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

Изобретение относится к области вычислительной техники, а именно к устройствам для воспроизведения и вьлчисления функциональных зависимостей методом мо делирования аппроксимирующих функций и может найти применение в автоматике, телемеханике, в системах контроля и регулирования те.хнопогически.х процессов. Известно устройство для воспроизведения кусочно-линейньи функций {1J , содержащее управляемый делитель, счетчики, переключатели, элементы И, дешифрагтор и элементы ИЛИ, Недостатком этого устройства в случае воспроизведения функций , является значительный объем запоминаи шего устройства при их одновременном воспроизведении. Наиболее близким по технической сушности к данному изобретению является устройство 2 , содержащее генератор импульсов, соединенный вькодом с перовым входом ключа, второй вход Которого соединен с разрешающим аходом устройства ва, а выход - со входом делителя аргумента и делителя участка аппроксимации, выход которого через счетчик числа участков аппроксимации подключен к первым входам элементов И первой группы, выходы которых соединены со входами первого элемента ИЛИ, дешифратор и блок памяти. Недостатком такого устройства является ограниченнаяГ тс)чность и неоптимальные аппаратные затраты, а также значительный объем памяти и ограниченные функциональные возможности, не позволяющие воспроизводить функцииЧ-sliXHY-ctix одновременно и с высокой точностью. Целью изобретения является повышение точности и одновременное воспроизведение функций I XiCttXЭто достигается тем, что устройство, содержащее генератор импульсов, соединенный выходом с первым входом ключа, второй вход которого соединен с разрешающим входом устройства, а выход - со

нходпми делителя аргумента и долнталя участка аппроксимации, выход которого через счетчик числа участков аппроксимации подключен к первым аходам элементов И первой группы, вьрсоды которых, соединены со входами первого элемента ИЛИ, дополнительно содержит счетчики, умножители, сумматоры, триггеры, вторую

группу элементов И, второй элемент ИЛИ причем, делитель аргумента через счетчик аргумента подключен к третьему входу ключа, выход которого соединен через первый счетчик со аходом второго счетчика и вторыми аходами элементов И первой группы, . выход второго счетчика соединен с первыми входами элементов И второй группы, вторые аходы которых подключены к выходу счетчика числа участков аппроксимации,. а выходы - ко аходам второго элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ под-г ключены соответственно через первый 1н второй умножители к первым аходам сумматора и сумматора-вьгчитателя и вторым входам сумматора и сумматора-вычитателя, выходы которых соответственно через первый и второй триггеры подключены К входам первого и второго счетчиков результата. .

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, ключ 2, разрешающий аход 3, делитель 4 аргумента, счетчик 5 аргумента, делитель 6 участка аппроксимации, счетчик 7 числа участков аппроксимации, первый счетчик 8, второй счетчик 9, первую и вторую группы элементов И 10 и 11, первый и вfopoй элементы ИЛИ 12 и 13, первый и второй умножители 14 и 15, сумматор 16, сумматор-вычитатель 17, перэый и второй триггеры 18 и 19, первый и второй счетчики результата 2О и 21, ключ 2 содержит также аход 22 запрета.

Устройство работает следующим обрдзом.

При подаче сигнала на аход 3 отпирается ключ 2 и импульсы с выхода генера тора 1 поступают на вход делителей 4,6 и счетчика 8. Через делитель 4 аргумента число-импульсный эквивалент переменной X поступает в счетчик 5 аргумента, куда предварительно в виде кода, дополненного до полного числа О состояний счетчика, вводится цифровой аналог значения аргумента - 10 -Х,где 1 -фактор дискретности представления аргумен-

та, целое число. Чориа долитоль 6, оиррделяю.щий длину участка аппрюксимации коэффициент д деления которого равен

дх- К :г1о - К. Ivi 2, -(1 где Kj - коэффициент деления делителя 4 аргумента, определяющего дискретность представления х . Импульсы поступают в счетчик 7 числа участков аппроксимации, полное число состояний которого соответствует разрядности первой и второй групп элементов И 1О и Ц. Первый и второй счетчики 8 и 9, связанные с rti разрядными группами элементов И, имеют (т-1) разрядность. При переходе на следующий участок аппроксимации упра&ляюшие импульсы со счетчика 7 участков аппроксимации управляют работой первой и второй групп элвм:нтов И 10 и 11 таким образом, что с каждым новым участком аппроксимации вдвое увеличивают число импульсов, поступающих через группы элементов И 10 и 11 на элементы 12 и 13 ИЛИ,

Использование соединения счетчика 7, участков аппроксимации, первого и второго счетчиков 8 и 9 первой и второй групп элементов И Ю и 11 позволяет на выходе первого умножителя 14 получить зависимость вида Y С-I или с учетом равенства Д 2, h-количество участков аппроксимации.

Перед началом работы в первый и второй умножители 14 и 15 вводят коэффициенты умножения,

10Ч, . -IP «. k jt- 2

Н& 6ь1ходе сумматора 16 будет

)-Ki-e-)e-e 2sfiKРазделив полученное выражение на два посредством включения на выход сумматора 16 триггера 18, в счетчике 20 результата будет воспроизводиться и вычисляться значение 3li)- На выходе вычитателя 17 будет

()-(-e-)e -ve - 2cbx-2.

Разделив полученное выражение на два посредством включения на выход сумматора вычитателя 17 триггера 19 и введя предварительно перед пуском схемы цифровой аналог единицы во второй счетчик 21 результата, в счетчике 21 результата будет воспроизводиться значение CflX- Таким образом, предлагаемое устройство имеет возможность одновременного воспроизведения и вычисления элементаркных трансцендентных функцийЧ-зЬх что позволяет применять его в качестве