Устройство для вычисления экспоненциальной функции

Союз Советсннк Социалистическик Республик(22) Заявленс 29.0480 (21) 2918682/18-24 И 1)М фл с присоединением заявкм Ио -(23) Приоритет С 06 Г 7/544 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(088.8) 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЭКС ФУНКЦИИ нциАльнОЙ иальИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных устройствах и устройствах дискретной автоматики для вычисления экспоненциальной функции у = еИзвестно устройство для вычисления экспоненциальной функции,содержащее накопительные регистры, выходы которых соединены со своими входами через соответствующие однородные сумматоры-вычитатели,блок управления, блок памяти, блок определения знака псевдочастотного,блок повторения итераций, блок. сброса, блок анализа сходимости и вентили 11.Недостатком такого устройства для вычисления экспоненциальной функцииФявляется сложность его реализации.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для вычисления экспоненциальной функции, содержащее два регистра сдвига, сумматор, первый выход которого соединен через первый регистр сдвига с его первым входом, первый триггер, вход установки и прямой выход которого соединены соот 4ветственно со входной шиной устройства и с первым входом первого элемента И, выход которого соединен со вторым входом сумматора, второйвыход которого соединен с первымвходом второго элемента И, второйвход которого соединен со входомсброса первого триггера и с шинойсброса устройства 2 1.Недостаток известного устройствазаключается в сложности его реализации.Цель изобретения - упрощение устройства для вычисления экспоненцной зависимости.Поставленная цель достигается темчто в устройство, содержащее дварегистра сдвига, сумматор, первыйтриггер и два элемента И, причемпервый выход сумматора через первыйрегистр сдвига подключен к первомувходу сумматора, второй вход которог 2 О соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединенс прямым выходом первого триггера,вход сброса которого является входомсброса устройства и первым входомвторого элемента И, второй вход которого соединен со вторым выходомсумматора, установленный вход первого триггера соединен с информационным входом устройства, введены ЗО второй триггер, третий элемент И, 896619Такое техническое решение устройства для вычисления экспоненциальной функции позволяет по сравнению с известным исключить из состава устройства второй сумматор и счет"чик.На чертеже изображена структурнаясхема устройства для вычисления экспоненциальной Функции.Устройство для вычисления экспонейциальной функции содержит дварегистра 1 и 2, сдвига, сумматор 3,два триггера 4 и 5, три элемента Иб, 7 и 8, элемент ИЛИ 9, элемент 10задержки, вход 11 устройства и вход12 сброса.Устройство для вычисления экспоненциальной функции работает следующим образом.В исходном состоянии регистр 1сдвига очищен, триггеры 4 и 5 находятся в нулевом состоянии. На вход12 сброса поступает " последовательность импульсов частоты Г/и, где Гчастота тактовых импульсов; и - количество разрядов регистров 1 и 2сдвига,В регистр 2 сдвига записываетсядвоичный код начального значенияфункции уе "ф,На вход 11 устройства подается последовательность импульсов, представляющая собой потокприращений аргумента.Первый входной импульс, поступающий по входу 11, устанавливаеттриггер 4 в единичное состояние, вкотором сигнал его прямого выходаоткрывает элемент И 6, подключаявторой вход сумматора 3 к выходуэлемента ИЛИ 9. Двоичный код начального значения функции сдвигается свыхода регистра 2 через элемент И 8,открытый сигналом инверсного выходатриггера 5, элемент ИЛИ 9 и элементИ б на второй вход сумматора 3, напервом выходе которого формируетсяпоследовательный двоичный код суммы, сдвигаемыйв регистр 1, начиная с младших разрядов.Двоичный код начального значенияфункцви сдвигается с выхода регистра2 на его вход без изменения черезэлементы И 8, ИЛИ 9 при нулевом состоянии триггера 5. элемент ИЛИ и элемент задержки,причем второй вход первого элемента Исоединен с выходом элемента ИЛИ ичерез второй регистр сдвига с первым входом третьего элемента И ивходом сброса второго триггера,инверсный выход которого соединен через элемент задержки со вторым входом третьего элемента И, входы элемента ИЛИ соединены с выходом третьего элемента И и прямым выходом второго триггера, установочный входкоторого соединен с выходом второгоэлемента И. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ЗО 55 0 б 5 Спустя и тактов триггер 4 сбрасывается в нулевое состояние, в котором сигнал прямого выхода триггера 4 закрывает элемент И 6Второй входной импульс, поступающий ко входу 11, вновь устанавливает триггер 4 в единичное состояние, в котором сигнал его прямого выхода открывает элемент И б.В этом случае на первый вход сумматора 3 с выхода регистра 1 сдвинутый, начиная с младших разрядов,двоичный код суммы предыдущего шага вычнслений, а на второй вход сумматора 3 с выхода элемента ИЛИ 9 через элемент И б поступает двоичный код текуцего значения Функции.В результате суммирования, выполняемого сумматором 3, может произойти переполнение регистра 1 сдвига,в который записывается только и разрядов суммы, а сигнал переполнения в виде переноса из и"го разряда поступает со второго выхода сумматора 3 через элемент И 7 на вход триггера 5, устанавливая его в единичное состояние.В единичном состоянии триггер 5. находится до появления с выхода регистра 2 первой, начиная с младшего разряда, единицы двоичного кода текущего значения Функции. Если с выхода регистра 2 сдвига в младших разрядах появляются нулевые сигналы, то на вход регистра 2 сдвига и второй вход элемента И б поступают через элемент ИЛИ 7 единичные сигналы прямого выхода триггера 5. Сигнал первой единицы двоичного кода текущего значения функции, действующий на выходе регистра 2 сдвига, сбрасывает триггер 5 в нулевое состояние, в котором на его прямом выходе устанавливается нулевой .сигнал.Элемент 10 задержки обеспечивает стирание первой единицы двоичного кода текущего значения Функции,так как поддерживает нулевой сигнал предыдущего состояния триггера 5 на втором входе элемента И 8, который остается в закрытом состоянии до окончания действия сигнала первой единицы на выходе регистра 2 сдвига.Таким образом, двоичный код текущего значения функции в регистре сдвига 2 уменьшается на единицу младшего разряда по сигналу переполнения регистра 1 сдвига, Например, если в регистре сдвига 2 был код 1000, то по сигналу переполнения регистра 1 сдвига, который устанавливает триггер 5 в единичное состояние, в трех младших разрядах регистра сдвига.2 записываются единичные сигналы прямого выхода триггера 5, действующие через элемент ИЛИ 9 на входе регистра сдвига 2, а единичный сигнал четвертого разряда стирается элементом И 8, который за896619 Формула изобретения НИИПИ Заказ 11699/37 Тираж 731 Подпися Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 крыт выходным сигналом элемента 10 задержки. Следовательно, по сигналу переполнения регистра 1 сдвига двоичный код 1000 текущего значения функции в регистре 2 сдвига преобразуется в двоичный код 0111 нового значения функции.Дальнейшие вычисления экспоненциальной функции уе выполняются аналогичным образом до окончания поступления по вхбдной шине 11 импульсов приращения аргумента. В регистре сдвига 2 фиксируется двоичный код ;нового значения экспоненциальной функции, .Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства для вы числения экспоненциальной функции заключаются в упрощении устройства. Устройство для вычисления экспоненциальной функции, содержащее два регистра сдвига, сумматор, первый триггер и два элемента И, причем первый выход сумматора через первый регистр сдвига подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с прямым выходом первого триггера,вход сброса которого является входом сброса устройства и первым входом второго элемента И, второй входкоторого соединен со вторым выходомсумматора, установленный вход первого триггера соединен с информационным входом устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюупрощения, оно содержит второй триггер, третий элемент И, элемент ИЛИи элемент задержки, причем второйвход первого элемента И соединен свыходом элемента ИЛИ и черезвторой регистр сдвига с первым,входом третьего элемента И ивходом сброса второго триггера,1 инверсный выход которого соединенчерез элемент задержки со вторымвходом третьего элемента И, входыэлемента ИЛИ соединены с выходомтретьего элемента И и прямым выходомЩ второго триггера, установочный входкоторого соединен с выходом второгоэлемента И,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 538366, кл. С 06 Г 15/34.2. Неслуховский К.С, Цифровыедифференциальные анализаторы. И.,ЗО, Машиностроение", 1968,рис, 16 и с. 14, рис. 4.