Цифровое устройство для вычисления синусно-косинусных функций

ц 694866 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30,10.79по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Л. Н. Костяшкин и О, А. Титов Рязанский радиотехнический институт(54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЪЧИСЛЕНИЯ СИ НУСНО-КОСИ НУСНЪХ ФУНКЦИ ЙИзобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении цифровых вычислительных машин, а также в качестве автономного устройства при решении задач навигации.Известны устройства для вычисления синусно-косинусных функций 11, содержащие регистры, сумматоры, блок управления,Недостатками известных устройств являются большой аппаратурный объем и низкое быстродействие.Наиболее близкое к изобретению решение - устройство 21, содержащее три регистра, два регистра сдвига, три сумматора, постоянный запоминающий блок, блок вычисления значения оператора поворота, блок управления, причем первые входы первого, второго и третьего регистров являются входами устройства, выходы первого и второго регистров соединены соответственно с первыми входами первого и второго сумматоров и входами первого и второго регистров сдвига, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами второго и первого сумматоров, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами второго и первого регистров. Выход блока управления соединен с управляющими входами постоянного запоминающего блока, первого и второго регистровсдвига. Выход блока вычисления значенияоператора поворота соединен с третьими5 входами первого и второго сумматоров ипервым входом третьего сумматора, выходкоторого соединен с входом блока вычисления значения оператора поворота. Выходытретьего регистра и постоянного запомина 10 ющего блока соединены с вторым и третьим входами третьего сумматора,Недостатком устройства является низкое быстродействие.Цель изобретения - повышение быстро 15 действия.Поставленная цель достигается тем, чтов устройство введен дешифратор, группавходов которого соединена с группой выходов третьего сумматора, а выход - с вхо 20 дом блока управления.На чертеже показана схема устройства.Устройство содержит регистры 1, 2, 3,сумматоры 4, 5, 6, регистры сдвига 7, 8,блок 9 вычисления значения оператора по 25 ворота, блок 10 управления, постоянныйзапоминающий блок 11 и дешифратор 12.На первые входы регистров 1, 2 поступают коды начальных координат Хо, 1 о соответственно, а на первый вход регистра 3 -30 код угла ф, причем разность между ф иОю (где Ою - начальное значение кода угла) должна быть достаточно малой, что является необходимым условием для работы данного устройсгва.По сигналу блока 10 производится вычитание содержимого регистра 3 пз содержимого сумматора 6, в рсзультатс чего получается разность )по формуле:9 - оНа основании анализа содержимого сумматора 6, проводимого дешифраторо.,1 12 по формуле- 11 =(г, г = 11 ю.Д 21где 1 - номер угловой константы (ю,: вагс 1 д ряду;а; - значение 1-го разряда в двоичном коде, причем всегда ссю:=0;г - конститента единицы;П - знак конъюнкции,из агс 1 д ряда выбирается угол, равныйстаршей составляющей разности, прп этомопределяется номер 1, соответствующий номеру выбранного угла. Далес по управляющим сигналам блока 10 производится сдвигсодержимого регистров сдвига 7, 8 наразрядов вправо, после чего содержимоерегистра 3 суммируется в сумматорс 4 ссодержимым регистра сдвига 8 с учетомсостояния блока 9, которое опредс.ляетсясостоянием знакового разряда сумматора 6.Аналогичные операции проводятся 1 ад содерсимым регистра 2 и регистра сдвига 7в сумматоре 5.В результате в сумматоре 4 получи. гсяХ - ХУ 2-(1 - 2)а в сумматоре 5У, =- У, + с,Х,2-( - ),где сю - значение оператора поворота.Одновременно с упомянутыми выше операциями производится вы 1 ганис кода, соответствующего выбранному углу (5;, из содержимого сумматора 6, и все подгорястся до тех пор, пока содсржимос. сумматора 6 нс будет опрсдсл 5 ться услоикм где у - разность т-й итерации,- погрсшность прсдс(1 злен:151уг 1 аПо выполнении этого условия, г.о будет отмечено по соответствующим сигналам с дешифратора 12, в блоке 10 управления вырабатывается управляющий сигнал, д результате дснствия которого содержимое регистра 3 переносится в сумматор 6, предварительно обнулсш ый. На основании пзлокенного алгоритм работы устройстьа выракается формулами хс 1 Х - ; 1 э-( -211, - . 1 +: Х 2 - (-2);где- номер итерации;1, - оператор поворота вектора т-Йитерации;у, - угловая разность в т-й итерации;Х, Укоординаты вектора с-й итерации.Таким образом, введение дешифраторапозволяет сакраТь количество итераций,рсзулыатом чего является увеличение быстродействия устройства.20Формула изобретснияЦифровое устройство для вычисления 2 З синусно-косинусных функций, содержащеетрп регистра, два рс.гистра сдвига, три сумма 1 ора, постоянный запо)Нна)огциР Олок, блок вычисления значения оператора поворота, блок управления, причем первые вхо- ,О ды первого, второго и третьего регистровявл)нотся входамп устройства, выходы пер- НОГО Е 1 В 1 ОРОГО РСГИС 1 РОВ СОСДПНСНЫ СОО 1- встствснно с первыми входами первого и ыорого сумматоров и входами первого и ;) дорого регистров сдвига, выходы которыхсоединены соотвстствсншо с вторыми входамн второго и первого сумматоров, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами второго и первого регис- )О тров, выход блока управления соединен су 1 равл 5 пощпми входамии постоянного запоминающего блока, первого и второго регистров сдвига, выход блока вычисления значсш;я оператора новорога соединен с 5 рстьпм; входамп первого и второго сумматоров и первым г,ходом третьего сумматора, выход которого соединен с входом блока вы шсленпя з;асиня оператора подорога, ды: оды третьего регистра и постоиНого запо.;нна:ощ:го блока соедшены с дторь;м и трс гьпм входамп третьего сумматор 1 0 т 21 и1 1 О щ е с с 51 тем, 1 то, с целью повышения быстродействия, в него вгеден дсшисрратор, группа входод которого соединена с гру;шой ьыходов третьсго сумматора, а выход - с входом блока управлеНН 51.Истоники инфОрхацнн,1 р:шя-ыс во вНманис при экспертизеСоставитель И. Харова Редактор Т. Рыбалова Техред А, Камышникова Корректор А. Степанова Заказ 2521/10 Изд. Ъ 623 Тираж 780 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2