Функциональный преобразователь Советский патент 1988 года по МПК G06F7/556 

00

:е ;о о ел

х6 о, 1, с последующей коррекцие разности (в дальнейшем - функцией коррекции) между исходными функциям и их линейными приближениями.

Из аппроксимаций функций у loggd -x) и у 2% X бС О , 1 прямыми линиями с единичным наклоном (фиг.2а,б) видно, что входной код X содержит часть информации о выходной величине у и может быть использован как грубое приближение исходной функции.

Анализ разности между исходной функцией логарифма и ее линейным приближением (фиг.2в)

1

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано для преобразования восмиразрядных двоичных чисел при построении специализированных вычислителей цифровых устройств для обработки сигналов в микропроцессорных системах повьппенного быстродействия

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя за счет вычисления антилогарифмов.

На фиг. 1 приведена функциональная схема функционального преобразователя, на фиг. 2 - эпюры, поясняющие принцип преобразования.

Функциональный преобразователь содержит регистр 1, сумматор 2, бло 3 памяти, первую 4 и вторую 5 групп элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и блок 6 коррекции.

Блок 6 коррекции состоит из элемента И-НЕ 7 и элемента И 8.

Работа преобразователя основана на кусочно-линейной аппроксимации функций у lognCl x) и у 2 , где

Ч (х) log,2(1+x) - X

(1)

показывает, что1Ч , (х)о,2 .

Построим функцию Ч (Jc) , симметрич ную функции (k) относительно оси X 1/2, где X 1-х.

Анализ функции разности между исходной функцией антилогарифма у 2 и ее линейным приближением (фиг.2г),

) (х+1) - 2

показывает, что также I Ч

На фиг. 2д изображены функции ) иЧ (х).

Анализ функции разности второго порядка ) Ч -(х) - Ч /х) (фиг.2е) показывает, что за исключе(2) (x)L,,2

0

7

где

нием интервала х , х значение иЧ и . Для интервала (х, ; х ) справедливо неравенство 2 .iluM - 2 Если на интервале х i х с 3,15

V - V

I 4 2

мировать с дополнительной ступенчатой корректирующей функцией Д (х) (фиг.2ж), такой, что

О, О

-г , функцию лЧ (х) сум- 1 Ь

X . X

X 2 I

1

А (х)

1.1 1

7 (3)

ТО для функции Ц (х) Af (х) + (х) (фиг.2з) становится справедливо соотношение

0

0

V хеСо, 1,

2

(4)

l LoKC

Неравенство (4) свидетельствует о том, что при использовании функций Ч ,(х) и Их) для выполнения операции антилогарифмирования погрешность преобразования не превьшает уровня 2 °. Следовательно, используя одни и те же значения функции коррекции Ч (х) можно реализовать функции логарифма и антилогарифма с одинаковой точностью.

Запишем результирующие уравнения преобразования:

функции у

«

У функции у

log(1+x)

X +Lf,(x)

(5)

2

у X -v,(i) +А (х) (6)

где X 1-х

Объем памяти, необходимый для хранения значений функции коррекции Ц (х) , определяется выражением

Q (п-3) 2-2 320 бит. (7)

Дополнительная двойка в уравнении (7) учитывает двузначность (в математическом смысле) функции Lf(x).

Рассмотрим работу преобразователя в режиме логарифмирования. На управляющий вход преобразователя поступает сигнал низкого уровня. На выходе блока 6 коррекции устанавливается , сигнал с низким уровнем группы 4 и 5 элементов ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ пропускают сигналы без изменения. На выходе преобразователя получают функцию у,

согласно (5).

В режиме антилогарифмирования на управляющий вход преобразователя поступает сигнал высокого уровня. Первая группа 4 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ инвертирует входной код х на адресных входах блока 3 памяти. Вторая группа 5 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ осуществляет инверсию корректирующей функции Ч,(х) и совместно с сигналом управления преобразователя, подключенным к входу переноса сумматора, осуществляет выполнение операции вычитания X - tf (х), заменяя ее операцией сложения в дополнительном коде. При помощи блока 6 коррекции формируется фукнция коррекции Л(х). Сигнал высокого уровня формируется на выходе блока 6 коррекции при подаче на его управляющий вход сигнала высокого уровня и наличии на двух старщих выходных разрядах регистра 1 сигналов высокого уровня. При подаче на входы блока 6 коррекции всех сигналов высокого уровня с четырех старших выходных разрядов регистра 1 сигнал высокого уровня с выхода блока 6 коррекции снимается В результате на выходе преобразователя формируется точное значение функции у согласно (6).

Формула изобретения

Функциональный преобразователь, содержащий регистр, блок памяти и сумматор, вход аргумента преобразователя соединен с входом регистра,, выход которого соединен с первыми входами сумматора, выход которого

.

10

15

97905

соединен с выходом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью расширения функционапьн1.1х возможностей преобразователя за счет вычисления антилогарифмов, в него введены первая и вторая группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и блок коррекции, состоящий из элемента И-НЕ и элемента И, причем с первого по шестой разрядные выходы регистра соединены с первыми входами первой группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которой соединен с адресным входом блока памяти, выходы которого соединены с первыми входами второй группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вход управления преобразователя соединен с вторыми входами первой и второй групп

20 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, входом переноса, с первого по третий разрядами второго входа сумматора и первым входом элемента И блока коррекции, выход второй группы элементов

25 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с разрядами с четвертого по восьмой второго входа сумматора, выход элемента И блока коррекции соединен с восьмым разрядом второго входа сумматора, с перJO вого по четвертый разрядные выходы регистра соединены с первого по четвертый входами элемента И-НЕ блока коррекции, выход которого соединен с вторым входом элемента И блока коррекции, третий и четвертый входы которого соединены с первым и вторым разрядами выхода регистра.

35

Изобретение относится к цифровой вычислительной тбхнике и МОЖЕТ быть использовано для преобразования восьмиразрядных двоичных чисел при построении специализированных вычислительных устройств обработки сигналов. Целью изобретения явялется расширение функциональных возможностей преобразователя за счет вычисления антилогарифмов . Функциональный преобразователь содержит регистр 1, сумматор 2, блок памяти 3, первую и вторую группы элементов ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4 и 5 и блок коррекции 6, который состоит из элемента Иг-НЕ. 7 и элемента И 8. В предлагаемом преобразователе расширение функциональных возможностей достигается использованием общего поля значений корректирующей функций и последующей дополнительной коррекцией младшего разряда входного кода. 2 ил. (Л