Устройство для определения обратной величины числа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 16 97 А 6 Е 752 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТ И ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ния Э.Плющ, А,И мацифра536.СССР ПРЕДЕЛЕНИЯСЛАычислительной ствам специадля определеВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт проблем моделэнергетике АН УССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ООБРАТНОЙ ВЕЛИЧИНЫ ЧИ(57) Устройство относится к втехнике, в частности к устройлизированного назначения ния обратной величины числа, и может быть использовано в различных областях народного хозяйства в системах автоматизированного управления, Цель иэобретения - повышение быстродействия эа счет сокращения числа итераций. Сущность изобретения заключается в создании структуры вычислительного устройства, которая позволяет сократить количество итераций при заданной точности. Вычисление осуществляется по формуле у+1= у(1- ху+(1- ху 1) +2+ 1) с помощью входнОГО 31 и ВыходнОГО 32 регистров, умножителей 61, 62, вычитателя 7, сумматора 8 и квадратора 10, управление осуществляется блоком 11 самосинхрониэации, элемента И 12, счетчика 13 и схемы 14 сравнения, 1 ил,Изобретение относится к цифровой вычислительной технике, в частности к устройствам специализированного назначениядля определения обратной величины числа,и может быть использовано в различных 5областях народного хозяйства, в системахавтоматизированного управления,Целью изобретения является повышение быстродействия за счет сокращения,числа итераций. 10На чертеже представлена функциональная схема устройства для определения обратной величины числа,Устройство содержит вход 1 первого ко,эффициента устройства, вход 2 второго коэффициента устройства, выходной регистр31 (первый вход - это установочный вход,второй вход - вход синхронизации установочного входа, третий вход - информационный вход, четвертый вход - вход 20синхронизации информационного входа),входной регистр 32, информационный вход,:4 устройства, вход 5.синхронизации устройства, первый 61 и второй 62 умножители,вычитатель 7, сумматор 8, выход 9 устройства, квадратор 10, блок 11 самосинхрониза-.ции, элемент И 12, счетчик 13, схема 14сравнения, вход 15 количества итераций.Устройство позволяет определять об 1 ЗОратную величину числа у:.= - для следуюхщего диапазона изменения переменных;0,5х1, уо= 1,333333Устройство работает следующим образом. 35По переднему фронту синхроимпульсах ,лоступающего на вход 5 синхронизацииустройства, осуществляется запись в выходной регистр 31 значения начального условияуо = 1,333333 запись во вхсдной регистр 32 40значения аргумента х и обнуление счетчика13. На первом умножителе 6 осуществляется умножение аргумента х на текущее значение уь т.е. хуь На вычитателе 7осуществляется вычитание полученного 45произведения ху из первого коэффициентап 1= 1, т.е. 1 - хуь Затем полученный результат на квадраторе 10 возводится в квадрат:(1 - ху), а потом на сумматоре 8 происходит2операция суммирования результатов вычитания и возведения в квадрат с первым коэффициентом п 1=1, т,е, 1- ху+ (1-ху) +1.2На втором умножителе 62 осуществляетсяоперация умножения текущего значения уна значение полученной суммы: 55у 1+1 = у 1 (1 - ху 1 + (1 - ху) + 1), По окончаниипереходных процессов в схеме устройстваблок 11 самосинхронизации вырабатываетимпульс, переднЮй фронт которого через элемент И 12 запишет значение у 1+ в выходной регистр 32, а задний фронт названного импульса установит на выходе счетчика значение выполненной итерации 1, которая сравнивается схемой 14 сравнения со значением заданного количества итераций Ь. Вычислительный процесс в устройстве происходит до тех пор, пока схема 14 сравнения не выдаст сигнал запрета на второй вход элемента И и тем самым будет запрещена запись в выходной регистр. На выходе устройства находится результат с точностью до 1-й итерации.П р и м е р. На вход 1 первого коэффициента подают число п 1= 1, на вход 2 второго коэффициента - значение начального условия уо = 1,333333, на вход 15 количества итераций - значения 1 з (например, Ь = 2), на вход устройства - значение аргумента х (например, х = 0,6), на вход синхронизации устройства - синхроимпульс х, который своим передним фронтом обнуляет счетчик 13, записывает значение х = 0,6, во входной регистр 32 и значение уо = 1,333333 в выходной регистр 3. На выходе первого умножителя 61 получают: ху = 0,799999, на выходе вычитателя 7: 1 - ху = 0,2, на выходе квадратора 10:(1 - хуо) =0 04, на выходе сумма 2тора 8: 1 - хуо+.(1 -хуо) +1 =1,24, на выходе второго умножителя 62:У = уоР хуо+(1 - хуо) + 1) =1,653332. По окончании переходных процессов в схе- . ме устройства блок 11 самосинхронизации вырабатывает импульс, который своим передним фронтом через элемент И записывает значение у 1 = 1,653332 в выходной регистр 3, а задним фронтом устанавливает на выходе счетчика 13 1=1. На выходе схемы 14 сравнения по прежнему находится логическая единица. На выходг первого умножителя 6 присутствует: ху 1=0,991999, на выходе вычитателя 7: 1 - ху = 0,008001, на выходе квадратора 10; (1 - худ)2 = 0,000064, на выходе сумматора 8; 1 - ху 1+ (1 - худ) + 1=г= 1,008065, на выходе второго умножителя62: у 2 = у (1 - ху + (1 - ху,) + 1) = 1,666666.По окончании переходных процессов в схеме устройства блок 11 самосинхронизации вырабатывает импульс, который своим передним фронтом через элемент И записы. вает значение уг = 1,666666 в выходной регистр 3, а задним фронтом устанавливает на выходе счетчика 13 1=2, следовательно, на выходе схемы 14 сравнения появляется логический нуль, тем самым запрещается запись в выходной регистр 31 и на выходе 9 устройства получают результат операции для 1-й итерации,В примере всего за две итерации по. лучен результат с точностью до шести зна161229 ков после запятой, а аналогичная точностьна известном устройстве достигнута за 17итераций. Формула изобретения Составитель Н.МаркеловаРедактор Н,Рогулич Техред М,Моргьнтал Корректор А.Обручар Заказ 3831 Тираж 565 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Устройство для определения обратной величины числа, содержащее первый умно- житель, сумматор, блок самосинхронизации и выходной регистр, выход которого соединен с выходом устройства и первым информанионным входом первого умножителя, вход первого коэффициента устройства соединен с входом переноса сумматора, вход блока самосинхронизации соединен с информационным входом выходного регистра, отл и ча ю щ ее с я тем, что, с целью повышения быстродействия эа счет сокращения числа итераций, в устройство введены выходной регистр, вычитатель, второй умножитель, квадратор, счетчик, схема сравнения и элемент И, информационный вход устройства соединен с одноименным входом входного регистра, синхровход которого соединен с входом синхронизации устройства, выход входного регистра соединен с вторым информационным входом перваго умножителя, выход которого соединен с входом вычитаемого вычитателя, вход уменьшаемого которого соединен с входом первого коэффициента устройства, выход 5 вычитателя соединен с входом квадратора ипервым информационным входом сумматора, второй информационный вход которого соединен с выходом квадратора, выход которого соединен с первым информацион- ",0 ным входом второго умножителя, второйинформационный вход которого соединен с выходом выходного регистра, установочный вход которого соединен с входом второго коэффициента устройства, выход умножите ля соединен с информационным входом выходного регистра, вход синхронизации установочного входа которого соединен с входом синхронизации устройства и входом сброса счетчика, счетный вход которогосо единен с входом управления записи выходного регистра и выходом элемента И, первый и вторрй входы которого соединены с выходом блока синхронизации и схемы сравнения соответственно, выход счетчика 25 соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с входом количества итераций устройства.