Устройство для вычисления функции ви-дА Советский патент 1981 года по МПК G06F7/38 

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к специали зированным устройствам для воспроиз.ведения и вычисления функций вида может найти применение в информационно-измерительных системах для обработки измерительной информации от частотных датчиков, а в автоматических системах управления в качестве передаточных звеньев с нелинейной характеристикой параболическо О- типа/ в станках с программны управлением для раскроя листовых заготовок. Известно устройство для воспроизведения и вычисления функций, содержащее делитель длины участка аппроксимации, счетчик числа участков аппроксимации, память коэффициентов умножения и двоичный умножитель. Особенностью устройства является оптимизация (уменьшение) значения погршаности в области возрастакщих значений производных воспроизводимых функций, что позволяет минимизироват объем памяти fl. Одялко, недостатком известного устройства является невозможность без перенастройки всего объема воспроизведения функции вида с варьирующим параметром а, а также резко возрастающий объем памяти а случае необходимости уменьшения дискретности переменных X и Y для уменьшения погрешности воспроизведения. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее генератор импульсов, блок пуска-останова, делитель длины участка аппроксимации, счетчик участков, счетчик аргумента, регистр, первый двоичный умножитель и счетчик результата, причем, выход генератора импульсов через блок пуска-останова подключен к входу делителя длины участка аппроксимации, выход которого подключен ко входу счетчика участков, выход счетчика аргумента подключен ко входу останова блока пуска-останова, вход пуска которого соединен со входом устройства, управляющие входы первого двоичного умножителя подключены к выходам регистра 2. Недостатком известного устройства является большая затрата оборудования для получения необходимой точности. Цель изобретения - повышение точности при меньших затратах оборудования. Поставленная цель достигается тем, ЧТО в устройство, содержащее генератор импульсов, блок пуска останова, делитель длины участка аппроксимации, счетчик уч.астков, счетчик аргумента, {регистр, первый двоичный умножитель и.счетчик результата, причем, выход генератора импульсов через блок пуска-останова подключен к входу делителя длины участка аппроксимации, выход которого подключен к входу счетчика участков., выход счетчика аргумента подключен к входу останова блока пуска-останова, вход пуска которого соединен ро входом устройства/ управляющие входы первого двоичного умножителя подключены к выходам регистра, дополнительно введены схема сравнения, КЛЮЧ)счетчики разностей, делитель аргумента, дополнительный делитель, эле мент ИЛИ и второй двоичный умножитель причем, вход счетчика аргумента через делитель аргумента подключен к выходу блока пуска-останова и к входам первого двоичного умножителя и ключа, первый и. второй информационный входы которого подключены к выходам соответ ственно схемы сравнения и делителя длкны участка аппроксимации, выход ключа соединен с входами первого и второго счетчиков разностей, первый и второй входы схемы сравнения подключены к выходам соответственно, сче чика участков и второго счетчика разностей, установочный вход которого подключен к выходу схемы сравнения и управляющему входу регистра, входы которого соединены с выходами первого счетчика разностей, выход первого счетчика двоичного умножителя подключей к первому входу элемента ИЛИ.и через дополнительный делитель ко второму входу элемента ИЛИ, выход которо го через второй двоичный умножитель соединен с входом счетчика результата. На чертеже представлена блок-схе ма устройства. Устройство содержит генератор 1 имп.ульсов, блок 2 пуска останова, де литель 3 аргумента, счетчик 4 аргумента, первый двоичный умножитель 5, дополнительный делитель б, элемент ИЛИ 7, второй двоичный умножитель 8, счетчик 9 результата, делитель 10 длины участка аппроксимации,счетчик 11 участков, ключ 12, схему 13 сравнения, счетчик 14 и 15 разностей, ре гистр 16, вход 17 пуска. Устройство работает следующим образом. Перед пуском устанавливается коэф фициент К« второго двоичного умножителя, в счетчик. 4 аргумента вводится дополнительный код масштабированного значения аргумента Q-x. 10 где г, целое число; Q - коэффициент пересчета счетчика. По команде пуск открывается блок 2 пуска -останова и импульсы с выхода генератора 1 импульсов поступают через делитель 3 аргумента в счетчик 4 аргумента, на вход делителя 10 длины участка аппроксимации, значение коэффициента пересчета которого К и на вход ключа 12 и на вход первого двоичного умножителя 5. В исходном состоянии и в течение обработки первого участка аппроксимации счетчик 11 участков находится в нулевом состоянии. В момент окончания первого участка импульсом перепрлнения делителя 10 длины участка аппроксимации в счетчик 11 записывается единица, а ключ 12 - открывается. Когда через ключ 12 на входы счетчиков 14 и 15 разностей соответственно проходит по одному импульсу, то на выход с схемы 13 сравнения поступает импульс, запирающий ключ 12, сбрасывающий счетчик 14 и записывающий код счетчика 15 в регистр 16 в данном случае - после окончания первого участка - единицы. После обработки второго участка аппроксимации на выход схемы 13 сравнения поступает импульс и после поступления в счетчики 14 и 15 двух импульсов, в каждый, в счетчике 15 накапливается к этому моменту число 3, которое переписывается в регистр 16. На последующих участках этот алгоритм работы повторяется. В течение обработки первого участка аппроксимации все разряды регистра 16 находятся в нулевом состоянии. В этом случае, на выходе элемента ИЛИ поступает импульсов где Кд - число импульсов, поступающих на вход дополнительного делителя 5 в течение первого участка аппроксимации. На втором участке на вход элемента ИЛИ 7, кроме такого же числа импульсов от делителя 6, поступает Кд/m импульсов, а общее число импульсов равно: На третьем участке аппроксимации это число равно () На четвертом участке аппроксимаiM T) « с выхода элемента ИЛИ 7 импульсы проходят на вхЪд второго двоичного умножителя 8, с помощью которого результат приводится к заданному масштабу, а далее - на вход счетчика 9 результата, в котором накапливается число

,

где г - фактор .дискретности результата вычисления функций. Коэффициент умножения К двоичного умножителя 6 вычисляется следующим образом

к. г

б-ю w-a

S

Если К 4J оказывается больше единицы, то увеличивают К.

Сравнение предлагаемого устройства с известным показывает, что первое устройство позволяет, .вычислять функцию вида с варьируемым параметром а и с необходимой дискретностью представления переменных X и Y, а также, не нуждается в блоке памяти/ что позволяет увеличить точность вычисления без существенного усложнения устройства.

Формула изобретения

Устройство для вычисления функции вида , содержащее генератор импульсов, блок пуска-останова, делитель длины участка аппроксимации, счетчик участков/ счетчик аргумента, регистр/ первый двоичный умножитель и счетчик результата, причем/ выход генератора -импульсов через блок пускостанова подключен к входу делителя длины участка аппроксимации, выход которого подключен к входу счетчика участков, выход счетчика аргументов

подключен ко входу останова блока пуска-останова/ вход пуска которого соединен, со входом устройства/ управляющие входы первого двоичного умножителя подключены к выходам регистра/ отличающееся тем, что/ с целью повышения точности/ в него введены, схема сравнения/ ключ/ счетчики разностей, делитель аргумента, дополнительный делитель/ элемент ИЛИ и второй двоичный умножитель, причем, вход счетчика аргумента через делитель аргумента подключен к выходу блока пуска-останова и к входам первого двоичногоумножителя и ключа, первый и второй информационный входы которого подключены к выходам соответственно схемы сравнения и делителя длины участка аппроксимации, выход . ключа соединен со входами первого и второго счетчиков разностей/ первые и вторые входы которого схемы сравнения подключены к выходам соответственно, счетчика участков и второго счетчика разностей, установочный . . вход которого подключен к выходу схемы сравнения и управляющему входу регистра/ входы которого соединены с выходами первого счетчика разностей, выход первого счетчика двоичного умножителя подключен к первому входу элементов ИЛИ и через дополнительный делитель ко второму входу элемента КПП, выход которого через второй двоичный умножитель подключен к входу счетчика результата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 376778/ кл. G Об G 7/26/ 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 415664, кл. G 06 F 15/34, 1974 (прототип).