Цифровое вычислительное устройство

дм 1 л О П И С А Н-"й-Е Союз Советских Социалистических РеспубликЗдв 1 с;мое от авт. сВидетельства803 явлено 21,Ч 11.1971 ( 1684888/18-24) 5/00 б О с нриооединением зая 1 вки ссударственный комитетСовета Министров СССРпо делом изобретений Приор нтств Опубликовано ЗО.Х4 К 681.325 (088.8) 73, Бюллет и открытии ата опублт 1 ковани 5 исяния 15,.1974 торыобретен 5 А. В. Палягин и А. Ф, Кургаев ня Ленина институт кибернетики А Н Украинскойаявитсль ЦИФРОВОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЪНОЕ УСТР В гу 11 зоорстенис Относнтс 51 к Оолястн Вычислительной техники и может быть использовано Гори создании ц 11 фровых универсальных и специализированных вьгчпслитсльных машин,11 звестнд цифровая Вычислительная Яшина, использующая прн 11 ычисленни функций (1 одх, ехр х и др,) таблицы;1 з значений. Наоор значений функций соответствует старшей части аргумента. Потранка соответстВующая младшен части аргумента (приращению), с 11 ределяетс 51 с позОнсь 1 с лгонейной интерполяции с нспользовдниез того жс ОрГанпческоГО 1;1 о 01 э зн;1 ченн 1 ф пкпн 1: Грифма и экспоненты,Однако это устр 01 стг 0 нх 1 сст Оольшой Обьсм ОлОкс 1 пассВн 01 Нам 51 т; В сВ 51 зн с неооХоДНМОСТЬ 10 ХРЯНИТЬ Тдолпи 1 КЯК Л;1 Я ПРЯМЫХ фу 1 спи д=1(х), таси и дл 51 Оорятных х=Р (д) В том случае, если трсоуетс 5 Вьтч 11 слять и т и другую.Уст 1 рднсн 1 с у 1 сязя 1 исОГО 111 достс 1 ткя является целью;зобретення, Это достигается благодаря тому, что предложенная машина пмеег распределитель сигналов, вход которого соединен с В 1 ходямп триГерд знака суммятора, а Выход со входом регистра грубых значе. ннй, Выходь которого соединены со входахн блока оперативной памяти:1 сумматора.схека предлагаемого устронства изображена нд чертеже. оСТройСТВО СОСТОИТ НЗ ОЛОКЯ 5 НряВЛЕНИ 51 1,блока пассивной памяти 2, сумматора , бло.ка оперативной памяти 4, регистра-счетчиска грубых значений аргумента 5, регистра приращений 6 и распределителя сигналов 7.Блок 2 содКлючен своими адреснымн вхо.дами к Выходам регистра-счетчика 5, а выходами и сумматоруи к блоку 4, Последний СВОИМН ВХОДЯМИ СОЬДПНЕН ТЯКИСЕ С ВЫХОДЯВг 1 сумматора 3, а Выходямн со входамн сумматора д и Входами регистра-счетчика 5 и регистра 6. Регистр-счетчик 5 подключен входамн к выходам старшей разрядной частя сумматора , к Выхсдам регистра 6 и распреде-, литсля 7. Регистр 6 входа н соединен такжгс Выходдмп сузмяторс 5 котор 1,1 н подклОчен, кроме того, одним выходом ко входу распределителя 7. РеГистр 5 сОедснсн тйкке с сумматором,3 и с блоком 4, Г 1 рн вычислении прямой у=/(х) п обратной Х=Р(у) функций иснользуетс 5 таблицд грубо кваснтованных по аргументу значений одной нз этих функций, например прямой функции.Рассмотрим работу устройства на примере 25 ьпячислення функций д=1 одх п х=ехру, считая, что В блоке 2 хранятся таблицы значений функций 1 одх. Для функции у=1 одх вычисленн 5 ведутся согласно выражению 1 ох= -- : 1 оо х,+ехр (1 ос(Л 1 од х) +1 од бх - 1 од Лх) (1) зо где , - грубо квантованные значения ар5) 00 55 м ента; бх - прир ащение аргумента; Лод х - приращение функции на шаге квантования аргумента; Лх - .шаг квантования аргумента.Устройство работает следующим образом.Из блока 4 аргумент х пересылается в регистры 5 и 6 (в регистр 5 - грубое значение аргумента (х,). а в регистр 6 - значение приращения аргумента (бх). Грубое значение аргумента служит адресом, по которому из блока 2 выбирается соответствующее ему значение функции и пересылается в сумматор и в блок 4. После этого к концу регистра 5 прибавляется единица его младщего разряда, Из блока 2 выбирается значение функции, соотвемствующее значению аргумента и на сумматоре 3 определяется разностьЛ 1 од х=1 од х - 1 од х (2)Из регстра 6,приращение аргумента бх пересылается В реГисмр 5, а старшая )1 ясть Вычисленного выражения (2) из сумматора 3 переводится г) регистр 6. Из блока 2 выбирается значение логарифма, соот)ветствующее иоду регистра 5 (1 од(Л 1 од х и прибавляется к содержимому сумматора 3. В регистр 5 заВсе единицы из Олока 4 (мякспмяльное знячениР,пр 1 гряще 11 пя аргумент 1), затем выоирается пз блока 2 значение логарифма (1 одЛ х) и вычитается пз содержимого сумматора. Старшая часть содержимого сумматора пересылается в один из приемных регистров сумматора (на чертеже не показан), а младшая часть сумматора и регистр 5 счищаются. Затем из распределителя 7 в регистр 5 заносимся 1 старщего,разряда, и соответсмвенно ей (как значение аргумента) из блока 2 выбирается значение логарифма и вычитается на сумматоре пз содержимого приемного регистра сумматора. Если эта разность положительна, то из распределителя в регистр 5 заносится 1 следующего разряда, при этом триггер старшего разряда регистра 5 Остается В ед 1 ничноъ состоянии. Еслн ж) зняк разности отрцятель 1 ыЙ, то из распределителя в регистр 5 заносится 1 следующего разряда, а триггер старшего разряда регистра 5 сбрасывается в нулевое состояние, Этот процесс идет до перебора всех разрядов регистра 5. По окончании процесса в регпсгре 5 содержится значение поправки, соответствующей приращению аргумента бх. Затем из Олока 4 Выбирается на сумматор значение 1 од х;, в младшую часть к нему прибавляется содержимое регистра 5. Результат переносится в блок 4 пли остается на сумматоре.Для фукцпп х=ехр д вычисления ведутся согласно выражениюехр у = х;+ехр (1 одЛх+1 од(61 од х) -- 1 од(Л 1 од х) ) (3)Устройство работает следующим образом.Из блока 4 аргумент (ц) передастся на один из приемных реп 1 стров сумматоря 3. Затем пз распределителя 7 в регистр 5 заносится 1" старшего разряда и соответственно ей из блока 2 выбирается зня 1 еппс лОГярпфмя, которос Вы 111 таетс 51 Н 11 сумматоре пз Родер)кпл 10 ГО пр 110 20 25 30 "5 1 О 50 емного регистра сумматора 3. Если эта разность положительна, то из распределителя 7 в регистр 5 заносится с 1 1 следующего,разряда. При этом трипгер старщего разряда, регистра 5 остается в единичном состоянии. Если же,знак разности отрицателен, то из распределителя 7 в регистр 5 заносится единица следующвго,разряда, а триггер старпдего разряда сбрасывается в нулевое состояние. По замкнутому контуру: распределитель 7, регистр 5, блок 2, сумматор 3 осуществляется подбор в регистре 5 значения старшей част. функции ехр у, т, е. х 1. Результат (х 1) из реги стра 5 пересылается в блок 4 и остается на регистре. Старшие значащие цифры разности (бодх=ехр у - 1 ох,) пз сумматора передаются в регистр 6. Соответственно значениО числа в регистре 5 из блока 2 выбирается значение логар 1 фма и передается В сумматор. Затез к содеркимому регистра 5 прбавляемся единица его младщего разряда,и на сумматоре определяется разностьЛ 1 одх=1 од х . - 1 од х, (4) Содержимое регисмра 6 передается в регистр 5, а старшие значащие цифры разности (4) пз сумматора 3 переда 1 отся в регисмр 6. Из блока 2 соответственно содержимому регистра 5 выбирается на сумматор значение логарифма 1 од(йо 1)х), После этого из регистра 6 число пересылается в регисмр 5 (Л 1 О 1)х) и из блока 2 выбирается соответственное ему значение логарифма и вычитается из содержимого сумматора.Затем в регистр 5 заносятся все единицы и из блока 2 выбирается соответствующее значение логарифма и пр 1 бавляется к содержимому сумматора 3, Старящая часть содержимого сумматора пересылаепся в один из его 1)иемных рвг 11 стфов, ПО цепо 1 ке: ряспрРделитель 7, регистр 5, блок 2, сумматор 3 в регистре 5 подбирается значение экспоненты содержмого приемного регистра сумматора. Затем из блока 4 передается на сумматор значение х и в младшую часть к нему прибавляется содерж 1 мое 1)еГистря 5. РРзультят переносР 1 тся в блок 4 или остается на сумматоре,Аналогично описанному устройство позволяет вычислять прямые и обратные тригонометрические функци 11, пользуясь таблицам и только прямых тр 11 гонометрических функций, используя при вычислениях интерполяцпонной поправки таблицы логарифмов,Предмет изобретения Цифровое вычислительное устройство по авт. св.318031, от,1 ачаошееся тем, что, с целью расширения, функциональных Возможностей устройства и повышения его быстродействии, оно содержит распределитель сигналов, вход которого соединен с выходамп триггера знака сумматора, а выход - со входом регистра грубых значений, выходы которого соединены со входамп блока оператив;)й памяти су матера.409226 Составитель В. Иванеев Корректор Л. Новожилова Техред Т, Миронова Редактор В. Левятов Обл. тнп. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли Заказ 797 Изд, М 102 Гираж 635 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская иаб., д. 4,5