Устройство для приведения аргумента Советский патент 1987 года по МПК G06F7/548 

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение при создании специализированных систем переработки информации.

Целью изобретения является повышение быстродействия,

В устройстве действия производятся над числами с запятой, фиксированной перед старшим разрядом в обратном коде. Для определенности в дальнейшем будем считать, что результаты предлагаемого устройства будут использоваться для реализации функций sin(x), cos(x), tg(x), ctg(x) при наличии блоков, вычисляющих функции

sin (|- Z) и tg( zp, где Z - модуль приведенного аргумента для функций sin(x), cos(x) к первой четверти круга, Zj - модуль приведенного аргумента для функций tg(x) к одной восьмой Части круга.

Представление аргумента X в обратном коде, как известно, записывается следующим-выражением:

X

X, при X 7/ 0 . l + Cl-Z -lxl), при к :0,

(1)

где п

число разрядов мантиссы числа.

Выражение (1-2 -lxf) формулы (1) соответствует формулам привеложительного угла в частях круга, полученные путем отбрасывания в формуле (3) двух старших разрядов х, х Zj - значение угла в частях круга, полученное путем отбрасывания в формуле (1) трех старших разрядовj Z, Zj, - инверсированные значения coдения отрицательных .углов к положительным углам в частях круга. Поэтому в дальнейшем знаковьш разряд аргумента учитываться не будет, и формула (1) будет иметь вид:

(2)

формула (1) будет иметь вид:

X X, при X 7/ О + ()., при X 0 .

Таким образом, в дальнейших преобразованиях участвуют только положительные углы X 6 0,1, представленные в частях круга.

Положительные углы для устройства имеют вид

. +х 2 +.. .+х„2

1 -п

(3)

где X

2

- первый старший разряд аргу- мента

Х2 второй старший разряд арг гумента

Xj - третий старший разряд аргумента;

Xf, - младший разряд аргумента.

В соответствии с известными формулами приведения в табл. 1 приведены зависимости модулей арг-ументов Соот- ветствуюпщх функций приведенных к со- ответствующей части круга, а также значения их знака и вычисляемая функция в зависимости от комбинаций аргументов Х, Х, Xj,

Т а б л и ц а 1

55

замены в каждом разряде единиц нулями, а нулей единицами.

Знак плюс кодируют цифрой О, а минус - 1. Считают, что признак (., если вычисляется функция tg х и ш 1, если вычисляется функция ctg.

В соответствии с табл. 1 для функции sin значение приведенного аргумента к первой четверти вычисляется по формуле

Z Г ) если Х2 1,

а знак ее равен Зн ,

для функции cos значение го аргумента вычисляется

Z 1 2

если Х2 1 i если ,

а ее з.нак равен

Зн cos X , © -Х- ,

где знак плюс означает сложение по модулю два,

для функции tg значение приведенного аргумента к одной восьмой части круга вычисляется по формуле

2э, 1 Zj,

э, если Xj 0;

если X

Признак U) вычисляется по формуле W X J ф X функции равен

J vy Aj, а знак соответствующей

Зн t, с t, X,

На чертеже представлена схема уст ройства.

Устройство для приведения аргумен тов содержит регистр 1 аргумента, ре гистр 2 команд, мультиплексор 3, элв менты ИЛИ 4 и 5, сумматоры 6 и 7 по модулю два, и элементы И 8-13, старшие разряды 14-16 регистра аргумента, выходы разрядов 17-19 кода регистра команд, выход 20 признака вычисляемой функции устройства, выход 21 знака вычисляемой функции устройства, выход 22 приведенного аргумента устройства.

Устройство работает следующим образом.

На вход регистра 2 команд подает-, ся код команды. Коды на регистре 2 команд в зависимости от .соответствующей функции приведены в табл. 2 (К - первый выход, 17; Kj - второй выход 18, Kj - третий выход 19 регистра 2 команд).

(4)

sin

(5)

10

cos

(6)

15

tg

20

На вход регистра 1 аргументов подается код аргумента х в соответствии с формулой (3), где х, - первый выход 14, Xj - второй выход 15, х третий выход 15 регистра аргументов. На выходе второго сумматора 7 по модулю два (первьй выход .20 устройства )возникает сигналы, логическая

ПС

функция которого

w X, © X,(10)

IJ i/ J

На выходе первого элемента ИЛИ 5 (второй выход 21 -устройства) возни- 30 кает сигнал знака соответствующей функции, логическая функция которого равна

(9)

, (х,@х,)+Кз Xj

(11)

35 Сигнал с выхода второго элемента ИЛИ 4, равный

(12)

, Xj+Kj Xj+KjXg

поступает на управляющий вход 1 1ульти- 40 плексора 3.

На выходе мультиплексора 3 (третий выход 22 устройства) образуется код приведенного аргумента в соответ- 45 ствии с формулой

если , если

1 Z,

(13)

где Z - прямой код с информационно- 50 о вькода регистра 1 аргументов, а Z - инверсный.

Значения приведенного аргумента Z, Z к первой четверти образуются 55 от значения Z путем отбрасывания двух о старших разрядов, а значение приведенного аргумента Z- к одной восьмой части круга образуется от Z путем от- брасьшания трех старшиз, разрядов.

Формула изобретения

Устройство для приведения аргу- .мента, содержащее регистр аргумента, два элемента ИЛИ, шесть элементов И, регистр команд, выходы с первого по третий старших разрядов регистра аргумента соединены с первыми входами с первого по третий элементов соответственно, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены два сумматора по модулю два и мультиплексор, причем первый выход регистра команд соединен с вторым входом первого элемента И и первым входом четвертого элемента И, второй выход регистра команд соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И, третий выход регистра команд соединен с вторыми входами второго и третьего элементов И, выходы третьего, четвертого и шестого элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ, вы-

0

Q 5

ход которого соединен с управляющим входом мультиплексора, выходы первого и третьего старших разрядов регистра аргумента соединены с первыми входами первого и второго сумматоров по модулю два соответственно, выход второго старшего разряда регистра аргумента соединен с вторыми входами первого и второго сумматоров по модулю два, выход первого сумматора по модулю два соединен с вторым входом пятого элемента И, вьс:оды первого, второго, пятого элементов И соединены с входами второго элемента ИЛИ, выходы мпадших разрядов регистра аргумента соединены с информационными входами мультиплексора, выход которого является выходом приведенного аргумента устройства, выходы второго сумматора по модулю два и второго элемента ИЛИ являются соответственно выходами признака вычисляемой функции и знаком вычисляемой функции устройства.

Изобретение относи ся к цифровой вычислительной технике и может быть использовано при создании специализированных, систем переработки информации. Целью предлагаемого изобретения является повьшение быстродействия устройства. Устройство для приведения аргументов содержит регистры аргумента 1 и команд 2,мультиплексор 3, элементы ИЛИ 4, 5, сумматоры по модулю два 6, 7, элементы И 8-13 с соответствующими связями. Данное устройство позволяет, используя формулы приведения углов к первой четверти круга, вычислять функции sinx, cos X, tg X и ctg X для любых углов. 1 ил., 2 табл. со ел со СП