Устройство для вычисления функции аRстG @ Советский патент 1988 года по МПК G06F7/548 

00

00

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и может быть использовано в ЦВМ с фиксированной запятой. Целью предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей за счет распшрения диапазона вычисляемого угла. Это достигается тем, что устройство содержит блок 1 вычисления функции arctgZ, мультиплексоры 2-4, делитель 5, два полусумматора 6-7, регистр, блок сравнения 9. Данное устройство позволяет вычислять ot . arctR(x/y) для любой четверти круга. 1 ил., 1 табл.

Юо

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специальных цифровых устройствах с фиксированной запятой.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет расширения диапазона вычи- сляемьк углов.

Работа устройства основана на использовании алгоритма приближенного; вычисления функции arctp, Z в частях круга по формуле 1

Ць.

arctg . 2KH Коэффициенты b,

ik+i

(1)

.,2, получены от числовых коэффициентов а, (1) по формуле

7IC + I

7К+1 (. )/(2Т), (2)

где К 1,2,..., 7.

Принцип работы устройства.

Ш известным входным координатам X и у определяют модуль аргумента Z функции

7 |у ;

|у/х|, если /X/ /у/ (3) Используя формулу (1), вычисляют угол . ГЬсле чего, если/х/ /у/.

В устройстве знак + кодируется цифрой О, а знак - - цифрой 1. Признак Q операции сравнения моЛс

1/4 -oio ,

вьфажение (5) примет вид

5 г -(8)

а выражение (6) запишется в виде

оС

Значение положительного угла |3 , представленного в выходном регистре устройства с фиксированной запятой, имеет вид

,,2- ,

2-J

h

(10)

где р, - первый старший разряд; рг- второй старший разряд; - значение младших разрядов

угла.

На основании формул (6)-(10) составляют таблицу зависимости значений р, . 0 Z от значения признака CD и возможных значений знаковых разрядов координат X и у.

Otc

Z /xfy/

На основании таблицы можно записать следующие булевые выражения

у

(11) (12)

(3, о/о сли и о ° I й1„, если и 1;

(13)

где и Ьг®0,(14)

о6о arctg Z , (15) В устройстве oio вычисляется не по точной формуле (7), а путем инвертирования всех разрядов (у . При этом ошибка вычисления oi. не превышает

о-П °

значения 2 , где п - разрядность устройства.

Алгоритм работы устройства.

Z - /X/ У1, |У1 X/,

если СО 1; если со О.

А в частях круга.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство для вычисления функции arctg (х/у) содержит блок 1 вычисления arctgZ(Z(x/y)), три мультиплексора 2-4, делитель 5, два полусумматора 6 и 7, регистр 8, блок 9 сравнения и разряды 10-12 регистра 8.

Устройство работает следующим образом.

На входы блока 9 сравнения и мультиплексоров 2 и 3 подаются модули /х| и /у| координат х и у. Цри этом выходной сигнал О блока 9 сравнения разрешает прохождение кода большего модуля числа на блок сравнения и выход первого мультиплексора 2, а кода меньшего числа - на выход второго мультиплексора 3. Далее в делителе 5 производится деление меньшего числа на большее и на его выходе образуется код аргумента Z. В блоке 1 вычисления arctg Z производится вычисление согласно формулы(1) и на его

соответствующих выходах формир -отся коды углов Jo и S.OКроме того, признак cj с выхода - блока 9 поступает на первый вход первого полусумматора 6.

На входы второго полусумматора 7 подаются коды знак овых разрядов х иу соответствующих коорцингл х и

0 У Р этом на его выходе ov ipasyeTrH сигнал, равный Aj, х°+у °, KoTopbtfi поступает на второй вход перьо:-о полусумматора 6. На выходе первого полу- суматора 6 образуется сигнал U

5 О+|3. При этом выходной сигнал

разрешает прохождение на выход мультиплесора 3 прямого кода вьо я сигнал и 1 - инверсного кода оГд. Код с выхода мультиплексора 3, соответ0 ствующий , заносится в м-чадшие разряды (третий вход) 12 регистра 8, код, равный р2 выхода второго полусумматора заносится во второй старший разряд (второй вход) 11 регистра 8,

5 код А, у° заносится в старший разряд (первый вход) 10 регистра 8. Таким образом, на регистре 8 образуется код угла круговой функции Arctgх/у.

30

Формула изобретения

5

5

0

5

Устройство для вычисления функции arctg(х/у),содержащее блок сравнения, блок деления, первый полусумматор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет расширения диапазона вычисляемых углов, в него введены три мультиплексора, второй полусумматор, регистр, блок вычисления arctg(х/у), входы аргументов х и у устройства соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения и первыми и вторыми информационными входами первого и второго мультиплексоров, выход блока сравнения соединен с управляющими входами первого и второго мультиплексора и входом первого операнда первого полусумматора, выход которого соединен с управляющим входом третьего мультиплексора, выходы первого и второго мультиплексоров соединены с входами делимого и делителя блока деления, выход которого соединен с

информационным входом блока вычисления arctg(х/у), прямой и инверсный выходы которого соединены с информационными входами третьего мультиплек513814936

сора, выход которого соединен с труп-да первого полусумматора, вход знапой младших разрядов информационногокового разряда аргумента у и выход

входа регистра, входы знаковых разря-второго полусумматора соединены содов аргументов х и у соединены с вхо-ответственно с первым и вторым стардами первого и второго операндовшими разрядами информационного входа

второго полусумматора, выход которо-регистра, выход которого является выго соединен с входом второго операн-ходом значения функции устройства.