Устройство для вычисления логарифмической функции

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 061 9) (111 И л нина палите нинского ко,Дудыкев льство СССР 7/556, 1982 ство СССР 7/556, 1982 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБР(71) Львовский орденанический институт им.сомола(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЛОГАРИФМИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ(57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах автоматического управления и контроля, а также в устройствах аппаратной реализации средств математического обеспечения ЭВМ. Целью изобретения является повьппение точности вычисления логарифмической функции. В состав устройства входят три счетчика 1-3, два импульсных сумматора 7, 11, два накапливающих сумматора 4,5, схема 6 сравнения кодов и импульсный вычитатель 15. 4 ил.ОЯ1 1280 бИзобретение относится к автоматике, вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления и контроля, в микропроцессорных системах, а также в устройствах аппаратной реализации средств математического обеспечения ЭБИ.Цель изобретения - повышение точности вычисления логарифмической 10 функции.На Фиг, 1 приведена структурная схема устройства для вычисления логарифмической функции; на фиг.2 - схема импульсного сумматора; на фиг.3 - схема импульсного вычитателя; на фиг.4 - диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство для вычисления логариф; мической Функции содержит первый, 20 второй и третий счетчики 1,2 и 3, первый и второй накапливающие сумматоры 4 и 5, схему 6 сравнения кодов, пер-. вьй импульсньй сумматор 7 с входами 8 и 9 и выходом 10, второй импульсный сумматор 11 с входами 12 и 13 и выходом 14, импульсный вычитатель 15 с входами 16 и 17 и выходом 18Импульсный сумматор содержит (Фиг.2) элемент 19 задержки и элемент ЗО ИЛИ 20.Импульсный вычитатель содержит (Фиг,3) элемент ИЛИ 21 и Э-триггер 22.Устройство работает следующим образом, 35Б исходном состоянии счетчики 1,2 и 3 и накапливаюшие сумматоры 4 и 5 находятся в нулевом состоянии, Приращение с 1 х входной импульсной последовательности х, поступающей на вход щ устройства, вызывает на выходе накап-. ливающего сумматора 4 приращение с 1 у импульсной последовательности у и Формирует в счетчике 1 текущее значе- ние числа х, Работа импульсного сум матора 7 описывается выражениемйг = йх + с 1 у.Накапливающий сумматор 4 использован в качестве первого управляемого 50 делителя частоты. Вхо,ом управляе" мого делителя частоты является тактовый вход накапливающего сумматора, группой управляющих входов управляемого делителя частоты, на которые подается код, задающий коэффициент деления, является группа информационных входов накапливающего сумматора вместе с установленным в единицувходом переноса из младшего разряда, выходом управляемого делителя частоты служит выход переноса накапливающего сумматора. Работа первого управляемого делителя частоты описывается выражением2 - х - 1 + 1ду2 лйг (2)Ф где и - разрядность группы информационных входов накапливающегосумматора;дг " приращение входной импульсной последовательности управляемого делителя частоты;Йу - приращение выходной импульсной последовательности управляемого делителя частоты.Решая совместно (1) и (2) и интегрируя с учетом прецелов интегрирования, получимг/р = 2 1 х/1 1г = 2 Г 1 х.(3) (4) С целью уменьшения погрешности используют схему сравнения кодов, счетчики 2 и 3, накапливающий сумматор 5, импульсный вычитатель 15 и импульсньй сумматор 11, Приращение Йч импульсной последовательности ст, поступающей на вход счетчика 3, вызывает на выходе схемы 6 сравнения кодов приращение Йз импульсной последов;,телъности з. Накапливающий сумматор 5 использован в качестве второго управляемого дели: теля частоты, работа которого описывается выражением РЙв = Йь2 л(6) где и - разрядность группы информационных входов накапливающегосумматора 5;Йз - приращение входной импульснойпоследовательности второго управляемого делителя частоты;4 з - приращение выходной импульс 1ной последовательности второго управляемого делителя частоты;Р - код, которьй подается на группу информационных входов накапливающего сумматора 5(значение Р зависит от разрядности устройства).,Работа импульсного вычитателя описывается выражением3 1280Разрядность счетчика 3 и схемы 6 сравнения кодов равна и + 1, младший разряд (нулевой разряд) схемы сравнения кодов подключен к нулевому потенциалу, х-й разряд счетчика 1 соединен .5 с д + 1-м разрядом схемы сравнения кодов ( = 0,1, , ), -й разряд счетчика 3 соединен с 1-м разрядом схемы сравнения кодов ( = О, 1, и + 1). Управляющие входы счетчика 3 10 при возникновении на выходе схемы сравнения кодов импульса, устанавли- . вают счетчик 3 в состояние равное 2. Поэтому работа счетчиков 1 и 3 и схемы 6 сравнения кодов описывается вы ражением 617 входом первого накапливающего сумматора, выход переполнения которогосоединен с вторым входом первого импульсного сумматора, вход переносапервого накапливающего сумматора соединен с шиной информационной единицыустройства, выход второго импульсногосумматора соединен со счетным входомвторого счетчика, информациойныйвход первого накапливающего сумматорасоединен с инверсным выходом первогосчетчика, прямой выход которого соединен с входом старших разрядов первого информационного входа схемысравнения, второй информационный входкоторой соединен с выходом третьегосчетчика, второй вход импульсноговычитателя соединен с выходом переполнения второго накапливающего сумматора, информационный вход которогосоединен с установочным входом устройства, выход схемы сравнения соединен с вторым входом второго импульсного сумматора, с установочным входом третьего счетчика, с тактовымвходом второго накапливающего сумматора, выход импульсного вычитателясоединен со счетным входом третьегосчетчика, младший разряд первогоинформационного входа схемы сравнения соединен с шиной информационногонуля устройства. 1 сз = --- Ю 2 х - 225 Решая совместно (5), (6) и (7),по Работа импульсного сумматора 11 описывается выражением с 1 г = с 1 к + дз. (10) Решая совместно (9) и (10) получим(2 х - 2) + н2 н 35Интегрируя (11) с учетом пределов интегрирования, получим текущее значение уточненной логарифмической Функции 2 бх в счетчике 2:2х 40г=2 Ьх+ ------- . (12)Р2 с - 2 +2" Формула из обретения45Устройство для вычисления логарифмической функции, содержащее первый,второй и третий счетчики, первый ивторой импульсный сумматоры, причемпервый вход первого импульсного сум.матора объединен со счетным входомпервого счетчика, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышенияточности, в него введены первый ивторой накапливающие сумматоры, схема сравнения и импульсный вычитатель,причем информационный вход устройствасоединен с первым входом первого им- .пульсного сумматора, выход которогосоединен с первым входом второго импульсного сумматора, с первым входомимпульсного вычитателя и с тактовым1280617 Составитель А.ШуляпРедактор А.Лежнина Техред Л.Олейник Корректор В аказ 7067/54 Тираж 671 ПодписнИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб д оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4