Устройство для вычисления функций синуса и косинуса Советский патент 1989 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.

На чертеже дана блок-схема устройства.

Устройство содержит элементы ИЛИ 1 и 2, элементы И 3-6, сумматор 7 по модулю два, коммутатор 8, блок 9 вычисления полинома, регистр 10 аргумента, младшие разряды 11 регистра аргумента, регистр 12 приведенного аргумента, мантиссу 13 регистра приведенного аргумента, входы 1 и 15 режимов вычисления синуса и косинуса, знаковый разряд 16 регистра приведенного аргумента, вход 17 аргумента бло- ка вычисления полиномов, вход 18 установки и выход 19.

Представим аргумент х в виде

X ZITx, где ,l.

Так как в устройстве действия производятся над числами в обратном коде с запятой, фиксированной перед старшим разрядом, то аргумент записывается следующим выражением:

- Гх при х: 0;, ч.

L 1 + (1 |xj) при , - где п - число разрядов мантиссы аргумента.

Выражение (1 - 2 -/х|) соответствует формуле приведения отрицательного угла к его положительному значению, поэтому выражение (1) принимает

„

при X 0;

{ 2 - /х( при х О,

(2)

:л

эо

90

О

т.е. Хое

С0,1.

Положительные углы представляютв виде

х„ X

+ +

2- ,

где X, - первый старший разряд аргумента ;

х„ щвторои старший разряд аргумента;

младшие разряды аргумента. Формируем код приведенного аргумента Z в виде

Z signZ+ Z, (3) где величины sign Z и Z, находятся в соответствии с формулами приведения: при вычислении функции sinx

& X,

7

п

V2

m 2

-пл-г

-n+l

, 0; -W

, если к, и) 1, . (5) где знак () -означает сложение по модулю два

X - инверсия X

при вычислении функции cos х

-

- х,.22

-h-i-2

+2

если если

1

1; 0.

Тогда вычисление функций sin cos X сводится к вычислению фу

Т sin - Z.

7

Функция sin - 7 вычисляется

полинома по вычислительной схем нера

9880

(5) сигнал, который через элемент ИЛИ 2 поступает на знаковый разряд 1б регистра 12 приведенного аргумента.

На регистре 12 приведенного аргу- . мента формируется код согласно формуле (З) приведенного аргумента.

При вычислении функции косинуса единичный сигнал подается на вход 15,

Q по которому на управляющем входе коммутатора 8 формируется сигнал, по которому на выходе коммутатора 8 формируется значение мантиссы в соответствии с формулой (6), а в знаковый

15 разряд 16 регистра 12 приведенного аргумента заносится код в соответствии с формулой (7)%

Таким образом, на регистре 12.приведенного аргумента согласно форму20 ле (3) формируется значение приведенного аргумента соответствующей тригонометрической функции.

По сигналу на входе 18 устройства, поступающему на вход блока 9 вычисле25 ния полинома, согласно формуле (8) формируется значение полинома, которое соответствует приближению к вычисляемой функции.

30 Формула из обретения

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для вычисления функций синуса и косинуса в цифровых системах переработки информации. Цель изобретения состоит в повышении быстродействия устройства за счет сокращения количества этапов вычисления функции. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее два элемента ИЛИ, четыре элемента И, сумматор по модулю два, мультиплексор, блок вычисления полинома и регистр аргументов, снабжено регистром приведенного аргумента. 1 ил.

sin о Z

а, + Z(a, +

Z(a,

+ Z(;

К-1

+ Za)...)),

где а- коэффициенты полинома; k - степень полинома.

Таким образом, алгоритм вычисления функций six X, cos х включает определение по соответствующим формулам (3-7) значения приведенного аргумента Z, вычисление полинома вида (8) от функции Z.

Устройство работает следующим образом.

В исходном .состоянии на регистр 10 аргумента записан код аргумента х. При вычислении функции синуса на вход И подается единичный сигнал. При этом сигнал, соответствующий выражению (7), с выхода сумматора 7 по модулю два через элементы И 5 и ИЛИ 1 поступает на управляющий вход коммутатора В, на выходе которого формируется значение мантиссы приведенного аргумента в соответствии с формулой (k), которое пост.упает на входы мантиссы 13 регистра 12 приведенного аргумента. Кроме того, по сигналу на входе 1k на выходе элемента И 3 формируется в соответствии с формулой

35

40

45

50

55

Устройство для вычисления функций синуса и косинуса, содержащее регистр аргумента, коммутатор, сумматор по МОДУЛЮ два, четыре элемента И, два элемента ИЛИ и блок вычисления полинома, причем выход младших разрядов регистра аргумента соединен с информационным входом коммутатора, от- личающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введен регистр приведеного аргумента, причем выходы двух старших разрядов регистра аргумента соединены с первым и вторым входами сумматора по модулю два, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к управляющему входу коммутатора и входу знакового разряда регистра приведенного аргумента, выход старшего разряда регистра аргумента соединен с инверсным входом третьего элемента И и первым входом четвертого элемента И, выход , которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход третьегоэлемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, вход режима вычисления синуса устройства соединен с вторыми входами первого и четверто-. го элементов И, вход режима вычисления косинуса устройства соединен с прямым входом третьего элемента И и вторым входом второго элемента И, вы1509880

ход коммутатора соединен с информационным входом регистра приведенного угла, выход которого соединен с входом аргумента блока вычисления полинома, вход сброса которого соединен с входом сброса устройства, выход которого соединен с выходом блока вычисления полинома.