Устройство для вычисления тригонометрических функций Советский патент 1979 года по МПК G06F15/34 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ гистрадии результатов, аход блока приведения аргумента и второй вход суммато -. ра являются информационными, а управ ляющий аход первой и управляющий аход второй схемы сравнения - управляющими входами устройства {выходы блока регистрации результатов являются выходам устройства) 2. Недостатком известного устройства является низкая точность вычисления функ ций. Целью изобретения является повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство для вычисления тригонометрических функций содержит регистр интер поляций, триггер и три элемента ИЛ И, причем выход счетчика аргумента подклю чен к третьему аходу блока регистрации результатов, вход регистра интерполяций подключен к выходу регистра приращений} а выход - ко второму входу накапливающего сумматора, второй выход первой схе мы сравнения подключен к первому, а в торой выход BTOpoii схемы сравнения ко второму аходу первого элемента И и к третьему управляющему входу блока регистрации результатов, выход первого элемента -ИЛИ подзшючен к единичному входу триггера и первому входу второго эл емента ИЛИд выход триггера подключен к переключающему входу накапливающего сумматора и первой схемы сравнения, а также к управляющему аходу регистра приращений и регистра интерпол$щий, пер вый аход третьего элемента ИЛИ является установочным аходом устройства, второй аход третьего элемента ИЛИ подключен к первому в ыходу первой схемы срав нения, а выход - к установочному аходу регистра приращений и регистра интарполяций, нулевому аходу триггера и второму аходу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к установочному входу счетчика аргумента. Функциональная схема устройства пред ставлена на чертеже, Она содержит счетчик 1; аргумента, формирователь 2 приращений функции/регистр 3 приращений, накапливающий сумматор 4, элемент ИЛИ 5, блок б приведений аргумента, схему сравнения 7, эле мент ИЛИ 8, триггер 9, регистр Ю интерпол5ший, элемент ИЛИ 11, сумматор 12, схему сравнения 13, блок 14 регист рации результатов, шину 15 тактовых импульсов, аход 16 аргумента, управляющий аход 17 Прямое пpeoбpaзoвaниe установочный аход 18, аход 19 функции минуса, управляющий аход 20 Обратные преобразования, вькоды 21 функции и 22 аргумента. Устройство работает следующим образом, Счетчик 1 аргумента с дискретностью где 1 -число его устойчивьк состояний, отсчитывает углы, между соседними значениями которых функцию синуса с заданной точностью можно считать линейной. В момент обнуления счетчика 1 в формирователе 2 приращений формируется код начального приращения и поступает в регистр 3 приращений. Далее, сиахронно с работой счетчика 1 аргумента содержимое регист{)а 3 передается в накапливающий сумматор 4 и суммируется с предьщущим значением кода, а из формирователя 2 в регистр 3 будут поступать коды изменения приращений и вычитаться из содержимого регистра 3, Таким образом, в регистре 3 всегда хранится код приращений, соответствующий текущему значению кода счетчика 1. В режиме прямого преобразования угол-синус код угла подается на аход 16 блока 6, который преобразует аходной код в код соответствующего угла до 90. Схема сравнения 7 производит сравнение старших разрядов кода угла, поступающего из блока 6, с кодом счетчика 1, Вьздача сигналов сравнения осуществляется при наличии на аходе 17 сигнала Прямое преобразование . Суммирование приращений прекращается по сигналу равенства, кодов с выхода схемы 7, который через элементы ИЛИ 5 и 8 поступает на установочный вход счетчика 1 и единичный вход триггера 9, При этом счатчик 1 сбрасывается на ноль, а триггер 9 запрещает изменение кода в регистре 3 и переключает входы накапливающего сумматора 4. Прием кода с регистра 3 приращений прекращается и разрешается прием кода с выхода регистра 1О интерполяций. В то же время триггер 9 переключает схему 7 на прием младших разрядов кода угла из блока 6, Одновременно разрешается прием кода регистра 3 в регистр Ю интерполяций, где этот код сдвигается в сторону младши.х разрядов на число младших разрядов в коде аргумента и далее с каждым перемещением счетчика 1 передается для сложения в накапливающий сумматор 4 до момента совпадения кода в счетчике 1 с кодом младших разрядов аргумента. По сигналу равенства с другого выхода схемы 7 содержимое накапливаюжего сумматора 4 поступает для рвгистрадии в блок 14 и далее на выкод 21 устройства. Этот же сигнал равенства поступает на аход блока 6 приведения кода угла как команда на формирование дополнительного кода, что соответствует операции QCr-oLОдновременно схема приводятся в йо ходное состояние: сбрасывается триггер 9, обнуляются счетчик Ij регистрь1 3,10, и устройство аналогично начинает формировать код косинуса. При обратном преобразовании синусугол код синуса (косинуса) поступает на вход 19 сумматбра 12 и из него вычитается код накапливающего сумматора 4, Результат с выхода сумматора 12 подается на вход схемы сравнения 13 для сравнения с кодом регистра 3, Схем 13 работает при наличии на ее аходе 20 сигнала,Обратное преобразование. Работа схемы аналогична случаю прямого преобразования до тех, пор, пока разница между заданным кодом и кодом в накапливающем сумматоре 4 будет, не больше величины кода приращения в. регистре 3, По этому условию схема сравнения 13 формирует сигнал, управляющий передаЧей кода из счетчика 1 в блок регистрации 14. Этот код хранится в блоке 14 до тех пор, пока на другом выходе схем 13 не сформируется сигнал сравнения. Сброс на нуль счетчика 1 и переключение триггера 9, который аналогично случаю Прямого дреобразования управляет регистром 3 приращений, накапливающим сумматором 4 и регистром 1О инте поляций, осуществляется описанным выше способом. Второй сигнал сравнения с выхода сх мы 13 является разрешающим сигналом . вьщачи результата вычисления и формируется по равенству заданного кода коду накапливающего сумматора 4, т, е, формируется при наличии нуля в сумматоре 12. При этом младшие разряды кода аргумента передаются дЛя регистрации в блок 14 (и далее совместно со старшим разрядами на выход 22) непосредственно из счетчика 1. Введение новых блоков позволяет за счет интерполяции значительно увеличить число точек преобразования. Так, для Ю-разрядного кода количество точек преобразования равно 1О24 вместо 90 точек преоб;; азоваНия у известного устойства. Соответственно, .увеличилась очность определения угла по значению ункции. Формула изобретения -Устройство для вычисления тригонометрических функций, содержащее счетчик аргумента, формирователь приращений функции, регистр приращений, накап- ливающий сумматор, блок приведения аргумента, сумматор, первую и вторую схемы сравнения, блок регистрации результатов, причем вход счетчика .аргумента подключен к шине тактовых импульсов, выход - ко входу формирователя приращений функции, к первому входу первой схемы сравнения и к первому чходу блока рёгистрации результатов, выход формирователя приращений функции подключен ко входу регистра прира.щений, выход которого подключен к первому бходу накапливающего сумматора и первому ьходу второй схемы сравнения, выход накапливающего сумматора подключен к П9рво 1у входу сумматора и второк входу блока регистрации результатов, выход блока приведения аргумента подключен ко второму аходу первой схемы сравнения, первый выход которой подключен к управляющему аходу блока приведения аргумента и первому yпpaвляющe iy аходу блока регистрации результатов, выход сумматора подключен ко второму аходу второй схемы сравнения, первый вькод которой подключен ко второму управляющеКЕу входу блока регистрации результатов, аход блока приведения аргумента и второй вход сумматора являются информационными, а управляющий вход первой и управляющий аход второй схемы сравнения - управляющими входами устройства (выходы блока регистрации результатов являются выходами устройства), отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит регистр интерполяций, триггер и три элемента ИЛИ, npvt4eM выход счетчика аргумента подключен к третьему входу блока регистрации результатов, аход регистра интерполяций подключен к выходу регистра приращений, а выход - ко второму входу накапливающего сумматора, второй выход первой схемы сравнения подключен к первому, а второй выход второй схемы сравнения - ко второму аходу первого элемента Ник третьему управляющему входу блока регистрации результатов, выход

первого элемснтЕ ;1адключеп к одиничному аходу тр ,ггерй и ifofiBOMy аходу второго элемента ИЛИ, вьрсод триггера подключен к перэключакллему входу накапливающего сумматора и первой схемы сравненкя а также х управляющему нходу регистра лркрашенкй и регистра интэ - поляций, первый аход третьего элемента ИЛИ является установочным входом устройства, второй аход третьего элемента ИЛИ подключен к первому выходу первой схемы сравнения, а выход - к установоч 1,

ному входу рогиг;тра riiHii qinounfi и рпщст 13 интерполяций, нулевому входу шигго)); и второму входу второго элемент а ИЛИ, вьгх-од которого подключен к установочному аходу счетчика аргумента.

Источники информации, нpvfнятыe во внимание экснертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 419896, кл. G 06 Р 15/34, 1971.

2.Заявка № 2380481/24, но которстй принято решение о выдаче авторского свидетельства, 1976.