Матричный вычислитель синусно-косинусных произведений Советский патент 1985 года по МПК G06F17/13 

j-го столбца соответственно первой и шестой строк матрицы (,n), причем первый формирователь начальных условий содержит элементы И, ИЛИ, ИЛИНЕ и сумматор по модулю два, первые и вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами первого формирователя начальных условий, а выходы соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым разрядами выхода первого формирователя начальных условий, второй формирователь начальных условий содержит первый элемент И, элемент ИЛИ, второй элемент И, сумматор по модулю два, выходы которых соединены соответственно с первым, вторым-,

третьим и четвертым разрядами выхода второго формирователя начальныз условий, инверсные входы первого элемента И и элемента ИЛИ,прямой вход второго элемента И второго формирователя начальных усллвий и первый вход сумматора по модулю два второго формирователя начальных условий соединены с первым входом второго формирователя начальных условий, прямые входы первого элемента И и элемента ИЛИ, второй вход сумматора по модулю два второго формирователя начальных условий и инверсный вход второго элемента И второго формирователя начальных условий соединены с вторым входом второго формирователя начальных условий, третий формирователь начальных условий содержит первый элемент И, элемент ИЛИ, второй элемент И и сумматор по модулю два, выходы которых соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четверт111м разряда ми выхода третьего формирователя начальных условий, прямые входы первого- элемента И и элемента ИЛИ, первый вход сумматора по модулю два третьего формирователя начальных услвий и инверсный вход второго элемента И третьего формирователя начальных условий соединены с первым входом третьего формирователя начальных условий, инверсные входы первого элемента И и элемента ИЛИ третьего формирователя начальных условий, прямой вход второго элемента И и второй вход сумматора по модулю два третьег формирователя начальных условий соединены с вторьт входом третьего формирователя начальных условий, четвертый формирователь начальных условий содержит элементы ИЛИ-НЕ, И-НЕ, И и сзтчматоры по модулю два, первые и вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторы входами четвертого формирователя начальных условий, а выходы соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым разрядами выхода четвертого формирователя начальных условий, пятые и шестые разряды выходов первого, второго, третьего и четвертого формирователей начальных условий соединены с потенциалами соответственно О и 1.

1. МАТРИЧНЫЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬ СИНУСНО-КОСИНУетЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ, содержащий первый и второй сумматоры, о тличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены формирователи начальных условий и матрица размерностью mхп() сумматоров, причем первые информационные входы первого и второго суммаЛров соединены соответственно с первым и вторым информационными входами матричного вычислителя, первые информационные входы сумматоров первого столбца первой и шестой строк матрицы соединены с выходами результатов соответственно первого и второго сумматоров знаковые входы сумматоров первого столбца первой и шестой строк матрицы соединены с знаковыми выходами соответственно первого и второго сумматоров, первые информационные входы сумматоров i-ro столбца первой и шестой строк матрицы соединены с выходами результатов сумматоров (-1)-го столбца соответственно первой и шестой строк матрицы ( 2,п), знаковые входы сумматоров }-го столбца первой и шестой строк матрицы соединены со знаковыми выходами сумматоров (i-l)-ro столбца соответственно первой и шестой строк матрицы (,n), вторые информационные входы первого и второго сумматоров подключены к входу значения (cxrct O матричного вычислителя, вторые информационные входы сумматоров j-ro столбца первой и шестой строк матрицы подключены к входам значений (c( ), (,n), первые и вторые входы формирователей начальных условий соединены со знаковыми выходами соответственно первого сл и второго сумматоров, выходы первого, второго, третьего и четвертого формирователей начальных условий подключены соответственно к первым, вторым, третьим и четвертым информационным входам сумматоров первого столбца второй, третьей, четвертой и пятой строк матрицы, выходы суммао : торов (i -1)-го столбца второй, третьей, четвертой и пятой строк матрщты ф сд подключены соответственно к первым, V вторым, третьим и четвертым информаф ционным входам сумматоров i-ro столбца второй, третьей, четвертой и пятой строк матрицы (,п), выходы сумматоров г-го столбца второй, третьей, четвертой и пятой строк матрицы подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому выходам матричного вычислителя, первые и вторые знаковые входы сумматоров j-ro столбца второй, третьей, четвертой и пятой строк матрицы соединены со знаковыми выходами сумматоров

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в качестве спецпроцессора для оперативного вычисления синуснокосинусных произведений, например при решении навигационных задач движущегося объекта.

Цель изобретения - увеличение быстродействия.

На фиг. 1 изображена схема матрич ного вычислителя синусно-косинусных произведений для случая, когда на фиг. 2 - 5 - схемы соответственно первого, второго, третьего и четвертого формирователей начальных условий.

Матричный вычислитель синуснокосинусных произведений (фиг. 1) содержит первый и второй сумматоры 1, четыре формирователя 2-5 начальных условий, матрицуmX п () сумматоров 6, первый 7 и второй 8 информационные входы, первый 9, второй 10, третий 11 и четвертый 12 выходы матричного вычислителя..

Первый формирователь 2 начальных условий (фиг. 2) содержит элементы 13, элемент ИЛИ 14, элемент ИЛИ3 -1161 НЕ 15 и сумматор 16 по модулю два. Второй формирователь 3 начальных условий (фиг. 3) содержит первый :элемент И 17, элемент ИЛИ 18, второй элемент И 19 и сумматор 20 по модулю е / два. Третий формирователь 4 начальных условий (фиг. 4) содержит первый Элемент И 21, элемент ИЛИ 22, второй элемент И 23 и сумматор 24 по модулю два. Четвертый формирователь началь- 10 ных условий (фиг. 5) содержит элемент ИЛИ-НЕ 25, И-НЕ 26, элемент И 27 и сумматор 28 по модулю два: Матричный вычислитель синуснокосинусных произведений реализует t5 выражения: :j :sino6s nfi , j, cosci. , :( , cosc/.cosf3, -20 0° oL 90 ,/ o°..eov . В основу функционирования устройства положено выражение: (oi.4oi.)sin(/5.4/3i), .-lcos(.,..,).n(,..o. ..(,МЫ,)С05(..Л/Ь.), / -C6s(.f4oi.)co3( , (Пгдедо..« выбирают ся из условии: l r«rc-t 2- 26,56S05 , arc-t 2-2 1,03(.24 ,40 if sarcitj; 2 7,125017 , . ;.T7 . Вычислительный процесс начинаете с момента определения начальных уелоВИЙ, как c(:f% °2-V4 E 2- 4V e 72)- . 50 1 1 2 1 32. 412./. N. LO s, о„й и 9.0 « л / J с а°-:(е°2 -:/ Е°2-:/°е° , (), 25 35 С4) .564 - О 5 i 2 0.5 . 3 о+чп , „s . й/Ь. П , (5) ;. ui М oi, 0 , -j-j. d fO . ° , 2(--i О .. ,- Далее вычислительный процесс реализуется по выражениям: о(., ci. , , I - (6) р „ й . пои 2 -1 (Ь 0 . ,.,-.нце;2- П.;Е;в и : xui 1- ; ЛН1) i ; 2 а 2 , -, 1-й J,v,ipi2. lsp2 -:/ее З ,. 1 . д 33441 i1 1 Z V-v,4 2- - 2 W 4 4 4 3 1222 1 1 .2-.ИО) где ,n. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Разряды вторых входов первого . , и второго сумматоров 1 и казкдого 1-го « Уммачора 6 ,n первой и последней строк матрицы, соответствующие разря первой группы значения Г, соединены с нулевой шиной устройства, а разряды, соответствующие разрядам второй группы значений выполнены в виде инверсных и соеди с нулевой шиной устройства, что эквивалентно подаче на эти

входы единичных значений. Благодаря такому включению на вторые входы первого и второго сумматоров и каждого 1-го сумматора 6 первой и последней строк матрицы вовремя подаются значения, соответственно circ-t 1 и o{rc-tq;2. При подаче на первую 7 и вторую 8 информационные входы значений об и /з в схеме протекает переходной процесс. После окончания переходного процесса на выходах первого и второго cyMMafoров 1 по выражениям (6) и (7) соответственно определяются значения oi, ° и . Значения d и э поступают на первые вход,;, первых сумматоров 6 первой и шестой строки матрицы, а значения ° и ° - на входы и знаковые входы сумматоров 6 первой и шестой строк первого столб ца матрицы формирователей 2-5 начальных условий и знаковые входы сумматоров первой и шестой строк первого столбца матрицы. В формирователях 2-5 начальных условий формируется одно из четвертых начальных условий.

Начальные значения у -У4 из выходов формирователей 2-5 начальны условий поступают на соответствующие входы сумматоров 6 второй, третьей, четвертой и пятой строк первого столбцам матрицы. В это же время в сумматорах первой и шестой строк первого столбца матрицы по выражениям (8) и (9) определяются . значения o -aS-V Значения cL и ft поступают на первые входы сумматоров 6 первой и шестой строк второго столбца матрицы, а значения

-и поступают на знаковые входы сумматоров 6 второй, третьей, четветой и пятой строк первого столбца матрицы и знаковые входы сумматоров 6 первой и шестой строк второго столбца матрицы. В каждом суммато. ре 6 второй, третьей, четвертой и пяток строк первого столбца матрицы моделируются соответствзтащая строка выражения (10), благодаря чему на их выходах образуются значения y:j , поступающие на соответствующие входы сумматоров 6 второй, третьей, четвертой и пятой строк второго столбца матрицы. Аналогично в сумматорах 6 первой и шестой строк второго столбца моделируются выражения (8) и (9) и определяются очередные значения а в каждом сумматоре 6 второй, третей, четвертой и пятой строк второго столбца матрицы моделируется соответствующая строка выражения (10), благодаря чему на их выходах образуются значения . В сумматорах 6 первой и шестой строках последнего столбца матрицы моделуруются выражения (8) и (9) и вычисляютсй соответственно значения . Значения, поступает на знаковые входы сумматоров 6 со второго по пятый последнего столбца, благодаря чему в каждом из них моделируется соответствующая строка выражения (10). На выходах сумматоров 6 со второго по пятый последнего столбца матрицы образуются искомые значения у у,| , которые поступают на соответствующие выходы 9-12 устройства. Ъ