Устройство для вычисления степенных функций

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РесрублмаЗависимое от авт. свидетельства-аявлено 24.1 Х.1970 ( 1484656/18-24)присоединением заявки-М.Кл С 061 7/38 Комитет по делам зобретений и открыт ори Совете Министров СССРПриоритет -Опубликовано 211 Ч.1972. Бюллетень1Дата опубликования описания 31 Л 111.197 УДК 681.325,5 (088.8) Авторыизобретен Минц, В. Н, Чинков, В. В. Смеляков, М. В. Папаик и Е, Л, Рябченко УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ СТЕПЕННЫХ ФУНКЦИЙ В устройстве вычисления стея следукнцпй методкций вида: реализ стс 1 енньх футу=х озводимое атель за где х - число,5 пзвольцый пок отрицательных Рассмотримзчисел,оотцош ение в степень;1 СКЛЮЧЕНИ- ц 1) о- цслых у - 1 1 1 2О Изобретение относится к обла:ти вычислительной и измерительной техники и может ,найти широкое применение в специализированных вычислительных устройствах дискретного действия и злектроизмерительпых приборах.Известны устройства аналогичного назначения. Однако, во-первых, они лримецимы только для возведения и извлечения корня целых степеней, и, во-вторых, сложны и громоздки, что возрастает пропорционально величине вычисляемой:тепени.Целью изобретения явлт 1 ется расшире 1 ше функциональных возможностей устройства за счет вычисления степенных функций не только с целыми, но и с дробными показателями, а также упрощение схемной реализации,Эта цс гь достигается в предлагаемом устропствс благодаря тому, что он дополп 1 тельно содержит множптельно-целительное устройство, счетчик циклов и триггер, олин из ьходов мпожптельно-делите.1 ьцого устройства подклклсц чсрсз вегтцль к выходу геператора .импульсов, а другойк гыходу реверсивного счетчика, выход мцожительпо-реверсивного устройства соедппсц со входом реверсивного счетчика, вход счетччска циклов соединен с выходом реверсивного счетчика, а выход - со входом триггера, выход которого соединен с управля 1 огцим входом всптп гя. 1 (где гг=-1, 2, 3) (2)Можно показать. что при гг ,3 1 формула (2)реализует заданную степенную фуцкцшо, а величпца гг определяется из выражения:гг л -а+1(3)Т. о., для вычисления степенной фупкци 11у=х определяют из выражения (3) зпачешш и, величиной уо задаются заранее, и - известно, следовательно, можно реализовать вы ражение (2) и определить у,На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого вычислителя; ца фпг, 2 -развсрнутая функциональная схема мпожительно-де.тительцого устройства.25 Предлагаемый вычислитель содерж 1 т реверсцвцый -четчпк 1 циклов. триггер 2, вецтиль 3, генератор импульсов 4, мпожнтельноделительпое устройство 5, суммируюнгп 11 четчик 6, реверсивцый счетчик 7, вентплп псрепо С са О.Уо+Уо( ," - )о Импульс переполнения счетчттка 7 устацавнливает в множительно-делительном устропстве 1=2, поступает в счетчик 1 на суммирование, где установится число (2 - гг+1), посту пает ца вентили переноса 8 и переносит показания счетчика 6 в счетчик 7 на вычитание, д результате в последнем у:тановится ттоказацие 2 - 1- - - 1 уо . На этом 1-й цикл дь 11 1 /50числений заканчивается.Работа устройства во втором цикле ана. огичпа предыдущему, Отличие состоит В т хт, что во втором цикле в счетчик 6 постмпит Л 2 1, у 0;) цмцульсОВ. Общее коли чество импульсов, записанных в счетчик 6 д этом случае, будет равно: Ро+У, - ", +( + -", - )д,60: - . ( - - ) ( О - )ооо Нетрудно заметить, что если пройдет гг циклов вычислений, то общее число импульсов, 05 зафиксированное д счетчике 6, будет; РеВерсиВ 11 ЫЙ счетчик 1 циклов служит дл 51определения количества сомножителей и в ды.ражении (2) согла "но формуле (3). На еговход вычитания, являющийся входом вычислителя, подается число импульсов х, подвергающееся возведению в требуемую степень.Вход сложения счетчика соединен с выходомреверсивного счетчика 7. Выход счетчика 1подключен к триггеру 2, управляющему импульсно-потенциальным вентилем. Вентиль 3вклточен между выходом генератора имлульсов 4 и входом суммирующего счетчика б и одним из входов множительно-дслительного устройства 5 и управляет с помощью триггера 2прохождением импульсов Л, с генератора 4 цасчетчик б и множительно-делительпое устройство 5. Множительно-делительцое устройствопредназначено для пересчета входных импульсов Уг по формуле:ЛРг Лг -агде Р; - количество выходных импульсов устройства; г = 1, 2, 3 гг (и - количество сомножителей в выражении (2), оттрсделяющеечисло циклов работы вычислителя при вычислении данной степенной функции). В его составвходят суммирующий счетчик 9, где фиксируются значения и от 1 до гг, реверсивный счетчик 10, вентили переноса 11, переключатели 12установки показателя степенной фупкцит 1.Принцип работы устройства заключается вследующем,В исходном состоянии перекоиочателями 12устанавливается показатель а, в счетчике 10записывается число (2 - а), где к - количество разрядов счетчика, в счетчике 9 устанавливается значение г, где 1 любое целое числоот 1 по гг. Счетчик 9 управляет вентилями переноса 11 таким образом, что при подаче одного импульса.ца Вх. 1, ца выходе вентилей переноса 11 будет г импульсов. Счетчик 10,и переключатели 12 дыцолцягот роль делителя числаимнульсов, поступающих с вентилей переноса11 на тг.Пусть ца Вх. 1 поступит Ж импульсов. 1 огда с выхода вентилей переноса 11 ца счетчик 10параллельным кодом постулгит У, г импульсов ца суммирование. При переполнении:.четЧИКа 10 ца ЕГО ВЬ 1 ХОодЕ ПОяЗЛяЕтея ИМПУЛЬС ПСреполнетти 51. КаждттЙ из импульсОВ пе 11 еполцеция через переключатели 12 снова записывается в счетчик 10 ца дьтчнтацис. В результатепри поступлении ца Вх. 1 х 1 импульсов навыходе устройства появится колоичестдо 1 тмпульсов М;, равноеМ; УгаВх 2 служит для ввода числа ц последовательно (через едицицу от 1 до гг) в счетчик 9после каждого цикла работы устройства.В соответствии со схемой фиг. 1 Вх, 1устротнтстда 5 ПОдк,тючс 1 к Выходу Вентиля д,Вх. 2 - к выходу реверсивного счстчика 7, агыход - О входу счетчика 7.Принц;1 ц дс"Стдт 1 я предлагаемого вы шс/1 цтеля ,при определении у=х" заключается в следугощем.В исходном состоянии В "четчике 1 залисаа-.,-1цо зцачениевентиль д закрыт потенциалом триггера 2, в счетчике б установлено значение масштабного коэффиоциентауо,Всчетчцке 7 - значение (2 - Уо) (ггг количество разрядов счегчттка), а в множительно-дели тельном устройстве 5 - значение коэффициен 1та умноженияЧисло импульсов х подается на вход:четчцка 1 ца вычитание, в результате показание счетчика 1 будет;ато 12 - =2где 1 - разрядность счетчика 1.После прохоождеция х импульсов ца триггер 2 ттоступает пусково 11 импульс От какого- либо программного устройства, при этом триггер 2 опрокидывается и открывает вентиль 5.Импульсы с генератора 4 через открытый Вентиль,3 постулают ца множительцо-делительцое у стройство 5 и в счетчик 6 на суммирование. С мцокительгто-дег 1 ительното устройства 5 импульсы поступают в счетчик 7 ца суммироВание. Если ца устройство 5 поступит Л; им 1 30 пульсов, то на его выходе будет М 1=-.т -импульсов. Если Мг станет равным УО=М 1= =Л 1 - , то счетчик 7 переполнится.1 х этому моменту в счетчик 6 поступит 05Л 1 =УО - импульсов н показац 11 я счстчика 6 стацут равными:Поди снМинистров СССР Тираж еняйоткрытий пр48Сове45 Ивд. Ла 540дела 1 вобр Москва, Жаказ 3040ЦНИИПИ Коететабластная типография Костромского управления по печати= ( + - )(+ - ) (1 - , -- )у,п-й импульс переполнения, который поступит из счетчика 7, приведет к переполнению счетчика 1, выходной импульс которого, в свою очередь, поступает на вход триггера 2, который возвращается в исходное со"тояние, закрывая вентиль 3. На этом процесс вычисления степенной функции (1) заканчивается. Результат вычислений фиксируется в счетчике 6.Предлагаемое устройство может быть использовано для вычи:ления полиномов различной степени. Б этом случае режим работы устройства (установка исходного состояния в зависимости от показателя для каждой из степенных функций, входящих в состав поли- нома) может задаваться несложным программным устройством.Таким образом, предлагаемое устройство отличается широкими функциональными возможностями и большой гибкостью при достаточно простой схемной реализации. СосгавптелРедакпор Б. ианкина Техред Л Предмет изобретения Устройство для вычисления степенных функций, содержащее генератор импульсов, выход5 которого через вентиль соединен со входомсуммирующего счетчика, выходы каждого разряда суммирующего счетчика соединены через вентили со входами соответствующих разрядов реверсивного счетчика, отличающееся10 тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно дополнительно содержит множительно-делительное устройство,счетчик циклов и триггер, один из входов множительно-делительного устройства подключен15 через вентиль к выходу генератора импульсов,а другой - к выходу реверсивного счетчика,выход множительно-делительного устройствасоединен со входом реверсивного счетчика,вход счетчика циклов соединен с выходом ре 20 версивного счетчика, а выход - со входомтриггсра, выход которого соединен с управляющим входом вентиля,Додгушеваогданова Корре тор Е Михесь