Функциональный преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1) 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР У 1196860, кл. С 06 Р 7/556, 1984.Авторское свидетельство СССР У 881741, кл. С 06 Р 7/556, 1979 (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к цифрово вцчислительной тЕхнике и может быть использовано для преобразования вось мираэрядных двоичных чисел при построении специализированных вычислительных устройств обработки сигналов,Целью изобретения явялется расширение функциональных возможностей преобразователя за счет вычисления антилогарифмов. Функциональный преобразователь содержит регистр 1, сумматор2, блок памяти 3, первую и вторуюгруппы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4 и5 и блок коррекции 6, который состоит из элемента И,НЕ 7 и элемента И 8.В предлагаемом преобразователе расширение функциональных возможностейдостигается использованием общегополя значений корректирующей функциии последующей дополнительной коррекцией младшего разряда Входного кода.Изобретение относится к цифровойвычислительной технике и может бытьиспользовано для преобразования вось-.миразрядных двоичных чисел при построении специализированных вычисли 5Телей цифровых устройств для обработки сигналов в микропроцессорныхсистемах повышенного быстродействия.Целью изобретения является расширение функциональных возможностейпреобразователя за счет вычисленияантилогарифмов,На фиг. 1 приведена функциональная схема функционального преобразователя; на фиг. 2 - эпюры, поясняющие принцип преобразования.функциональный преобразовательсодержит регистр 1, сумматор 2, блок3 памяти, первую 4 и вторую 5 группыэлементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и блок 6коррекции,Блок 6 коррекции состоит из элемента И-НЕ 7 и элемента И 8.Работа преобразователя основана 25на кусочно-линейной аппроксимациифункций у = 1 оя,( 1+х) и у = 2 , гдех бО, 11, с последующей коррекциейразности (в дальнейшем - функциейкоррекции) между исходными функциямии их линейными приближениями.Иэ аппроксимаций функций у1 ор (1+х) иу = 2, хе(. О, 11прямыми линиями с единичным наклоном (фиг2 а,б) видно, что входнойкод х содержит часть информации овыходной величине у и может быть использован как грубое приближение исходной функции.Анализ разности между исходнойфункцией логарифма и ее линейным40приближением (фиг. 2 в)Ч (х) = 1 ор (1+х) - х (1)-3показывает, что, (х)смакПостроим функцию Ч,(х), симметрич ную функции ,(1) относительно оси х = 1/2, где х = 1-х,Анализ функции разности между исходной функцией антилогарифма у = 2 и ее линейным приближением (фиг.2 г), 50У(х) = (х+1) - 2 (2)показывает, что такжеУ д (х) /, ( 2-3На фиг. 2 д изображены функцииМ,(х) и Ч (х),Анализ функции разности второгопорядка ЬМ (х) = Ч (х) - Ч, (х)(фиг,2 е) показывает, что за исключением интервалах , х 1 значение (Ь%" ф, Для интервала (х х ) справедливо неравенство 2 (1 ьМ 1 с 2Если на интервале х с хх , где315х= - х = - , функцию АМ (х) сум 1 42 16мировать с дополнительной ступенчатой корректирующей функцией А (х) (фиг.2 ж), такой, чтоО О(х(х ф х 2, с 1Л (х) =- - ю ф 21/28, х,с ххфункции Ю(х) =а 1 (х) + Ь (х) (фиг.2 з) становится справедливо соотношениеМ 1( ЕО, 1, 1 Ц/(х) 2 (4)Неравенство (4) свидетельствует о том, что при использовании функций М,(х) и 1(х) для выполнения операции антилогарифмирования погрешность преобразования не превьппает уровня 2 8, Следовательно, используя одни и те же значения функции коррекции Ч,(х) можно реализовать функции логарифма и антилогарифма С одинаковой точностью.Запишем результирующие уравнения преобразования:для функции у = 1 ое ( 1+х)у = х +ц,(х) (5)для функции у = 2у = х - ,(х) + Л (х) (6) где х = 1-хОбъем памяти, необходимый для хранения значений функции коррекции (х), определяется выражениеми Ц = (и) 2 2 = 320 бит. (7)Дополнительная двойка в уравнении ( 7) учитыв ает двузначность (в математическом смысле) функции Ч (х).Рассмотрим работу преобразователя в режиме логарифмирования. На управляющий вход преобразователя поступает сигнал низкого уровня. На выходе блока 6 коррекции устанавливается сигнал с низким уровнем группы 4 и 5 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ КПИ пропускают сигналы без изменения. На выходе преобразователя получают функцию У согласно (5).В режиме антилогарифмирования на управляющий вход преобразователя поступает сигнал высокого уровня. Пер97905 з 13 вая группа 4 элементов ИСКЛЮЧАКП 1 ЕЕ ИЛИ инвертирует входной код х на адресных входах блока 3 памяти. Вторая группа 5 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ осуществляет инверсию корректирующей функции Ч,(х) и совместно с сигналом управления преобразователя, подключенным к входу переноса сумматора, осуществляет выполнение операции вычитания х - Ч (х) заменяя ее операцией сложения в дополнительном коде, При помощи блока 6 коррекции формируется фукнция коррекции й(х). Сигнал высокого уровня формируется на выходе блока 6 коррекции при подаче на его управляющий вход сигнала высокого уровня и наличии на двух старших выходных разрядах регистра 1 сигналов высокого уровня.При подаче на входы блока б коррекции всех сигналов высокого уровня с четырех старших выходных разрядов регистра 1 сигнал высокого уровня с выхода блока 6 коррекции снимается. В результате на выходе преобразователя формируется точное значение функции у согласно (6). Формула изобретения Функциональный преобразователь, содержащий регистр, блок памяти и сумматор, вход аргумента преобразователя соединен с входом регистра выход которого соединен с первыми входами сумматора, выход которого соединен с выходом преобразователя,отличающий с я тем, что, сцелью расширения функциональных возможностей преобразователя за счетвычисления антилогарифмов, в неговведены первая и вторая группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и блок коррекции, состоящий иэ элемента И-НЕ иэлемента И, причем с первого по шестой разрядные выходы регистра соединены с первыми входами первой группыэлементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которой соединен с адресным входом блока памяти, выходы которого соединеныс первыми входами второй группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вход управления преобразователя соединен с вторыми входами первой и второй группэлементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, входомпереноса, с первого по третий разрядами второго входа сумматора и первым входом элемента И блока коррекции, выход второй группы элементов 25 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с разрядамис четвертого по восьмой второго входасумматора, выход элемента И блокакоррекции соединен с восьмым разрядом второго входа сумматора, с первого по четвертый разрядные выходырегистра соединены с первого по четвертый входами элемента И-НЕ блокакоррекции, выход которого соединен свторым вхоДом элемента И блока коррекции, третий и четвертый входы которого соединены с первым и вторымразрядами выхода регистра.1орректор А,Тяс Редактор И. Николай ираж 704 аказ 227 зводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и от3035, Москва, Ж, Раушская Подписиета СССРытийаб., д, 4/