Устройство для вычисления элементарных функций

1 ЛлСАЙИДЕРЕТЕНИЯОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ П И ЗОБ АВТОРСК 3905 Ьюз Советских Социалистицеских РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 04.Х 1,1970 ( 1498679/ Кл. б 061 7/38 18-24 соединением заявкиГасударственный камитеСовета Министров СССРпо делам изаоретенийи открытий ори 1,325,59(088,8) Опубликовано 11,Ч 11.1973. Бюллетень30Дата опубликования описания 11.Х 11.1973 Авторизобретения Н. Н. Кайковдовательский иизации нефтяной Научно-исомплексной автом аявител УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИ ЭЛ ЕМЕНТАРНЪХ ФУН КЦИ Йобласти выцисли. изированным выУстройство относится ктельной техники (и опециалчислительным устройствам).Известное устройство для вычисления элементарных функций, содержащее узел управления, подключенный к двоична-десятичцому счетчику, выход которого соединен с триггером операций, к генератору, выходом связанному через соответствующие ключи с двоичнодесятичным счетчиком и ждущим многофазным мультивибратором, к триггеру операций, выходы которого соединены с ключами, к триггеру действий, выходами связанному с генератором и с узлом ввода коэффициентов, выход которого через ключ подключен к двоично-десятичному счетчику, а входы - к двоичному счетчику, к двоичному и дополнительному двоичному счетчику, решает недостаточно широкий класс задач.Целью предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей устройства,Поставленная цель в изобретении достигается тем, что устройство содержит двоичный счетчик корня, первый вход которого соединен с узлом управления, а второй вход через ключ, ко второму входу которого подключен выход схемы И, - с генератором. Входы схемы И соединены с единичным и нулевым выходами соответственно триггера операций и оектный институтхимической промышленности триггера действий, Выходы двоичного счетчика корня подключены к ждущему многофазному мультивибратору.Схема устройства изображена на чертеже, 5 Устройство состоит из двоично-десятичцогосчетчика 1, двоичного счетчика 2, дополнительного двоичного счетчика 3, генератора 4, триггера операций 5, триггера действий 6, узла 7 ввода коэффициентов, узла управления 8, 10 ждущего многофазного мультивибратора 9,двоичного счетчика корня 10, ключа 11 для записи кода в десятичный счетчик, ключей 12 и 13 схемы И 14, ключа 16 для прохождения импульсов генератора в счетчик корня 15 10 и в мультивибратор 9 ключа 16, схемыНЕ 17 для временного разделения входов счетчика корня 10 и мультцвибратора 9. Связь с другими устройствами осуществляется по шинам.20 Шины кода х через, ключ 11, управляемыйимпульсом записи кода с узла управления 8, подключены ко входам триггеров,двоцчно-десятичного счетчика 1, Узел управления 8 подключен ко входам установки в исходное со стояние всех триггеров схемы и ко входувключения генератора 4. Генератор имеет также шину отключения, соединенную с выходом триггера действий 6, шину тактовьх импульсов, подходящую через соответствующие клю 30 чи ко входам всех счетчиков ц мцогофазового20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 мультивибратора и шину готовности, подключаемую к регистрирующим устройствам,Выходы триггера операций 5 подключены куправляющим входам ключей 12 и 13, схемыИ 14 и к счетному входу триггера действий6, к входу установка 1 которого подключенвыход импульса переполнения десятичногосчетчика 1, а ко входу установка О - выходимпульса:переполнения двоичного счетчика 2.Выход О триггера действий 6 совместнос выходом 1 триггера операций 5 через схему И 14 подключен к управляющим входамключей 15 и 16. Так при наличии сигналоь паобоих выходах схемы И 14 подается разрешение на ключ 15, прн отсутствии одного изсигналов - на ключ 16.Дополнительные разряды дополнительногодвоичного счетчика 3 и часть триггеров двоичного счетчика 2 имеют вторые счетные входы, к которым подключаются выходы мцогофазового мульти вибратора. Эти выходы управляются соответствующими выходами триггеров двоичного счетчика кэрня 10.Выходы триггеров двоичного счетчика 2подключены к узлу 7 ввода коэффициентов игруппируются в нем в общую шину - выходв соответствии с величиной вводимого коэффициента.В данном случае, признаком одного единственного коэффициента является сигнал навыходе 1 триггера дейстьий 6.Работа устройства начинается по сигналуПуск, поступающему ца вход узла управления 8, прц этом узел управления выполняетпоследовательно несколько подготовительныхопераций, а именно: сброс триггеров схемы писходное состояние, запись кода х через ключП в двоично-десятичный счетчик.1 и включение генератора 4,Сброс триггеров двоичного счетчика 2 производится таким образом, чгооы к моментувключения генератора 4 свободная емкостьдвоичного счетчика 2 стала равной емкостидвоично-десятичного счетчика 1.Извлечение квадратного корня выполняетсяза два действия. В первом действии (триггердействий б в состоянии О) получается значение корня, умноженное на постоянный коэффициент, а во втором действии (триггердействий б в состоянии 1) - умножениеэтого промежуточного результата на величину, обратную этому постоянному коэффициенту.После окончания каждого действия промежуточный или конечный результат находятсяв двоично-десятичном счетчике 1. Каждое действие делится на две операции, определяемые состояние триггера операций 5.В первой операции (триггер операций 5 в состоянии О) всегда число из двоично-десятичного счетчика 1 перегоняется в двоичный счетчик 2, Благодаря тому, что к началу первой операции емкости счетчиков 1 и 2 уравнены, к концу первой операции, определяемому персполнением счетчика 1, в счетчике 2 находится дополнительный код исходного числа, бывшего в счетчике 1.Во второй операции (триггер операций 5 в состоянии 1) свободничал емкость двоичного счетчика 2, равная или пропорциональная исходному числу, заполняется импульсами генератора до момента переполнения этого счетчика. Г 1 ри этом двоично-десятичный счетчик 1 заполняется импульсами генератора, число которых находится в требуемой зависимости и от числа импульсов на входе двоичного счетчика 2.Таким образом, в первой операции число из счетчика 1 переписывается в счетчик 2 допол. нительным кодом, а во второй операции над этим числом осуществляется нужное действие, и результат снова возвращается в счетчик 1. После включения генератора 4 число х пе. регоняется из счетчика 1 в счетчик 2 импульсами генератора через ключи 12 и 16. Двоичцо-десятичный счетчик 1 переполняется первым, и импульс его переполнения переводит триггер операций 5 в состояние 1. При этом через схему И 14 поступает разрешение на ключ 15, и импульс генератора проходит на вход двоичного счетчика корня 10, схему НЕ 17 на запуск ждущего мцогофазового мультивибратора 9 и на вход двоично-десятичного счетчика 1 через ключ 13. По импульсу генератора ждущий многофазный мультивибратор 9 вырабатывает последовательно на своих выходах импульсы, способные при наличии разрешения с триггеров двоичного счетчика корня 10 пройти на счетные входы триггеров двоичного и дополнительного двоичного счетчиков 2 и 3. Поэтому с каждым тактом генератора в счетчики 2 и 3 запишется число, находяще. еся в двоичном счетчике корня 10. Таким образом, ждущий многофазный мультивибратор 9 совместно с двоичным счетчиком 2 и дополнительным двоичным счетчиком 3 работает как своеобразный сумматор чисел. Код на входе ждущего многофазного муль. тивибратора 9 двоичного счетчика корня 10 постоянно меняется, увеличиваясь с каждым тактом на единицу, в двоичный и дополнительно двоичный счетчики 2 и 3 с каждым тактом генератора последовательно записываются числа натурального ряда 1, 2, 3 1(х). Вторая операция заканчивается импульсом переполнения этих счетчиков. При этом триггер операций 5 возвращается в состояние О и переводит триггер действий 6 в состояние 1; двоичный счетчик 2 сбрасывается снова на число 24, а в счетчике 1 находится число 1(х).Свободная емкость счетчиков 3 и 2, равная х 2", где а - число триггеров счетчика 3, заполнялась числами натурального ряда 1, 2, 3, , (х), поэтомуорректоры: Л. Царьковаи О Усова Заказ 3261/3ЦНИИП Изд, Ма 1797сударственного комитет по делам изобретенийМосква, Ж, Раушска Тираж 647 Совета Минист открытий наб., д, 4/5одписно Типография, пр, Сапунова,В правой части уравнения 11) имеем сумму членов арифметической прогрсссии с числом членов /(х) Пренебрегая единицей и решая относительно/(х) имеем: т. е. результат после первого действия в двоично-десятичном счетчике 1 пропорционален коргио квадратному из х. Абсолютная ошибка результата вычисления может составлять максимально одну единицу (один импульс) всегда независимо от величины /(х).Поэтому для уменьшения относительной погрешности вычисления стремятся к увеличению значения /(х), что достигается увеличением исходного числа х за счет дополнительных разрядов и дополнительного двоичного счетчика 3. Число дополнительных разрядов и выбирается исходя из требуемой точности вычисления корня при заданчом числе разрядов счетчиков 1 и 2,Предмет изобретенияУстройство для вычисления элсмснтарщ 1 хфункций, содержащее узел управления, подключенный к двулично-десятичному счетчику,5 выход которого соединен с триггером операций, к генератору, выходом связанному черезсоответствующие ключи и схему НЕ с двоично-десятичным счетчиком, с двоичным счетчикОм и с ждущим многофазным мультпви 10 братором, к триггеру операций, выходы которого соединены с,ключами, к триггеру действий, выходами связанному с генератором ис узлом ввода коэффициентов, выход которого через ключ подключен к двоично-десятич 15 ному счетчику, а входы - к двоичному счетчику, к двоичному и дополнительному двоичному счетчикам, отличающееся тем, что, сцелью расширения функциональных возможностей, оно содержит двоичный счетчик кор 20 ня, первый вход которого соединен с узломуправления, а второй вход через кл 1 оч, ко второму входу которого подключен выхо 1, схемыИ, - с генератором; входы схемы И соединены с единичным и нулевым выходами со 25 ответственно триггера операций и триггерадействий; выходы двоичного счетчика корняподключены к ждущему многофазвому мультивибратору,