид Kj(x) А cos.fech(-); .{х} Asech(|)-. Следовательно, при работе в режиме П в предложенном устройстве осуществляется вычисление Функций sh(x), ch(x), sech(x), cosech(x). Введение дополнительных вычитающего счетчика, второго реверсивного счетчика, формирователя импульсов четырех групп элементов И шести элементов .ИЛИ и двух элементов задержки, а также изменение связей, позволяют расширить класс решаемых задач предлагаемого устройства за счет дополнительного вь1числения Функций sec X, cosec х, sech х, cosech х наряду с вычислением функций sin х, COSX, shx, chx.