Устройство для вычисления функций

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 281178 (21) 2688959/18-24 с прнсоединеннвм заявкн йо Р 1 М , 3 0 06 Р 15/31 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(72) Автор . изобретения Л. Г. Козлов Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской ССь(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ФУНКЦИЙ Изобретение относится к вычисли ь тельной технике и может быть применено для построения функциональных преобразователей и специализированных вычисли тел ьных устройств.Известно устройство, использующее способ интерполяции по координатам точек перегиба и содержащее блок памяти, интерполятор, компаратор и блок управления 11).Недостатками этого устройства являются сложность блока интерполяции и низкое быстродействие так как в устройстве вначале производится последовательный подбор точекперегиба функции и затем выполняются вычисления по интерполяционной формуле, содержащей сложные операции типа умножение и деление,. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее блок памяти, вход которого соединен с первым выходом первого счетчика, выход блока памяти соединен с первым входом логической схеьы, подключенной выходом кр входу второго счетчикат а вторым входом - ко входу первого .счетчика и входу устройства 2)Недостатком данного устройстваявляется ограниченная точность воспроизведения функции, определяемаяколичеством ячеек (Н) блока 1 памяти. Погрешность воспроизведенияфункции, вычисляется по формулеб="ь, где Йд - максимальноезначение производной воспроизводимой функции. Для повышения точнос 10 ти, уменьшения Б требуется увеличивать количество ячеек блока памятнаЦель изобретения - повышение точйости.15 Поставленная цель достигаетсятем, что устройство, содеркащее блокпамяти, вход которого соединен спервым выходом первого счетчика,вход которого подключен ко входу20 устройства, выход блока памяти соединен с первым входом элемента И,содержит второй счетчик и сумматор,первый вход которого подключен квыходу второго счетчика, второй,25 вход подключен ко входу устройства,а выход соединен с выходом устройства, второй вход элемента И соединенсо вторым выходом первого счетчика,выход элемента И со входом второго30 счетчика, 81344 2На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - примеры воспроизведения функций в устройстве.Блок-схема устройства содержит блок 1 памяти, первый 2 и второй 3, счетчики, элемент И 4 и сумматор 5, вход б устройства.Устройство работает следующим образомНа вход б устройства поступает приращение аргумента, которое прибавляется к содержимому первого счет О чика 2, В первом счетчике 2 формируется текущее значение аргумента. Код, содержащийся встарших разрядах первого счетчика 2 служит .адресом для блока 1 памяти, в ячейках кото рого записаны одноразрядные приращения производной воспроизводимой функции на интервале изменения аргумента, соответствующем максимальному значению кода младшей части разрядов 2 О первого счетчика 2. Значение приращения производной воспроизводимой функции для соответствующего значения аргумента старшей части первого счетчика 2 с выхода блока 1 памяти посту.пает на вход элемента И, который для положительного сигнала на ее втором входе осуществляет выдачу без изменения текущего приращения производной на вход второго счетчика 3, а для отрицательного сигнала на втором входе элемента И осуществляется выдача на вход второго счетчика 3 обратного кода приращения производной функции для предыдущего интервала изменения аргумента. Формирование З 5 сигнала на втором входе элемента И 4 производится первым счетчиком 2, для этого используется выход младшей части разрядов первого счетчика 2, причем положительный сигнал соответ О ствует переполнению младшей части йервого счетчика 2, а отрицательный заему из старшей части. Цля каждого приращения аргумента, поступающего на вход б устройства, осуществляется в зависимости от знака этого приращения прибавление к содержимому сумматора 5 или вычитание из содержимого сумматора 5 кода второго счетчика 3, Таким образом, во втором счетчике 3 формируется по приращениям, поступающим из блока 1 памяти, значение производной функции для интервала, номер которого соответствует оду в старшей части первого счетчика 2, а линейная интерполяция 55 функции в пределах каждого интервала осуществляется с помощью сумматора.5, т,е. в сумматоре 5 Формируется текуцее значение искомой Функции для значения аргумента, код которого содержится в первом счетчике 2.На фиг.2 приведен пример воспроизведения в устройстве заданной функ- ции Е(х) (кривая 7), предлагаемом устройстве воспроизводится функция й(х) (кривая 10) и для сравнения приведена функция Г(х),которая воспроизводится в известном устройстве (кривая 9).Единица в блоке 1 памяти предлагаемого устройства соответствует изменению угла наклона линейного участка кривой при переходе от первого шага интерполяции (О+ ко второму шагу (Ь+2 Ь), т.е. единица во втором счетчике 3 соответствует значению 19 Ы,. где оС - угол наклона линейного участка кривой 8, аппроксимирующего функцию й(х) на интервале Л. Текущие значения кривой 10 соот - ветствуют коду в сумматоре 5. Цля известного устройства единица в блоке 1 памяти соответствует изменению ординаты функции на одно приращение (кривая 9),Предлагаемое устройство по сравнению с известным имеет значительно более высокую точность воспроизведения заданной функции.Формула изобретенияУстройство для вычисления Функций, содержащее блок памяти, входкоторого соединен с первым выходомпервого счетчика, вход которого подключен ко входу устройства, выходблока памяти соединен с первым входом элемента И, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышенияточности, оно содержит второй счетчик и сумматор, первый вход которого подключен к выходу второго счетчика, второй вход подключен ко входу устройства, а выход соединен свыходом устройства; второй входэлемента И соединен со вторым выходом первого счетчика, выход элемента И со входом второго счетчика,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США 9 3813529,кл. 235-152, 1974.2, Авторское свидетельство СССРУ 570047, кл. С 06 Р 15/34 197781 3442 97 игие.2 Составитель Н,Палееваеселова Техред Н.Келушак Корректор Е.Рошк илиал ПЛППатент , г. Ужгород; ул 4 т едактор Т,В акаэ 775/6 3 Тира ВНИИПИ Госуда по делам и 5, Иос ква, Ж795 твенн ого бретений5, Раушс Под п омитета СССР открытий я наб., д. 4/