Синусно-косинусный преобразователь Советский патент 1987 года по МПК G06F7/548 

t1

Изобретение относится к вычисли- тельной технике, предназначено для .вьиисления по двоичному коду угла кода синуса и кода косинуса в прямой или дополнительном двоичном коде и может быть использовано при построении, быстродействующих устройств, программы вычислительных алгоритмов которых реализуются с помощью подпрограмм взятия прямого или дополнительного кода синуса (косинуса) угла при обращении к преобразователю.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей преобразователя за счет представления результата вычисления в дополнительно коде.

На фиг.1 приведена функциональна схема предлагаемого преобразователя на фиг.2 - метод кусочно-линейной аппроксимации (КЛА) функции синуса на любом участке аппроксимации при выборе узла аппроксимации в конце участка.

Преобразователь (фиг.1) содержит группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1, блок 2 памяти, умножитель 3. сумматор 4. первый 5. второй 6. третий 7 и четвертый 8 элементы ИСКЛЮЧАЮЦЩЕ ИЛИ. первьй 9 и второй 10 элементы И. первый 11 и второй 12 кодовые выг ходы блока 2, выходы 13 m старших и выходы 14 k n - m младших разрядов группы 1. входы двухразрядного кода операции, входы (2+п) разрядного кода угла и выходы (1+п) разрядного прямого или дополнительного кода функции кода угла.

Предлагаемый преобразователь по (2-Нг) разрядному коду об угла об и

Y Y1Y2

двухразрядному коду Y YlY/ операвырабатьгоает код в соответствии с выции комбинационно

/

f функции f

ражением

ААлл

f « f(L,Y) .Л

Y2 (bsinV,)nKV V Yl (&since )д V Y2 ТГ (co s ),,V

У1(созоб)

(О

slnci )j. или (созы)

ПК

- прямой код СИ- 55 нуса или косинусаугла об ;

0

273

(siru)i).. или

АК

2

(co sci)

AK

Связь между dj и можно ризовать выражениями

дополнительный

код синусаили

косину,- са угла об . охаракте15

5

20

25

,оп где

о6 CiT/Z)-, « (ir/Z)

- (Т/2) (2(,{.,+oio+ np); -(2)

t: 2. ; . i Л (l-6inp),

- разрядная цифра i-го (i

A

0,

P

- 1,0,1,2,...,n) разряда кода ос;

образованный n младши

КОД,

ми разрядами кода oi и определяющий прямой приведенный угол код,

30

д yruji о(,п(, (ff/2)einp ;

код, определяющий дополнительный до |Г/2 приведенный уголоС дп., T.e.cinp ... .

В процессе работы на выходах уз- зов и элементов преобразователя по сигналам кодов ot и У вырабатьюаютобоз0

ся логические сигналы и коды, начаемые далее буквами П и Ф, после каждой из которых стоит номер состаб ной части преобразователя (например, П4 обозначает сигнал на выходе переполнения сумматора 4, а Ф4 обознача-. ет код суммы на выходе сумматора 4) или номер выхода соответствующего его узла (например, обозначает код,, формируемый на выходах 13 rpyji- пы 1) .

Вычисление функции (1) осуществляется методом КЛА. и использованием тригонометрических формул приведения, Аппроксимация производится по синусной функции в О до Т/2 рад, разбитом на 2 участков аппроксимации. Величина каждого из зтих участков равна uei. (1Г/2) 2 радиан, а

45

0

5

узловая точка выбрана при или Y1 О в начале участка аппроксип мации, а при f 0 и Yl 1 - в кон-г- це участка аппроксимации.

В процессе функционирования по сигналам ot, ,(iio Yl, Y2 злементы 5,

6, 7 и 10 вырабатьшают сигналы ПЗ, П6, П7 и П10 согласно выражениям

ПЬ ci.,®o.Y2; П6 . Y2; П7 П6© П10; LniO П5 Y1,

по коду oinp и сигналам П6 и 117 группы 1 вырабатьгаают коды

т

т

Ф13 П6 2Го(; 2 V ne-ZHot;- 2 ;

1 1-t

Ф14 П7 .iotr2 V П7 5:: ot; 2 ,

1 :1ТН1irm 1

а по КОДУ и сигналу П10.блок 2 вырабатывает без знакового разряда прямой (при П10 0)(Или дополнительный (при то I) код

ФП П10 sin Ф13 /2 Vnio(l)s in (Ф13+2 )2

синуса в узле аппроксимации и код Ф12 приращения синуса на участке аппроксимации

Л

Д81П

Ф12 sin(Ф13+2 )1Г/2 - sin Ф13 -Т/а,

35

где знак (-1) - отрицательное число,, заключенное в квадратные скобки, вырабатываемое в дополнительном коде. Кодам Ф13 и Ф14, вырабатываемым

группой 1, соответствует код Ф , оп г .

ределяемый выражением

Ф1 Ф13 + 2 (П6 + П7) + + П6 + П7 Ф14,

л л связано с кодами и

ниями

л о1др, при П6 П7 0;

. . „-П

, при (9) с4„,, при П6 1, П7 0; ct L,2 , при .

По кодам Ф12 и Ф14 и сигналу 117 (при П7 1 код Ф1 представляет с погрешностью 2 кодЫпр л код , , .что следует непосредственно из выражения (9) множительный блок 3

10

;

, 15

20

25

30

)

35

,,

г .

50

)

з

45

формирует положительный код произведения

ФЗ . Ы2 2 - (Ф14 П7 2 )

где Fjj - оператор операции округле ния кода Ф12 2 (Ф14 + +П7-2.); 2 - номирующий множитель кода

(Ф14 + П7 2).

Коды ФП, Ф12 и ФЗ имеют разрядности п, k+1 и К+1 соответственно, а вес единицы младшего разряда каждого из этих кодов равен 2

Сумматор 4 по кодам ФИ и ФЗ вырабатывает п разрядов кода (1), знаковый разряд которого формируется элементом 8 в соответствии с выражением

П8 П5 ® П4 ci, + oio Y2 @ П4.,

Сигнал переполнения только в случае, когда П1О 1, 0.. О, а Ф14 1 ... 1 , что позволяет получить нуль фракции (1) в дополнительном коде.

Реализация известного и предлагаемого преобразователей для и 10 на ИС серий 133 и 556 показывает, что по аппаратурным затратам сравнивае - мые объекты примерно эквивалентны (каждый из них содержит 32 ИС серии 133 и две ИС 556РТ5).

Технико-экономическая эффективность предлагаемого преобразователя заключается в том, что он не сложнее известного и по сравнению с ним обладает более широкими функциональными возможностями, позволяющими программно вычислять код каждой функции угла как в прямом, так и в дополнительном коде.

Формула изобретения

Синусно-косинусный преобразователь, содержащий блок памяти, умножитель, сумматор, группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент ИСКЛЮЧДЩЕЕ ИЛИ, первый вход первого элемента ИСКЛЮЧАМЩЕ ИЛИ является входом первого старшего разряда (2+п)-разрядного кода угла преобразователя, входы п младших разрядов кода угла образователя соединены с первыми т -ч-, входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ группы, первый и второй выходы блока памяти подключены к входу первого слагаемого сумматора и к входу пер513

вого сомножителя умножителя соответственно, выход умножителя соединен с входами младших разрядов второго слагаемо.го сумматора, вход переноса и входы старших разрядов второ- го слагамого которого подключены к входу логического нуля преобразователя,отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет пред- ставления результата вычисления в

дополнительном коде, в него введены с второго по четвертый элементы 11СКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и два элемента И, , причем вход второго старшего разряда кода угла преобразователя соединен с первыми входами первого элемента И и второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторые входы которых подключены к входу второго разряда кода операции преобразователя, выход первого элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и второго элемента И, вход пер- - вого разряда кода операций преобразо(Риг. 2

Составитель З.Щершнева Редактор Л.Гратилло Техред Л.Олейник Корректор А.Ильин

Заказ 1217/48 Тираж 673Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений-и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

0

5

0

вателя подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с входом старшего разряда адреса блока памяти, выход второго элемента ИСКЛЮЧАЮ- IUEE ИЛИ соединен с вторыми входами га (п га k) старших элементов ИСКЛЮ- ИЛИ группы и с вторым входом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом умножителя и с вторыми входами k младших элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы, выходы га старших и k младших элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы соединены с младшими разрядами адресного входа блока памяти и входом второго сомножителя умножителя, выход переполнения сумматора соединен с вторым входом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого является выходом знакового

разряда,

а выходы сумматора яв

ляются выходами остальных разрядов прямого или дополнительного кодов функции угла преобразователя.

Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для вычисления по двоичному коду угла кода его синуса или косинуса в прямом или дополнительном двоичном коде и может быть использовано при построении быстродействующих цифровых уст- j ройств, программы вычислительных ало(.-1 горитмов которых реализуются с помощью подпрограмм взг.тия прямого или дополнительного кода синуса (косинуса) кода угла при обращении к преобразователю. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет представления результата в дополнительном коде. Преобразова тель содержит группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ I, блок 2 памяти, умножитель 3, сумматор 4, первьш элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5. Новым в преобразователе является то, что он содержит второй 6, третий 7 и четвертый 8 элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два элемента И 9,10, выходы прямого или дополнительного кода функции кода угла преобразователя и входы двухразрядного кода операции. 2 ил. i О) со О го N5 СО (Риг.1