Устройство для вычисления функции = +

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и предназначено для использования в специализи.рованных мини-ЭВИ.Известно устройство для вычисле" ния квадратного корня из суммы квад.ратов двух чисел, содержащее счетчики, схемы сравнения, делители часто" ты, блоки утроения, элементы И и НЕ и блок управления 1.1).Однако. такое устройство обладает низкой точностью.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является. уст"ройство для вычисления квадратного корня из суммы квадратов двух чисел, содержащее схему сравнения, блок ум" ноженил, блок вычисления коэффициентов, суммирующий и вычитающий счет" чики 21.Однако известное устройство также обладает низкой точностью, что связано с нецелесообразным выбором вида вспомогательной Функции, эначе"ния которой хранятся в блоке вычисления коэффициентов. Целью изобретения является повыше" ние точности.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для вычисления. Функ" ции Е = Гх"-"+у", содержащее блок выборки меньшего числа, блок деления, блок памяти и три блока умножения, причем первый и второй входы блока выборки меньшего числа соединены с входами соответственно первого и второго аргументов устройства, первый выходблока выборки меньшего числа соединен с первым входом блока деле" ния, второй вход которого соединен с вторым выходом блока выборки мень" щего числа и первым входом первого блока умножения, второй вход и выход. которого соединены соответственно с выходом второго блока умножения и выходом устройства, дополнительно введены блок возведения в, квадрат, сумматор и вычитатель, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока памяти, вход которого соединен с выходом старших разрядов бло ка возведения в квадрат, вход которого соединен с выходом блока деления выход вычитателя соединен с пер" 55 вым входом третьего блока умножения, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом млад" ших разрядов блока возведения в квад"рат и первым входом сумматора второй вход и выход которого соединенысоответственно с первым выходом блока памяти и первым входом второгоблока умножения, второй вход которого соединен с выходом всех разрядовблока возведения в квадрат.На чертеже представлена блоксхема устройства,Устройство яля выиислвния функцииЕ = 1 хф+усодержит блок 1 выборкименьшего числа, блок 2 деления, блок3 возведения в квадрат, блок 4 памя"ти, блоки 5-7 умножения, сумматор 8и вычитатель 9.Блок памяти 4 содержит дешифратори две запоминающие матрицы.Устройство работает следующим об"разом.Числа х и у поступают на входыблока выборки меньшего числа 1, кото"рый сравнивает их и коммутирует навыходы так, чтобы на .первом выходеблока 1 всегда оказывалось меньшеечисло (будем считать, что это У) ана втором выходе большее .(Х). Обачисла поступают на входы блока деления 2, в котором вычисляется частное0.=1. Это частное поступает навход блока возведения в квадрат 3,в котором вычисляется величина= сРЯ . Одновременно в блоке 3 двоичный код величины разбивается надве группы разрядов - старшуюимладшую щ,Число разрядов старшей группы ас .определяет шаг Ь=2" с 7с которымв запоминающих матрицах блока памяти4 хранятся значения вспомогательнойфункции Яр)в -=(ЪОстальная часть устройства рабо"тает аналогично известному. Старшаягруппа разрядов поступает на входдешифратора блока памяти 4. Выходыдешифратора чисяо которых равно2 пссоединены с соответствующимистроками запоминающих матриц. В первой матрице хранятся значения Функ"ции Г, а во второй матрице - значения Г(ЬфЬ) соответствующие сдвигуаргумента на шаг Ь. Появление определенной кодовой комбинации т на входе. дешифратора приводит к выборкесоответствующих строк запоминающихматриц и появлению на выходе первойматрицы (первом выходе блока 4) эна, ул. Проектная,3 10249 чения Г(от), а на выходе второй матрицы (втором выходе блока ч) значе- . ния Гфст+й). Выходы блока 4 соединены с входами вычитателя 9, в котоРом вычислЯетсЯ Разность Й=Г(сто)- 5 "1(1.)ст). С выхода вычитателя 9 эта разность поступает на вход блока умножения 7, на второй вход которого поступает с второго выхода блока воз" ведения в. квадрат 3 младшая группа 10 разрядовд величины)Ъ, В блоке 7 вычисляется произведение ьЬ у которое поступает на вход сумматора 8, на другой вход которого иэ блока памяти 4 поступает значение Г( т), 15 В сумматоре 8 вычисляется сумма Ф = ст)+ ЬЪмл Таким образом, совокупность блоков 7-9, составляю-щая блок интерполяции, осуществляет линейную интерполяцию Функции Х20Значение функции Г с выхода сумматора 8 поступает на вход второго блока умножения 6, в котором оно умножается на полноразрядное эначе" ние Ъ, поступающее с выхода блока 25 возведения в квадрат 3. Оцновременно с умножением к произведению при" бавляется единица. С выхода второго блока умножения 6 на второй вход первого блока умножения 5 поступает ве- Зо личина 1+Гф), которая умножается на большее иэ входных чисел Х, поступающее с второго выхода блока 3. илиал ППП "Патент", г. У 12На выходе блока 5 образуется искомое значение Е = -)/х+у.Устройство позволяет реализовать разумный компромисс между сложностью, точностью и быстродействием. Гибкость достигается возможностью произволь" ного выбора шага табулирования и раз" рядности чисел. Вспомогательная функ" ция Гф) выбрана такой, чтобы, обес" печивая простые операции для вычис" ления значения Е, она наилучшим обра-. зом подходила для линейной интерпо" ляции.Искомдя Функция Ехх- "х -11 Я)хх 1 ГГ+аР щ 1 )Ь 11) вычисляется в предлагаемом устройстве согласно алгоритму х=хВ+имэ, Ицю."функция Г на интервале 0,1ближе к линейной, чем функции )Ди 2) 1+или функция Р=Фиспользуемая в известном устройстве.При одинаковом шаге табулированияв предл%гаемом устройстве достигает"ся повышение точности в 27,6 раза посравнению с непосредственным вычис"лением и в 6,9 раза по сравнению сизвестным устройством.