Устройство для вычисления логарифмов чисел

"и Е МБА Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 05. 01. 79 (21) 2707118/18-24. с присоединением заявки йо -(23) Приоритет Государственный комитет СССР но делам нзобретейий и открытиИ(72) Авторы изобретения Р,В.Коробков, В.Е.Эолотовский и Е,А. Семерников Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЛОГАРИФМОВ ЧИСЕЛ25 30 1Предлагаемое устройство относится к вычислительной технике и может быть использовано для получения логарифмов чисел, представленных в единичных кодах, например, в цифровых 5 интегрирующих машинах.Известно устройство для вычисления логарифмов чисел, содержащее два сумматора, два регистра., постоянное запоминающее устройство, устройство 10 управления и ряд логических схем 1.Однако это устройство требует большого количества оборудования, обусловленного использованием параллельных сумматоров, регистров сдвига, памяти.Наиболее близким к изобретению является устройство для вычисления логарифмов чисел, представленных единичными кодами, содержащее счетчик, триггер, устройство перезаписи и множительный блок 21. Главным недостатком его является :невозможность обработки отрицательных чисел.Это устройство также требует большого количества оборудования и имеет чрезвычайно низкую точность вычислений, особенно вблизи нуля,Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет выполнения функции для отрицательных приращений аргумента, упрощение и повышение точности, Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее счетчик и триггер введены одиннадцать элементов И и четыре элемента ИЛИ, первый прямой выход счетчика соединен с первыми входами первого и второго элементов И и первым входом первого элемента ИЛИ, второй прямой выход счетчика - с первым входом третьего элемента И, второй инверсный выход с первым входом четвертого элемента И, третий прямой выход - с первым и вторым входами соответственно пятого и третьего элементов И, пятый инверсный выход - с первыми входами шестого и седьмого элементов И, четвертый прямой выход - со вторым входом шестого элемента И, четвертый инверсный выход - с первым и третьим входами соответственно восьмого и третьего элементов И, пятый инверсный выход - со вторыми входами первого и пятого элементов И, шестой инверсный выход - со вторыми входами седьмого и восьмого элементов И, седьмой прямой выход - со вторым и третьим входами четвертого и шестого элементон И, седьмой инверсный выход с перным входом девятого элемента И, выходы третьего и пятого элементов И подключены ко второму и третьему входам первого элемента ИЛИ, выходы четвертого и седьмого элементов И к первому й второму входам второго элемента ИЛИ, выходы шестого и восьмого элементов И - к первому и второму входам третьего элемента ИЛИ, выходы первого, второго и третьего элементов ИЛИ подключены соответственно ко второму входу девятого, второму входу второго и третьему входу первого элементов И, выходы первого, второго и девятого элементов И подключены через четвертый элемент ИЛИ к первому входу десятого элемента И и входу триггера, выход которого соединен с первым входом одиннадцатого элемента И, вторые входы десятого и одиннадцатого элементов И подключены соответственно к первому и второму входам устройства и входам суммирования и вычитания счетчика, выходы десятого и одиннадцатого элементов И являются соответственно выходами положительного и отрицательного приращений функции устройства.Функциональная схема устройства для вычисления логарифмов чисел представлена на чертеже.Схема включает счетчик 1, элементы И 2-7, элементы ИЛИ 8-10, элементы И 11-13, элемент ИЛИ 14, триггер 15, элементы И 16 и 17, вход 18 положительных приращений, вход 19 отрицательных приращений, выход 20 положительных приращений, выход 21 отрицательных приращений, суммирующий вход 22 счетчика, вычитающий вход 23 счетчика.Приращения входной величины Х поступают на входы 18 и 19, Величина приращений ь Х = 2Входная величина Х может находиться в пределах 0,3-1. Система кодирования приращений - тернарная. Положительные приращения +ЬХ поступают на вход 18, отрицательные - на вход 19, Счетчик 1 фиксирует значения аргумента Х. К выходу счетчика подключено устройство, собранное на элементах И 2-7 и 11-13 на элементах ИЛИ 8-10 и 14, На выходе элемента ИЛИ 14 возникает единичный сигнал тогда, когда изменение аргумента таково, что должно быть выдано единичное приращение функции ьу = 2Алгоритм формирования приращения +ьУ реализуется на элементах 15 (линия задержки на 1 шаг) и на элементах И 16 и 17. Выход элемента 16 является выходом 20 устройства, на котором Формируются приращения +Ьу. Выход элемента 17 является выходом21 устройства, на котором Формируются приращения -ЬУ.Проиллюстрируем сказанное конкретным примером. Быстродействие описанного устройства определяется нременем срабатывания счетчика. Одно приращение ьХ может быть отработано за 1 такт(0,3- 1 мкс). Следовательно, быстродействие предлагаемого устройства для вычисления логарифмов чиоел такое же, как и у наиболее быстродействующих аналогичных устройств.Предлагаемое устройство оказывается проще прототипа. Как и прототип, оно содержит счетчик и триггер. Кроме того, в его состав входят пятнадцать логических схем. В состав прототипа входит еще один счетчик, множительный блок и блок перезаписи. Для того чтобы отработка одного приращения была возможна за один такт, множительный блок должен содержать параллельный регистр множимого, параллельный накапливающий сумматор и формирователь приращений логарифма. Поэтому счетчик, блок перезаписи и множительный блок по сложности значительно превосходят блок синхронизации и 15 логических схем предлагаемого устройства. Формула изобретения 60 65 шестой инверсный выход - со вторыми входами седьмого и восьмого элементов И, седьмой прямой выход - со вторым и третьим входами соответственно четнертого и шестого элементов И, седьмой инверсный выход - с перУстройство для вычисления логарифмов чисел, содержащее счетчик и триггер, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения класса решаемых задач за счет вычисления функциидля отрицательных приращений аргу мента, в него ннедены одиннадцатьэлементов И и четыре элемента ИЛИ,при этом прямой выход счетчика соединен с первыми входами первого ивторого элементов И и перным входом 4 первого элемента ИЛИ, второй прямойвыход счетчика - с первым входомтретьего элемента И, второй инверсный выход - с первым входом четвертого элемента И, третий прямой выр ход - с первым и вторым входами соответственно пятого и третьего элементов И, третий инверсный выходпервыми входами шестого и седьмогоэдементов И, четвертый прямой выходсо Вторым входом шестого элемента И,четвертый инверсный выход - с первыми третьим входами соотнетственновосьмого и третьего элементов И,пятый инверсный выход - со вторымивходами первого и пятого элементов И,785870 ь Л.Зорин оста ехре ор Ж.Рожков ектор Л. Ива е Заказ 8846/5.3 Тираж 751 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РауПодписноеа СССРтийб., д.4/5 комити откская лиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная,4 вым входом девятого элемента И, выходы третьего и пятого элементов Иподключены ко второму и третьемувходам первого элемента ИЛИ, выходычетвертого и седьмого элементов Ик первому и второму входам второгоэлемента ИЛИ, выходы шестого и восьмого элементов И - к первому и второму входам пятого элемента ИЛИ, выходы первого, второго и третьегоэлементов ИЛИ подключены соответственно ко второму входу девятого,второму входу второго и третьемувходу первого элементов И, выходыпервого, второго и девятого элементов И подключены через четвертыйэлемент ИЛИ к первому входу десятогоэлемента И и входу триггера, выход которого соединен с первым входом1одиннадцатого элемента И, вторые входы десятого и одиннадцатого элементов И подключены соответственно кпервому и второму входам устройстваи входам соответственно суммированияи вычитания счетчика, выходы десятого и одиннадцатого элементов И являются соответственно выходами положительного и отрицательного приращений Функции устройства.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 448459, кл.б 06 Г 7/38, 1974,2. Авторское свидетельство СССР15 Ф 489113, кл.б 06 Г 15/34, 1976