Цифровой генератор функции

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социал истическик Республик(22) Заявлено 20,09.77 528831 18-2 с присоединени (23) Приоритет эаяв веииый комитеСССРи изобретеиийоткрытий осударс по дел О. Бюллетень Но 3(088,8) бликов Дата опубликования описания 3,80 вторыобретения В. отапов и А. Н. Флоренсо 1) Заявитель Омский политехниче институт(ФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР ФУНКЦ о и второго комляющим входам пемутаторов (2,Недостаткск ифункций являетсявие. генераторовбыстродействестныни зко Целью изоб ение быстрод ратора функци Поставленн что цифровой ержит четвер ти, блок сдви кового аз ядовы- гене ти - к темя з рого п рого кФун генера хема пока Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для аппаратурнойреализации аналитических функций в специализированных и универсальных быстродействующих цифровых вычислительных машинах.Известен цифровой генератор функций, содержащий регистры, блоки постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), коммутатор и сумматор (1.Наиболее близким техническим решением к данному предложенному является цифровой генератор функций, содержащий регистр младших и регистр старших разрядов аргумента первый второй и третий блоки памяти, первый, и второй коммутаторы, сумматор, буферный регистр, регистр результата, блок управления, причем выход регистра старших разрядов подключен к адресным входам первого, второго и третьего блоков памяти, выходы первого и второго блоков памяти через пер вый коммутатор подключены к первому., а выход второго коммутатора - ко вторсму входу сумматора, выход которого подключен ко входу буферного регистра и регистра результата, выходы блока управления подключены к управретения является пействия цифровогой,ая цель достигается тем,генератор функций сод тый и пятый блоки памяга и формирователь энар р а, причем выход регистра младших разрядов аргумента подключен к адресному входу четвертогоблока памяти, выход которого подключен к первому входу второго ксммутатора, выход сумматора подключен кадресному входу пятого блока памяти,выхбд которого,а также выход буферного регистра подключены к соответст"вующнм входам блока сдвига, выходблока сдвига подключен к инйормапионному, а выход третьего блока памяуправляющему входу йормированакового разряда, выход котоодключен ко вторсму входу втооммута торакциональная с цитора функций эан(5) или теже. Он содержит регистр 1 младшихразрядов аргумента, блок памяти 2,коммутатор 3, сумматор 4, блок памяти 5, блок сдвига 6, Формирователь7 з накового разряда, регистр 8 старших разрядов аргумента, блоки памяти 9, 10, 11, коммутатор 12, буферный регистр 13, регистр результата14, блок управления 15, Блоки памяти2, 5, 9 10, 11 могут быть реализо-,ваны в виде ПВУ,Вычисление значений Функции производится на основе следующих соотношений,Для аргумента М обозначим черезХо число, образованное К старшимидвоичными разрядами аргумента, гдеК - некоторый параметр (2к щ),щ - длина двоичного кода числа х.Число Х, представляет собой узловыеточки. Число, образованное (тй-К).младшими разрядами аргулента Х, обозначим через ьХ такчто Х = Хо + дх,Тогда для любой дийференцируемой врассматриваемой области измененияаргумента Х Функции Р имеет месторазложениеР (Х)(Хр+ Х 1 Е (Х о) ф АР (о) 1 где В - остаточный член.Для многих Функций, в частности для Функций, имеющих в рассматриваемой области изменения аргумента Х ограниченную вт орую прои зв одную, можно найти такое значение параметра К для данной конкретной Функции Р, что соответствующее ему значение остаточного члена В в (1) не превосходит половину величины младшего разряда Формата чисел, используемых в устройстве, При этом значении параметра К оказывается возможным вычислять значения требуемой Функции по форму- ле где Функция 81 дп определяется условием . 1, если 2О 81 дп (2) = О, если Е = 0 1, если Е ОВычисления по Формуле (3) требуют хранения пяти таблиц для соответствующих значений Функций Р( Хо)Я 1 цп (Р(Хо) )(,о 9ЬХРо 9,рР М)2и йспользуют лишь операциивыборки из таблиц и сложение, Перечисленные таблицы заносятся в ПЗУ 9,11, 2, 10, 5 соответственно.Работа цифрового генератора Функцийосуществляется следующим образом,В первом такте хранящееся в регистре младших разрядов аргумента значение приращения Х поступает навход ПЛУ значений логарифма приращения аргумента 2 и с выхода этого ПЗУзначение логариФма приращения аргумента лЧ Ь Х передается через коммутатор 3 на сумматор 4. ОднЫременно, в этом же такте, хранящееся врегистре 8 старших разрядов аргумента значение узловой точки Хо поступает на входы ПЗУ значения Функциив узловой точке 9. ПЗУ значений логарифма модуля производной в узловыхточках 10 и ПЗУ знака производной вузловых точках 11, образуя на их выходах соответственно, значенияР(.), Ео 9, Р (, и я 1 п Р (ХВ первом такте коммутатор 12 подключает к сумматору 4 выходы ПЗУ значений логарифма модуля производной вузловых точках, так что на выходесумматора 4 в результате сложенияпоступивших на вход чисел Сонг)К фо)и ,од Ь Х образуется значе 2, с.ние 1 о 92 ах (Р (хоЯ, характерис 25 тика которого запоминается на буферном регистре 13, а мантисса передается на вход ПЗУ значений показательной Функции 5.Во втором такте мантисса логарифЗО ма ГосЗ(ЬХ /Р(Хо, поступившаяна вход ПЗУ значений показательнойфункции 5, потенцируется таблицей,хранящейся в этом ПЗУ, и с помощьюблока сдвига б, учитывающим характеристику 1 о(лХ)Р (Хо, сдвигается на требуемое число разрядов,.образуя значение АХ)Р (Хо, котороепередается на Формирователь 7 знакового разряда, Блок 7 в случае Б 1 дп(Р(Хо = 1 на его управляющем входе выдает на выход число, поступающее на его вход, а при Я 19 п(Р (Хо =-1 на управляюцем входе образуетдополнительный код из числа на входе,взятого с обратным знаком. На выходеблока 7 образуется значение ДАХР(Хо)=В 1 дп (Р (Хо) ьХ ( Р (Хо) 1, ЗначениеАХР (Х ) поступает через коммутатор3 в сумматор 4, складываясь со значением Р(Хд), поступившим в этом же5 О такте через коммутатор 12 с выходаПЗУ значениЙ Функции в узловых точках. В результате сложения образуется согласно (3) искомое значениеФункции Р (Х), которое запоминается55 на регистре результата 14,Время Т вычисления значения функции в предлагаемом цифровом генераторе функции определяется формулой 2(сп+ рыбф ов 60и оказывается существенно меньше,чем в известном генераторе.Формула изобретенияЦифровой генератор Функций, содержащий регистр младших и регистр староставител ехред М,П Шароши ницк едакт Заказ 9013/3 Подпис н ираж ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/илиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная,ших разрядов аргумента, первый, второй и третий блоки памяти, первый и второй коммутаторы, сумматор, буферный регистр, регистр результата, блок управления, причем выход регистра старших разрядов подключен к адресным входам первого, второго и тре-тьего блоков памяти, выходы первого и второго блоков памяти через первый коммутатор подключены к первому, а выход второго коммутатора - ко второму входу сумматора, выход которого1 подключен ко входу буферного регистра и регистра результата, выходы блока управления подключены к управляющим входам первого и второго коммутаторов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия цифрового генератора функций, он содержит четвертый и пятый блоки памяти, блок сдвига и формирователь знакового разряда, причем вы Оход регистра младших разрядов аргумента подключен к адресному входучетвертого блока памяти, выход которого подключен к первому входу второго коммутатора, выход сумматора подключен к адресному входу пятого блока памяти, выход которого, а такжевыход буферного регистра йодключенык соответствующим входам блока сдвига, выход блока сдвига подключен кинформационному, а выход третьегоблока памяти - к управляющему входуформирователя знакового разряда, выход которого подключен ко второмувходу второго коммутатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 504195, кл. С 06 Р 1/02.2. Авторское свидетельство СССР