Устройство для вычисления обратных тригонометрического и гиперболического тангенсов Советский патент 1987 года по МПК G06F7/548 

113

Изобретение относится :с вычислн- тельчой технике и мс Жет быть использовано при построении ЭВМ., а также в составе систем управления.

В ЭВМ и системах упрЕ .вления m -ipo-- кое распространение получили устройства для вычисления обратнь х тригоно метрического и гиперболического тангенсов,; реализую цие базовый алгоритм Волдера и его модификации,

Цель изобретения - повьЕиение быст родействия устройства,

На чертеже изобргшена олок-схема предлагаемого устройства,

Устройство содержит регистры 1-3,, сумматоры 4--9j два сдвигателя 10 и 11 два блока элементов ИСЮБОЧ ВДЩЕЕ ИЛИ 12 к 13, два птфратора 1А и 5, блок

16памяти, блок 17 с инхронизацик и входы-выходы блоков 1Й-70„

Устройство работает з соответствии со следуювщм ал оритк:ом.

т - вычисляемая функция (arctg(x/y или arctg(y/x));

у - ордината вектора;

у. - абсцисса вектора;

С - угол вектора;

PSJ- is+lj - ол:ератор направления поворота вектора;

с(2) - угоЛз на который повсрачи в8614:.л вектор на г-и И 1 ерации (arctg () или arcth (2):.

1р знак (у);

i,, Н (1,5 А);

i;; Н (1,5 В);

i i у -- i ;

1 э если вычисляется arctg (А/В

Т -15если вычисляется arcth .А/В/

Н/Ы/ - преобразование фюрмировани номера i старшей значащей цифры числа М;

у . А. X . В, с ; О ;

У у - р- X

х; X + Т-р.

С-. с + р.с(2-);

с: Ф(у/х).

3 исходном положении в nepsoi i 1 и втором 2 регистрах записана соответственно ордин.ата вектора у А к абсцисса вектора х В, в третьем 3 находится УГОЛ вектора с 0„

Устройство работает дикличесхи. На итерации с выхода 18 блока

17управления подается сигнал на второй вход 19 первого регистра 1, на второй вход 20 второго регистра 2,

на второй вход 21 третьего ре гистра

3, на )ч Hxoi; о(. блока 1п памяти и синхронизирует их работу.

Под воздерс гв -: 3м каждого с:икхро- сигнала реа.л1:зует;;я, одна итерация алгоритма.: РежтгМ работы (слс жение И1ги вычитание) первого 4,. втсрогс 5 и третьего 6 сумматор он за.чги т сит - нал с выхода 67 знакового разряда первого регистра 1.

На каждой итерации четвертый 7 (пятый 8) сумматор умн :;жает ординату вектора (а5с;циссу вектора) на коэффициент 1,3, Пс .иуьгенное модифицированное значение ,. 5 у (1; 5-х) преобразуется Е первом 12 (втором 13) блоке злемен ч)Б ИСКЛК|Ч.А10ЩЕЕ ИЛИ. На выходах первого : 2 (второго 13) блока элементсм 1-5СКЛЮЧЛК ЩЕЕ ИЛИ получаем число, у которог.о в разр.яде 5 соот- ветств ющем старшей ;начащей цифре модифицированногс 3;;ачения ординаты 1,5-у (абс1.;иссь ), стоит единица,, at разряд.ах. расположенных слева от нее, суголт liyjni. Число анал;и- зируетс:я 1 ч (нторым ib) ыиф- ратороМс На выхо/.ах первого 4 (второго 15) шифра - ора пол чаем номер ii, (ij.) старшей sna iameil ;дифрь Б модифицированном зн.аче;;ии 1эрдинаты вектора 1,5 у абсцисс) нектора 1.5 x), Полученный номер i у .i-x ) г:.эдается на пер Bbje 46 (.вто рые 5Ь) входы шест ого сумматора 9.5 который работает i; режиме вычитания, па зкходак 56 шестого сумматора 9 формируется нэмер i вып(;л- н я е м о и и т е 3 а цк и...

Но этому HOMCjjy из 5.локг 16 памяти cqитывaeтcя соответствующая константа с 1,2 ) 5 а в парзом 10 и втором 11 сдвиг ател;5Х выполняется сдв.иг соответстьенно о:эдина : ы у к абсциссь; X вектора на i ;зазрядов вправо, т.е. на выходах 28 и 30 первог о U) и второго 11 сдвигателей формируются со- ответствуюшке ве.личины у-2 и Х 2 ,

На перзом 4, втором 5 и третьем 6

сумматорах формируются новь:е значения соответс твенно ор1,инать; нектора у,, абсциссы вектора х и угла вектора с, которые фикси эуютс соо-т-ветственн на первом 1 , вто;эом 2 и третьем 3 регистрах.

Все итерации .выполняются в устройстве аналогично рассмотренному.

Итерационный процесс прекращается когда значение ординаты становится равным нулю, что обнаруживается первым шифратором который формирует

13288

сигнал признака нулевого кода окончания итерационного процесса на своем выходе 43. Этот сигнал поступает на вход 44 блока 17 управления и обрывает последовательность сигналов на выходе 18 блока 17 управления.

Формула изобретения

Устройство для вычисления обратных тригонометрического и гиперболического тангенсов, содержащее три регистра, три сумматора, два сдвигателя, первый шифратор, блок синхронизации, причем выходы с первого по третий регистров соединены с входами первого слагае - мого соответственно с первого по третий сумматоров, выходы которых соединены с информационными входами соот- в етственно с первого по третий регистров, выходы первого и второго регистров соединены с информационными входами соответственно первого и второго сдвигателей, выходы которых сое- динены с входами второго слагаемого соответственно второго и первого сумматоров, выход признака нулевого кода первого шифра;тора соединен с входом начальной установки блока синхрониза- ции, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, в него введены второй шифратор, с четвертого по шестой сумматоры,

0

g п 5 Q

первый и второй блок элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и блок памяти, вькод блока памяти соединен с входом второго слагаемого третьего сумматора,выход знакового разряда первого регистра соединен с входами селекции разрядов второго слагаемого, первого, второго, третьего сумматоров, выход блока синхронизации соединен с синхровходами с первого по третий регистров и бло- ка памятИр выходы первого и второго регистров соединены с входами первого слагаемого четвертого и пятого сумматоров соответственно и со сдвигом на один разряд в сторону старших разрядов с входами второго слагаемо- го четвертого и пятого сумматоров соответственно, выходы четвертого и пятого сумматоров соединены с первыми входами и со сдвигом на один разряд в сторону старших разрядов с вторы щ входами первого и второго блоков элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соответственно, выходы первого и второго блоков элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с информационными входами соответственно первого и второго шифраторов, выходы которых соединены с входами первого и второго слагаемьгх шестого сумматора соответственно,выход которого соединен с адресным входом блока памяти и входами управления сдвигом первого и второго сдвигателей.

Редактор О, Голонач

Составитель 3. Шершнева

Техред И.Попович Корректор С. Черни

Заказ ЗА89/51Тираж 672Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфи еское предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении ЭВМ, а также в составе систем управления. Устройство позволяет увеличить быстродействие вычисления. Это достигается тем, что в устройство дополнитель-, но введены трл сумматора, шифратор, две группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Взаимосвязь данных элементов обеспечила устройству возможность, имманентно оставаясь двоичным, выполнять такое число итераций, как если бы оно было построено для избыточной системы счисления. 1 ил.