Устройство для вычисления элементарных функций Советский патент 1982 года по МПК G06F7/548 

Io сосадияек с первым входом второго импульсного сумматора, второй вход KOTopcjro соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И третьей группы, первые и вторые входы которых соединены соответственно с выходом старших разрядов суммирующего счетчика и выходом третьего формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом мпадших разрядов суммирующего счетчика. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство для вычисления элемен- 4 г тарных функций содержит суммирующий счетчик 1, реверсивные счетчики 2 и 3, группы 4,5 и 6 элементов И, импульсные сумматоры 7 и 8, элементы 9,1.0 и 11 ИЛИ и формирователи 12,13 и 14 импульсов. Устройство работает следующим образом. На вход счетчика 1 поступают импульсы входной частоты fg. К моменту времени t в счетчике 1 будет записано число N(t) . . Счетчик 1 группы 4 элементов И, формирователь 12 импульсов и элемент 9 ИЛИ представляют собой двоич ный умножитель частоты, средняя частота следования на выходе которого определяется числом N(t), записанным в счетчике 1, и частотой f поступающей на вход счетчика 1 где . коэффициент пересчета счет чиков 1-3. Если первый вход п-го двухвходового элемента И в двоичном умножит ле связан с выходом п-го разряда од ного из счетчиков, то другой вход п-го элемента И связан с выходом (k-n) разряда второго счетчика {где п О ,1...k). Импульсы этой частоты поступают на первый вход импульсного сумматора 7, что приводит к появлению на выходе элемента 10 ИЛИ импульсов ч тоты . Средняя частота f на выходе элемента 10 ИЛИ определяется частотой -2 , поступающей на вход счетчика 2, и дополнительным кодом числа N2(t), записанным в счетчике Nm - Na(t) pj N, Учитывая, что

(4)

f,+ fs.

f.

получим

(5)

Ni(t) вы гд ке ра ре то эл но ко

или

N(t) N arccos

(14) Тогда число N2(t) определяется из ажения NaUl-Noijio 4(6) NO - число, записанное в счетчи2 перед началом работы устройства. определяются отой счетчика 2 соответственно в име сложения или вычитания. Решение уравнения (6) дает N2(t) VN ±(fot)2. Счетчики 2 и 3, группа 6 элеменИ, формирователь 14 импульсов и мент 11 ИЛИ образуют двоичный умитель, средняя частота на выходе орого определяется из выражения Nm- N7(t) 6 f. - частота следования импульсов на выходе счетчика 3; N -NjCt) - дополнительный код чис; ла Nj(t), записанного в счетчике 2. Так как fo + 6 то, учитывая уравнение (8), можно записать f m -4С 1Ш Рассмотрим следующие режимы работы устройства. 1. Счетчик 2 работает в режиме вычитания, счетчик 3 работает в режиме сложения, число, записанное в счетчике 2 перед началом преобразования, равно Np. Тогда число N(t), записанное в счетчике .3, будет определяться из выражения о NiiQ-viQ (11; Решая это уравнение, получим N(t)N arcsin 2. Счетчик 2 работает в режиме вычитания, счетчик 3 работает в режиме вычитания. В этом случае ioNmcIt NMU) 3. Счетчик 2 работает в режиме сложения, счетчик 3 работает в в ре жиме сложения. N ((.( Результатом решения уравнения (1 будет No(t) Рассмотрение выражений (7), (12) (14) и (16) показывает, что предложенное устройство пригодно для реал зации функций -Va2 + xz, arcsin х, arccos X, arsh х. По сравнению с прототипом из пре лагаемого устройства исключены четы ре сумматора-вычитателя, шесть сдви говых регистров, триггер, блок упра ления и дешифратор. Изменение связей и введение дополнительных блоков позволило существенно расширить класс решаемых задач при одновременном упрощении устройства. Функциональное преобразование осуществляется по мере образования число-импульсного кода, т.е в реальном времени. Технико-.экономическая эффективность достигается за счет того, что предлагаемое устройство может заменить несколько устройств, которые предназначены для вычисления отдельных функций, а также за счет уменьшения затрат на его выполнение. Формула изобретения Устройство для вычисления элементарных функций, содержащее суммирующий счетчик,отличающеес тем, что, с целью расширения класса решаемых задач путем дополнительного вычисления функции-4а ., arccos и arcshx , в него введены два реверсивных счетчика, три группы элементов И, три элемента ИЛИ, три формирователя импульсов и два импульсных сумматора, причем вход аргумента устройства соединен с входами суммирующего счетчика и первым входом первого импульсного сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И первой группы, первые и вторые входы которых соединены соответственно с выходом разрядов первого реверсивного счетчика и первого формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом второго реверсивного счетчика, вход которого соединен с выходом первого импульсного сумматора, выход младших разрядов первого реверсивноГо счетчика соединен через второй формирователь импульсов с первыми входами элементов И второй группы, вторые входы и выходы которых соединены соответственно с выходом старших разрядов первого реверсивного счетчика и входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго импульсного сумматора, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И третьей группы, первые и вторые входы которых соединены соответственно с выходом старших разрядов суммирующего счетчика и выходом третьего формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом младших разрядов суммирующего счетчика. Источни-ш информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 484522, кл. G 06 F 15/20, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР 478313, кл. G 06 F 15/20, 1973 (прототип).