Цифровое устройство для вычисления элементарных функций Советский патент 1974 года по МПК G06F15/20 

Изобретение относится к области автоматики, вычислительной ж электроизмерительной техники.

Известны усофойства для вычисления элементарных фрисций, содержащие делитель частоты с переменным коэффициентом деления, которого соединен с реверсивным счетчиком, а по установочному входу через переключатель коэффициентов деления - к первому выходу блока управления

i Однако точность известных ycs« ройств ограничена в основном погрешностью реализуемой в них лкней вой аппроксимации.

Целью изобретения является по;вышвние точности устройства

Это достигается тем, что в устройство дополнительно введены второй и третий ревероимыв счетчики, две схеьйы или программно-распределительный блок, генератор импульсов ключ и множительный блок, первый вход которого соединен со входом

устройства и через первут ИЛИ - с первым входом программнораспределительного блокаt первый выход которого соединен со входом делителя частотыр а второй и третий выходы соединены с суммирующими входами второго и третьего реверсив.ных счетчиков, вычитащие входы которых подсоединены к первому и второму выходу ключа и первовяу и второму входу второй схемы Шш, выход которой соединен со вторым входом множительного блока, выход которого соединен со вторым входом первой схемы ИЛИ, причем выходы второго и третьего реверсиных счетчиков подсоединены соответственно к перволяу и второму входу блока управления, второй выход которого соединен со вторым входом первого реверсивного счетчика, а третий выход соединен со вторым входом программно-распре{делительного блока и первым входом зслюча, второйй вход которого соедигнен с выходом генератора. Такое выполнение устройств позволяет существенно повысить точjiocTb вычислений, так как реализует ся етод вычисления, основанный на afИIpoкclI /aции вычисляемой функции степенным-1 рядами. Зто дает возшж,11ость полут ить погрешность аппрокси ыв.шт как угодно шлую в зависимост от числа членов рдда, выбор которог практически не сказывается на слож.пойти cxervHo реализации На чертеже приведена структур.ная схека устройства. Предлагаемое устройство содержит множительный блок I, реверсивiiue счетчики 2, 3 и 4, схеш Ш1И 5 и 6, програ.ш/ио-распределитель ный блок. 7, делитель частоты 8, пе |:1еключатель .ф.т1иентов делен41Я , 1енератор Ш/пульсов 10, ключ II блок управления 12, Принцип действия вычислителя заключается в следующее/:. В общем ввде вычисляемую функцию уюжно пред стушить степенным р. док f(x; z , Ijie Ki - постоянные коа ф шиенты, определенные по величине и знаку цлл каждой вичисляемон функции,Если в разложении отсутствуют некото pile члены, то соответствуюнще коь и ипи&нты равны нулю. Коэф- ;Ш.иенты, не равные нулю, за.яаются переключателем коЭ1|лрш,и ентоь делелмя 9 в виде 9t и вводятся в делитель частоты 8 по ког.ан.даь: бло1са управлению 12. 1-орЬ Ирование Xf- осуществляется с псьощью шожительного блока I ЦОС ре jfCTb ом умножения Х-- на х . 1исл(;)Бая последовательность с вы Аода множительного блока I поступает iia про1раык:Но-распре.делительный блок 7, который служит для подачи чисжг 1шпульсов x в определенные узлы устройства: поочередно на входы вычитанш счетчиков о, 4 и на счетный в.ход делителя 8, если в разложении функции л;-х- j 0. Если же KI X- О, то число ишульсов X на делитель 8 не проходит, В начальный момент в делитель 8 вводится первый из не равных нулю коэ,14 ицие11тов KL , допустим к-, Числовая последовательность X , подаваемая на в.ход устройства, поступает на первый вход множительного блока I и через схему ИЛИ 5 и программно-распрецелительный блок 7 на вход вычитания очетчшса 4, в котором л: записывается в дополнительном коде (, где т - разрядность счетчиков 3, 4, и на вход делителя 8, с выхода которого числовая последовательность KiX поступает в реверсивный счетчик 2 режим работы которого задается блоком управления 12 в зависимости от знака А л: , Затем сигналом блока управления 12 изшняется состояние nporpaiviMHO-pacпределительного блока ключа II таким образом, что выход генератора импульсов 10 через ключ II подключается к входу сумл-шрования , счетчика 4 и через схему ИЛИ, ко BTOpOiwy входу множительного блока I, а выход множительного блока I через схему ИЛИ 5 и программнораспределительный блок 7 к счетному входу делителя 8, если , Кроме того, в делителе частоты 8 устанавливается коэ||)фшшент деления г , а режим работы счетчика 2 выбирается в зависимости От знака Кгхг . Импульсы генератора 10 поступают на счетчик 4 и множительный блок I, При поступлении на счетчж 4 с генератора 10 числа импульсов X на его выходе формируется сигнал переполнения, поступающий на блок управления 12. К этоьту моменту с выхода множительного блока I в nporpaMJWHO-распределительный блок 7 поступает число имтульсов Х , Это число ишульсов записывается в счетчик 3 на вычитание, т.е. в дополнительном коде (2 - x-s ), и поступает на делитель частоты 8. С выхода делителя 8 в счетчик 2 поступает число импульсов на суммирование или вычитание в зависимости от знака. Елок управления 12 своим сигналом изменяет состояние ключа IT и программно-распределительного блока 7 так, что генератор ишульсов 10 подключается к входу суь.ш рования счетчика 3, а выход шожительного блока I через npoi paf/MHOраспределительный блок 7 к выходу вычитания счетчЕка 4 и, если AJ Х 5 О, к счетному входу делиTojm частоты 8, коэффициент ,, которого устанавл11вается {авнык j к Счетчш 2 уста}гавливается в состояние, определяемое знако « Х . Им1ульсы с генератора 1.1 поступают в счетчик 3 на су гирсва ние и на второй вход мнояштельно о блока I до переполнения счетчика 3. К этому моменту с выхода множительного блока I в програмшо-распреде.лительный блок 7 поступит число иь. пульсов X, которое записывается в счетчик 4 в дополйительном коде - хз ), и, если Кз Х f через делитель 8 в счетчик 2 постуciiiT число laiiyjibCOB , И./пульсок переполнения счетчика О, постуцащим в блок управления 12 ключ И позвращается в предыду1цее состояние, изменяется состояние программно-распределительного блока у (если т О, то оно также возвращается в предыдущее состоягние), в делитель 8 вводится коэффиuiieiiT делекшэ ы к и выбирается pe;-iU(L работы счетчика 2 в зависилг.сти от знака В дальнеГтшем работа устройства повторяется. Число членов степенного ряда, учитываешх при вычислении данной Ф.уикции, определяется требуемой относительной погрешностью вычисления. ПРЕДЬ/и Л: И;ЗОБРЕТЕНИЯ Цишровое устройство для вычисления элешнтарных функций,соцершщее делитель частоты с переiv.ehriUf i коэг|41И11иентом деления, выход которого соединен с ревероивiiiif/ счетчиком, а установочньи вход чербз переключатель коэффиииентов i- псрвым выходом блока управления. отличаюцщйся тем, что, с целью повышения точности второй и третий реверсивные счетчики, две схемы ШШ, прох ммно-распределительный блок, генератор ишульсов, ключ и шожительный блок, первый вход которого соединен со входом устройства и через первую cxet/y ШОРс первыйй входом программнораспределительного блока, первый выход которого соединен со входом делителя частоты, а второй и третий выходы соединены с сук-мирующими входами второго и третьего реверсивных счетчиков, вычитакщие входы которых подсоединены к перЕощ и второму выходу ключа и к первому и второцу входу второй схемы ИЛИ, выход которой соединен совторым входом кшожительнсго блока, выход которого соединен со вторым входом первой схемы НИИ, причем выходы второго и третьего реверсивных счетчиков подсоединены соответственно,к первоь и втор01«у входу блока управления, второй выход которого соединеи со вторым входом первого реверсивного счетчика, а третий выход соединен со вторым входом программно-распределительного блока и первым входом ключа, атсрой вход которого соединен с выходом генератора.

11

W

т

дмд