Устройство для вычисления функций Советский патент 1987 года по МПК G06F7/548 

сумматора, последняя п-я ячейка состоит из трех регистров и двух сумматоров. В устройстве используется аппаратная реализация сдвига за счет перекрестных связей между регистрами и сумматорами. Отличительной особенностью устройства является параллельное вьтолнение рекуррентных соотИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных машинах для вычисления элементарных функций, а также, например, в системах числового програмного управления станками и другим технологическим оборудованием.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и областей применения за счет непосредственного вычисления функций sin(arctp, Y/X) , cos/arctg Y/X) ,

На чертеже представлена схема . предлага.емого устройства.

Устройство состоит из п-ячеек, I ячейка содержит регистры 1-4, сумматоры 5-8, входы 9-12 первой ячейки. Ячейки, -кроме п-й выполнены аналогично первой, п-я ячейка содержит регистры 13-15, сумматоры 16-17,выходы 18-19 ячейки, входы 20-21 синхронизации.

Следует отметить, что вторые выходы регистров первой ячейки соединены с вторыми входами сумматоров так, что выполняют прямую передачу информации из регистров в сумматоры Соответствующие выходы регистров второй ячейки соединены с соответствующими входами сумматоров так, что осуществляют косую передачу, что равносильно сдвигу на один разряд вправо . Вторые выходы третьей ячейки подключены к соответствующим входам сумматоров таким образом, что при передаче информации по ним она сдвигается на два разряда вправо. Аналогично вторые выходы второго 14 и третьего 15 регистров соединены с вторыми входами второго 17 и первого 16 сумматора п-й ячейки, так что

ношений, описывающих алгоритм Волде- ра, и непосредственное вычисление сложных тригонометрических функций sinCarctp у/х), cosCarctp, у/х) . Устройство может быть использовано также в системах числового программного управления станками и другим технологическим оборудованием. 1 ил.

при передаче информации осуществляется сдвиг на разряда вправо.

Работа устройства основана на реализации четырех рекуррентных соот- ношений

У;„ у;- ; 2 -х;

Xj,, X;+ - . у;

и;,. ui- , Z, (1)

2;, Z;+ ;-2- . и;

sign ; sign у;

Устройство работает следующим образом.

На первый 9, второй 10, третий 11, четвертый 12 входы данных регистров 1-4 первой ячейки 1 подаются соответственно значения

YO Y; х; X; и„ 0; Z 1 ,

где К - константа.

Значение ; , как это следует из соотношения (1), выбирается на основании знака У, т.е.

30

;

+1, если Y ; i 0; -1 , если Y ; .с 0.

По сигналу, подаваемому на первый управляющий вход 20, происходит запись информации. Затем сигнал с первого управляющего входа снимается, и сигналом, подаваемым на второй управляющий вход 21, разрешается передача информации в соответствующие сумматоры и в зависимости от значения знакового разряда регистра 2 на сумматорах реализуется вьфажение (1), После этого сигнал с второго управляющего входа 21 устройства снимается.

3 1314337

а первый управляющий вход 20 потся новый сигнал и результаты, ученные на сумматорах 5-8, записытся соответственно в первый, вто, третий и четвертый регистры,ВТО-5 ячейки 11. Аналогичн о выполняютдействия во второй, третьей и й ячейках. В результате вьшолнения ствий на выходах первого 16 и втого 17 сумматоров последней ячейки Ш мируются значения sinCarctg Y/X) osCarctg Y/X), которые поступают выходы 18 и 19 вычислительного тройства.

вы не во ка то вт не во ст вт не ро ст да ч ра те вв ги че ус ны яч че ди ве ко вх яч тр яч ра с 35 и вы ги уп то вх вх ве пе яч яч ни ма

Формула изобрет-ения

Устройство для вычисления функций содержащее п-ячеек (п - разрядность аргумента), каждая из которых, кро- ме п-й, содержит три регистра и три сумматора, первьш, второй и третий входы начальных условий устройства соединены с информационными входами .регистров с первого по третий первой ячейки, соответственно первые информационные выходы регистров с первого по третий i-й (, п+1) ячейки соединены с входами первого операнда с первого по третий сумматоров

i-й (, п) ячейки, второй информа- ционый выход первого регистра i-й ячейки соединен со сдвигом на i разрядов в сторону старших разрядов входом второго операнда второго сумматора i-й ячейки, выход второго регистра i-й ячейки соединен со сдвигом на i-разрядов в сторону старших разрядов с входом второго операнда первого сумматора i-й ячейки, выход знакового разряда второго регистра i-й ячейки соединен с входом управления режимом с первого по третий сумматоров, выходы сумматоров с первого по третий i-й ячейки соединены с информационными входами регистров с первого по третий (i+1) ячейки пер

5

0

0

выи тактовьм вход устройства соединен с синхровходом регистров с первого по третий всех ячеек, п-я ячейка содержит три регистра, два сумматора, первые информационные выходы второго и третьего регистров соединены с входами первого операнда первого и второго сумматоров соответственно, вторые информационные выходы второго и третьего регистров соединены с входами второго операнда второго и первого сумматоров, соответственно выходы которых являются выходами функций устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет вычисления функций sin (arctg Y/X), cosCarctg Y/X), в него введены в i-ю ячейку четвертый регистр и четвертый сумматор, причем четвертый вход начальных условий устройства соединен с информационным входом четвертого регистра первой ячейки, первый информационный выход четвертого регистра i-й ячейки соединен с входом первого операнда четвертого сумматора i-й ячейки, выход которого соединен с информационным входом четвертого регистра (i+1)-й ячейки, вторые информационные выходы третьего и четвертого регистров i-й ячейки соединены со сдвигом на i разрядов в сторону старших разрядов . с входами второго операнда четвертого 5 и третьего сумматоров i-й ячейки, выход знакового разряда второго регистра i-й ячейки соединен с входом управления режимом четвертого сумматора i-й ячейки, второй тактовый вход устройства соединен с синхро- входами сумматоров с первого по четвертый i-й ячейки и с синхровходами первого и второго сумматоров п-й ячейки, выход первого регистра п-й . ячейки соединен с входами управления режимом первого и второго сумма- маторов п-й ячейки.

0

5

JL

гШ-НдЗ 43

L- 1; дг

Уз

JL

Устройство относится к области автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - повьппение быстродействия устройства, расширение его функциональных возможностей и области применения за счет непосредственного вычисления функций sin(arctp, у/х) cos(arctp, у/х). Устройство состоит из п последовательно соединенных ячеек, каждая из которых, кроме i-й, содержит четыре регистра и четыре со со СО

Редактор Ю. Середа

Составитель 3. Шершнева

Техред А.Кравчук Корректор И.Муска

Заказ 2676 Тираж 672 . Подписное ВНИИПИ Государственного комигвта СССР

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

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