Устройство для вычисления эллиптических функций

(71) Кировский по х выляетад ач рам дек инстиитехничес сттра,ту(72) И.ВСаннико (53) 681.325(088 (56) Авторское с Р 1374219, кл. С (54) УСТРОЙСТВО Д ТИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ (57) Изобретение вычислительной т А,Н.Чувати ычит ти СР86ЭЛЛ идетельство 06 Г 7/548, ЛЯ ВЫЧИСЛЕН мят синстой ьмой, трети носится к ластибыть може ни ески яти логарифми 3 синхронизац лока синхрони блока синхрони таит, блок 22 памконстант,блок 2товый выход 24 б так ции и ации. номера м обоэн- пер обоачения: еменна горитма дл угла радиусисанной икружностейл-м шаге; аче векторов вописаннойэллипса на ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСГВ Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано в специализированных вычислителях и является усовершенствованиемустройства по авт.св. В 1374219.Цель изобретения - расширение класса решаемых задач за счет обеспечениярешения параметрического уравненияэллипса в декартовых координатах.На чертеже представлена блок-схема устройства,Устройство для вычисления эллиптических функций содержит первый 1,второй 2, третий 3, четвертый 4, пя"тый 5 и шестой 6 регистры, первый 7, вто"рой 8, третий 9,четвертый 1 О,пятый 11,шестой 12, седьмой 13, восьмой 14 и девятый 15 сумматоры-вычитатели, вычитатель 16, первый 17, второй 18, третий 19 и четвертый 20 сдвигатели,блок 21 памяти арктангенсных конс-. использовано в специализированчислителях. Целью изобретенияся расширение класса решаемыхза счет обеспечения решения парического уравнения эллипса втовых координатах. Для этого вройство, содержащее четыре регпять сумматоров-вычитателей, втель, два сдвигателя, блок памарктангенсных констант, блох плогарифмических констант, блокхронизации, введены пятый и шерегистры, шестой, седьмой, восдевятый сумматоры-вычитатели,четвертый сдвигатели. 1 ил,С - переменные алгоритма дляобозначения соответственно ординаты и абсциссы вписанной в эллипсокружности на л-м шаге; Н - переменные алгоритмадля обозначения соответственно ординаты и абсциссы описанной околоэллипса окружности нал-м шаге;Ее -1 РЛ 11 переменная алгоритма для обозначения логарифма коэффициента удлинения радиусов вписанной 5 и описанной окружностей эллипса на л-м шаге;оператор направления поворота радиус-векторов 10 вписанной и описанной окружностей эллипса на л-м шаге;оператор направления из менения радиусов вписанной и описанной окружностей эллипса на л-м шаге;сквозной номер шага от 20 начала вычислений;номер выполняемой ите- рации(и) - количество разрядов вдробной части числа, количество выполняемыхитераций с двойными шагами;Т - угол радиус-вектороввписанной и описаннойокружностей эллипса;А - радиус описанной окруж"35ности - большая полуосьэллипса;В - радиус вписанной окружности - малая полуосьэллипса;х, у - соответственно абсциссаи ордината эллипса.Устройство реализует следующий. алгоритм решения параметрического уравкения эллипса в декартовых координатаху В я 1 п (Т),х А соя (Т).Начальные условия: А = Т В = О50СВ;М 0; Н, =Аф 0 =Олл-Итерация;Ел фф знак (А );Р л знак (Р);Ал+, Ал-Ел агссд(2 /(1+Рл2 ) );Вл+л фф Вл+Рл Вл 2 + Ел Сл 2 1СлФ 1 Сл+Рл Сл 2 -ЕВ 2Мл+, ф Мл+Рл Мл 2 + ЕН 2 " 1Нл+еНл+Рл Нл 2 - Ел Мл 2 Ол =- Рл,5 1 п(1+Р 2 +2 " );где л = 1,22(п);(л+1)/2 - для нечетных л,л/2 - для четных л.Результаты:А (и)+1 = О;В (и)+1 = В"я 1 п (Т);С (и)+1 = В соя (Т);М(п)+1 = Аея 1 п (Т);Н (п)+1 = А соя (Т);В (и)+1 = О,В исходном положении в регистрахнаходятся следующие данные:в первом регистре 1 - угол Т радиус-векторов вписанной и описаннойокружностей эллипса;во втором регистре 2 - число О;в третьем регистре 3 - радиус Ввписанной окружности - малая полуосьэллипса;в пятом регистре 5 - число О;в шестом регистре 6 - радиус А описанной окружности - большая полуосьэллипса;в четвертом регистре 4 - число О.Блок 23 синхройизации вырабатываетраспределенную во времени последовательность сигналов на своих выходах;на тактовом выходе 24 формируется последовательность синхросигналов, подаваемых на входы синхронизации первого 1, второго 2, третьего 3, пятого 5, шестого 6 и четвертого 4 регистров и на входы стробирования выборки блока 21 памяти арктангенсных констант и блока 22 памяти логарифмических констант; на выходе 25 формируется последовательность номеров выполняемых итераций.,На каждой итерации вырабатывается два синхросигнала. Под воздействием каждого сивхросигнала реализуетсяодин шаг алгоритма. Режимы работы (сложения или вычитания) первого 7, четвертого 10, пятого 11, восьмого 14 и девятого 15 сумматоров-вычитателей задает сигнал с выхода знакового разряда первого регистра 1.Режимы работы (сложения или вычитания) второго 8, третьего 9, шестого 12, седьмого 13 сумматоров-вычитателей задает сигнал с выхода знакового разряда четвертого регистра 4. Этот же сигнал управляет выбором соответствующих арктангенсной и логарифмической констант в блоке 21 памяти арк5 14746 тангенсных констант и в блоке 22 памяти логарифмических констант,.Предыдущее значение А угла радиус-векторов вписанной и описанной ок 5 ружностей эллипса и арктангенсная константа поступают соответственно из первого регистра 1 и блока 21 памяти арктангенсных констант в первый сумматор-вычитатель 7, где формирует- )О ся новое значение А), угла радиус 1векторов, которое фиксируется в первом регистре 1.Предыдущее значение 0логарифма коэффициента удлинения радиусов впи санной и описанной окружностей эллипса и логарифмическая константа поступают соответственно из четвертого регистра 4 и блока 22 памяти логариф" мических констант в вычитатель 16, 20 где формируется новое значение П, логарифма коэффициента удлинения ра- . диусов вписанной и описанной окруж" ностей эллипса, которое фиксируется в четвертом регистре 4. 25 формула изобретенияУстройство для вычисления эллиптических функций по авт. св.У 1374219, о т л и ч а ю щ е е с я В соответствии с номером выполняемой итерации в первом 17, втором 18, третьем 19 и четвертом 20 сдвигателях выполняется сдвиг предыдущих значений 30 соответственно ординаты В, абсциссы С вписанной в эллипс окружности и ординаты М, абсциссы Н 4 описанной около эллипса окружности на 1 разря," дов влево, т.е. на выходах первого 17, второго 18, третьего 9 и четвертого 20 сдвигателей формируются ве-.-к -к личины соответственно В 2, С 2 М 2, Н 2 . Предыдущее значение ординаты В вписанной в эллипс окруж ности, ее приращения В 2 и С 2 поступают соответственно из второго регистра 2, первого 17 и второго 18 сдвигателей в цепь, состоящую из второго 8 и четвертого 10 сумматоров вычитателей, в результате в четвертом сумматоре-вычитателе 1 О формируется новое значение ординаты В, вписанной в эллипс окружности, которое фиксируется во втором .регистре 2. Преды дущее значение абсциссы Сд вписанной в эллипс окружности, ее приращения С 2 и В 2 поступают соответственно из третьего регистра 3, второго 18 и первого 7 сдвигателей в цепью 55 состоящую из третьего 9 и пятого 11 сумматоров-вычитателей, в результате в пятом сумматоре-вычитателе 11 Формируется новое значение абсцисс С+ 41 6вписанной в эллипс окружности, которое фиксируется в третьем регистре 3.Предыдущее значение ординаты М,описанной около эллипса окружности,ее приращения М 2 и Н поступают соответственно из пятого регистра 5, третьего 19 и четвертого 20сдвигателей в цепь, состоящую из шестого 12 и восьмого 14 сумматоров-вы.читателей, в результате в восьмомсумматоре-вычитателе 14, формируетсяновое значение ординаты М+, описанной около эллипса окружности, которое фиксируется в пятом регистре 5.Предыдущее значение абсциссы Н описанной около эллипса окружности, ееприращения Н 2 и М 2поступаютсоответственно из шестого регистра 6,четвертого 20 и третьего 19 сдвигателей в цепь, состоящую из седьмого13 и девятого 15 сумматоров-вычитателей, в результате в девятом. сумматоре-вычитателе 15 формируется новоезначение абсциссы Н+, описанной око"ло эллипса окружности, которое фиксируется в шестом регистре 6.После выполнения (и-) итераций сдвойными шагами в регистрах зафикси"рованы следующие результаты:в первом регистре 1 А) ,) = 0;во втором регистре 2 В )= Вв 1 п (Т) хв третьем регистре 3 С я)-)+= Асоя (Т);в шестом регистре 6 0 -) = 0;В частном случае при задании на"чальных условий: А = у; В, = ОС =АМ,=0 Н, =1; О, =Х, Предлагаемое устройство вычисляет функциюе = е" сов(у) + )е" я 1 п(у) комплексного переменного я = х + )у:А,+ =0;Вв- + = е"я 1 п(у);хС х ,)+е соя (у);М-)+е е" яп(у);хН, 1,1+, = е соя(у);1)1 и-е)+ = 0 хт.е. вычисляет ту же функцию, что иизвестное устройство,1474641 Составитель А.ЗориТехред А.Кравчук орректор М.Самборская нко едакто Заказ 189446 Тираж 667ВНИИПИ Государственного комитета по изобре13035, Москва, Ж, Рауш Подписноениям и открытиям при ГКНТ СССРая наб д, 4/5 нзводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагари тем, что, с целью расширения классарешаемых задач за счет обеспечениярешения параметрического уравненияэллипса в декартовйх координатах, внего введены пятый и шестой регистры,с шестого по девятый сумматоры-вычитатели и третий и четвертый сдвигатеюли, причем выходы информационных разрядов пятого и шестого регистров 10соединены с входами первого операндасоответственно шестого и седьмогосумматоров-вычитателей, выходы которых соединены с входами первого опе"ранда соответственно восьмого и девятого сумматоров-вычитателей, выходыкоторых соединены с информационнымивходами соответственно пятого и шестого регистров, выходы информационныхразрядов которых соединены с информационными входами соответственно третьего и четвертого сдвигателей, выходы которых соединены с входами второго операнда соответственно шес. того и седьмого сумматоров-вычитателей и с входами второго операнда соответственно девятого и восьмого сумматоров-вычитателей, выход знакового разряда первого регистра соединен с входами выбора кода операции восьмого и девятого сумматоров-вычитателей, выход знакового разряда четвертого регистра соединен с входами выбора кода операции шестого и седьмого сумматоров-вычитателей, тактовый выход блока синхронизации соединен с входа" ми синхронизации и шестого регистров, выход номера итерации блока синхронизации соединен с входами управления величиной сдвига третьего и четвертого сдвигателей.