Устройство для вычисления коэффициентов полинома Советский патент 1984 года по МПК G06F17/10 G06F17/12 

а выходы - с первой группой информа- с выходами соответственно вычитателя ционных входов второго блока умноже-- и сумматора, а выходы - с вторыми ния, вторая и третья группы информа- входами элементов И четвертой груп-ционных входов которого соединены пы.

1130876

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ . КОЭФФИЦИЕНТОВ ПОЛИНОМА, содержащее генератор импульсов., счетчик переменных, блок памяти констант, счетчик тактов, блок регистров, блок сравнения, первьй и второй элементы задержки, умножитель, сумматор, о т л и чайщееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены шесть групп элементов И, второй и третий блоки умножения, вычитатель, блок памяти результата, вход значения п устройства (п - степень полинома) соединен с первым информационным входом блока сравнения, вход значения (п+1) устройства - с установочным входом счетчика переменных, вход коэффициентов устройства - с информационным входом блока регистров, выход непревышения порога блока сравнения соединен с входом первого элемента задержки и с первыми входами элементов И первой, второй и третьей групп выход превьш1ения порога блока сравнения соединен с входом останова генератора импульсов, а второй информационный вход блока сравнения соединен с информационным выходом счетчика тактов, счетньШ вход которого объединен со счетным входом счетчика переменных и подключен к выходу генератора шотульсов, вход второго элемента задержки соединен с выходом первого элемента задержки, а выход с первыми входами элементов И четвертой группы, вторые входы элементов И первой группы соединены поразрядно с информационным вьгходом счетчика переменных, а выходы - с первой груп пой информационньх входов умножите.пя., вторая группа информационных входов .которого соединена с выходами элементов И третьей группы, информационные выходы счетчика соединены поразрядно с адресными входами блока памяти констант и с адресными: входами блока i СО памяти результата, информационные, входы которого соединены поразрядно с выходами элементов И четвертой группы, а выходы - с первыми входами: элементов И пятой группы.и с выходом устройства, вторые входы элементов И пятой группы соединены с выходом генератора импульсов, а выходы - с первой группой информационных входов :о первого блока згмножения, вторая групо па информационных входов которого со90 единена с выходами элементов И второй группы, первые вторые, третьи и «ч четвертые выходы первого блока умно9д жения соединены соответственно с первым и вторым информационными входами вычитателя и с первым и вторым информационными входами сумматора, выходы блока памяти констант соединены с вторыми входами элементов И третьей группы, выходы блока регистров соединены с вторыми входами элементов И второй группы, первые входы элементов И шестой группы соединены с выходами умножителя, вторые входы с выходом первого элемента задержки.

Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике и может быть использовано в автоматических. Системах управления. Известно устройство для вычислени значений полинома с комплексными коэффициентами, содержащее генератор импульсов, счетчик, схему сравнения, три регистра, восемь блоков умножения, два блока вычитания, четыре бло ка сложения, блок памяти, блок элементов И, блок ивдикации ij . Недостаток этого устройства состо ит в ограниченной области применения поскольку с его помощью нельзя вычис лять коэффициенты полиномов заданног вида. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для вычисления коэффициентов полинома к « -Л У.. . цго где У;,х - действительные числа, содержащее блок ввода для параллельного приема переменных из АСУ, блок памяти переменных, генератор импульсов, блок умножения, сумматор, первы и второй блоки памяти результата, блок регистрации, узел формирования первого импульса последовательностиj семь элементов задержки, счетчик переменных, первый и второй счетчики, элемент НЕ, семь элементов И, три элемента ШШ, блок сравнения и блок буферной памяти с соответствующими связями zj . Недостаток известного устройства низкое быстродействие в случае его применения для полинома с комплексны ми числами у ИХ. Кроме того, при решении целого ряда задач, связанных например, с определением передаточно функции импульсных систем автоматического регулирования возникает необходимость вычисления коэффициентов полинома Г/ -UN Г/ , 1 J 4-1 / 1 Л (а +за )t (у +jy )+tJ .(1) I Цель изобретения - повьшение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается -тем, что в устройство, содержащее генератор импульсов, счетчик переменных, блок памяти констант, счетчик тактов, блок регистров, блок сравнения, пер- вый и второй элементы задержки, умножитель, сумматор, введены шесть групп элементов И, второй и третий блоки умножения,, вычитатель, блок памяти результата, вход значения п устройства (п - степень полинома) соединен с первь м информационным входом блока сравнения, вход значения (п+1) устройства - с установочным входом счетчика переменных, вход коэффициентов устройства - с информационным входом блока регистров, выход непревьшения порога блока сравнения соединен с входом первого элемента задержки и с первыми входами элементов И первой, второй и третьей групп, выход превышения порога блока сравнения соединен с входом останова генератора импульсов, а второй информационный вход блока сравнения соединен с информационным выходом счетчика тактов, счет- ный ВХОД которого объединен со счетным входом счетчика переменных и подключен к выходу генератора импульсов, вход второго элемента задержки соединен с выходом первого элемента задержки, а выход - с первыми входами элементов И четвертой группы, вторые входы элементов И первой группы соединены поразрядно с информационным выходом счетчика переменных,.а выходы - с первой группой информационных входов умножителя, вторая группа информационньгх входов которого соединена с выходами элементов И третьей группы, информационные выходы счетчика соединены поразрядно с адресными входами блока памяти констант и с адресными входами блока памяти резуль-; тата, информационные входы которого соединены поразрядно с выходами элeJментов И четвертой группы, а выходы - с первыми входами элементов И пятой группы и с выходом устройства, вторые входы элементов И пятой группы соединены с выходом генератора импульсов, а выходы - с первой группой информационных входов первого блока умножения, вторая группа информационны входов которого соединена с выходами элементов И второй группы, а первые, вторые, третьи -и четвертые выходы первого блока умножения соединены со ответственно с первым и вторым инфор мационными входами вычитателя и с первым и вторым информационными входами сумматора, выходы блока памяти констант .соединены с вторыми входами элементов И третьей группы, выходы блока регистров соединены с вторыми входами элементов И второй группы, первые входы элементов И шестой группы соединены с выходами умножителя, вторые входы - с в.ыходом первого элемента задержки, а.выходы с первой группой информационных входов второго блока умножения, вторая и третья группы информационных входов которого соединены с выходами соответственно вычитателя и сумматора, а выходы - с вторыми входами элементов И четвертой группы. Работа устройства основана на следующих рекуррентньк соотношениях для вычисления (1) av (а.,у -ац., у ) (ti+1-k)bv , а;(а;,., y)(n-H-k)b,,, ,(2) где a|j 1, , - значение k-й ячейки блока памяти переменных. На чертеже представлена структзф ная схема устройства. Устройство содержит входы блок 1 памяти результата,генератор 2 импульсов, счетчик 3 переменных, блок 4 памяти констант, счетчик 5 тактов, блок 6 сравнения, первая группа эле- ментов И 7, умножитель 8, блок 9 регистров, первый элемент 10 задержки, вторая и третья группа элементов И 1 и 12, второй элемент 13 задержки, первый блок 14 умножения, четвертая, пятая и шестая группа элементов И 1517, вычитатель 18, сумматор 19, второй блок 20 умножения. Кроме того, в устройстве имеются вход 21 значения п, вход 22 значения (п+1) (п степень полинома), вход 23 коэффициентов, выход 24 устройства. Устройство работает следующим образом. В блок 4 памяти записываются константы b,j.1/k (,2,... ,L) . Перед началом работы устройство приводится в исходное состояние: в блок 9 регистров записываются нули, счетчик 5 обнуляется jf в блоке 1 памяти результатов для Эд записывается единица, а в остальные ячейки записываются нули; По входам устройства в регистр блока 6 сравнения заносится значение п, в счетчик 3 переменных - (п+1), в блок 9 регистров - значения у и у. По окончании ввода включается генератор 2 импульсов, который вычитает единицу из содержимого счетчика 3 переменных и прибавляет единицу к счетчику 5, а также разрешает прохождение содержимого (k-l)-x .ячеек блока 1 памяти результата через пятую группу элементов 16 И на блок 14 умножения. Содержимое } счетчика 5 поступает на блок 6 сравнения, где сравнивается со значением п. Если kin, то сигнал через первый выход блока 6 сравнения поступает на входы групп элементов И 7 и -17 И и разрешает прьхождение содержимого счетчика 3 переменных и содержимого k-й ячейки блока 4 памяти , переменных на умножитель S, где происходит умножение Ь на (n+1-k). Од-новременно этот же сигнал поступает на вход группы элементов 11 И и разрешает прохождение -содержимого регистров блока 9 регистров на блок 14 умножения, где происходит параллельное умножение a|j., на у , aj, на у, а на у, а., на у. Соответствуюпще результаты умножения из блока 14 умножения поступают на блок 19 сложения и блок 18 вычитания, где вычисляются выражения и aU у-а;., у. aL.y%a ..у Результаты этих операций поступают на блок 20 умножения. Сигнал блока