Вычислитель тригонометрических функций Советский патент 1980 года по МПК G06F15/34 

(54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ

Изобретение относится к области вы числительной техники и может быть использовано при построении ЦВМ, а такж вкачестве автономного устройства при решении задач навигации, Известно цифровое устройство для вычисления тригонометрических функций Ij , содержащее регистры, сумматоры и блок управления и работающее на основе алгоритма Волдера. Недостатками устройства явл 1ются необходимость коррекшш результата и независимость числа итераций от ве личин приращения аргумента. Наиболее близким по технической сусущности к изобретению является устрой ство для вычисления сйнусно-4 :осинусных функций |2, содержащее три регистра, три сумматора и блок памяти. Первые входы регистров соединены с соответствующими входами устройства, а выходы - с первыми входами соответствующи |сумматоров. Вторые входы первого и |второго регистров соединены соответстве НО с выходами первого и второго сумматоров, а второй вход третьего сумматора - с выходом блока памяти. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем, что в вычислитель,содержащий три регистра, три сумматора и блок памяти, в котором первые входы регистров соединены с соответствующими входами устройства,, а выходы - с первыми входами соответствующих сумматоров, вторые входы первого и второго регистров соединены соответственно с выходами первого и второго сумматоров, а второй вход третьего сумматора - с выходом блока памяти, дополнительно введены два сдвигателя, дешифратор к генератор импульсов, первый вход которого является . четвертым входом устройства, второй соединен с первым входом .дешифратора, второй вход которого подключен к первому выходу третьего сумматора, а второй выход - к первым входам сдвигателей и входу блока памяти. Вторые выходы первого и второго сдвигателей под кпючены к выходам соответственно первого и второго регистров, а вЫходЫ ко вторым входам второго и первого сумматоров соответственно. Управляющие входы сумматоров подключены ко второму Выходу третьего сумматора. Структурная схема вычислителя тригонометрических функций представлена на чертеже, где обозначены первый вход вычислителя, регистр 2, сдвигатели 3,4 регистр 5, второй вход 6 вычис:лителя, блок памяти 7, сумматоры8,9, третий вход 10 вычислителя, сумматор 11, , дешифратор 12, генератор 13 импульсов четвёртый 14 вход вычислителя и регистр 15. . , Вычислитель работает следующим образом. - . . Вначале в третий регистр 15 заносится код угла Ч , функции которого необходимо вычислить. В первом и втором регистрах находятся функции косинуса и синуса соответственно от угла, предшествовавшего М (допустим 0). По сигналу ТТуск, подаваемому на вход 14 устройства, генератор импульсов 1Н ачинает работу. В результате в третьем сумматоре происходит формиро.вание разности (Э - -f ) , Режимы работы сумматоров 8, 9,- 11 определяютйя состоянием знакового разряда сумматора 11. В соответствии с величиной разности ( 9д - Ц } дешифратор 1 вырабатывает потенциал На выходе, :н6мер которого совпадает с номером наибольшей. угловой константьг в отмеченной разности. Сигнал с этого выхода дешифратора 12 разрешает прохождение содержимого регистро з 2 и 4 всушл.а :торах 9 и 8 соответственно), сдви яутоГО на число разрядов, равное номеру во бужденного выхода дешифратора 12. Из блока памяти выбирается .наибольшая в разности ( 9о - Ч ) угловая константа ;и вы5 итается из этой разности. В реэультате в сумматоре-вычитателе 11 формируется новая разность и описан ньтй процесс повторяется до тех пор, по аргументная разность в сумматоре 11 н станет равна нулю. После этого содержи мое регистра 15 передается в сумматор 7 84 11, и деш1фратор 12 вырабатывает потенциал, запрещающий работу, генератора ттульсов 13. Результаты исследования изменения аргументов функции синуса и косинуса в задачах интегральной навигации показали , что ЧИС5ПО итераций, выполняемое предлагаемым устройством, в 32/4 32/5 раз меньше, чем число итераций, вьшолняемое прототипом. Следовательно, быстродействие устройства в 6-7 раз выше, чем быстродействие известных. Формула изобретения. Вычислитель тригонометрических функций, содержащий три регистра, три сумматора и блок памяти, первые входы регистров соединены с соответствующими входами устройства, а выходы с входами соответствующих сумматоров, вторые входы первого и второго сумматоров, а второй вход третьего сумматора соединен с выходом блока памяти, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он дополнительно содержит два сдвиГателя, дешифратор и генератор импульсов, первый вход которого является четвертым входом устройства, второй вход соединен с первым выходом дешифратора, а выход - с первым входом дешифратора, второй вход которого подключен к первому выходу третьего сумматора, а второй с первым Входам сдвигателей и входу блока памяти, вторые входы первого и второгчэ сдвигателей подключены квыходам соответственно первого и второго регистров, а выходы соответственно ко вторым входам второго и первого сумматоров, управляющие входы сумматоров подключены ко второму Выходу третьего сумматора. Источники информации, принятые во внимание йри экспертизе . 1.Баков В. Д., С1у1олов В, Б. Аппаратурная реализация элементарных функций в ЦВМ. Л., из-во Лен, университета, 1975, рис, 21, 2,Оранский А, М, и др. Быстродействующее устройство вычислевия синуснокосиН5т:ных функций. Вестник БГУ, 1969, сер, 1, № 3 (прототип).