Устройство для вычисления тригонометрических функций

-)4748 Ц Союз Советских Социалистических Республик(51) Ч, Кл. 6 06115/3 соединением заявки М Государственный комите Совета Министров СССР 23) Приоритет -публиковано 25.06.75, Бюллетень Мата опубликования описания 13.01.7по делам изобретен и открытий 2) Авторы изобретен Р. П, Половинкин, А. И. Пономарев, С. М, Старобине Н. Е, Фролов и Г. А. Бурлака(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при реализации технических средств автоматики и ЗЦВМ.Известно устройство для вычисления тригонометрических функций, содержащее два сдвигающих регистра, преобразователи прямого кода в дополнительный, два последовательных комбинационных сумматора, счетчик итераций, дешифратор, схемы выдачи, схему задания констант, двоичный счетчик, схему сравнения, схемы И, ИЛИ, триггеры, схему управления, причем выходы двоичного счетчика связаны с Входами схемы сравнсния, другие входы которой подключены к выходам счетчика итераций, связанных с входази дешифратора, соответствующие выходы которого связаны с входами двух схем выдачи и с входами схемы задания констант, Выходы которого соединены с входами первого сдвигаю- щего регистра, другие входы схемы выдачи связаны с выходами первого и второго сдвигающих регистров, выходы последних разрядов,которых связаны с одним из входов первой и,второй схем И соответственно, выход первой схемы И связан с входом первого преобразователя прямого кода в дополнительный, выход которого связан с одним из входов первого последовательного комбинацио:1- ного сумматора, выход которого подключен к выходу первого сдвцгающего регистра, выход второй схемы И связан с входом второго преобразователя прямого кода В дополн:тельный, выход которого соединен с одшгм цз 5 входов второго последовательного комбинационного сумматора, выход которого связан с водом второго сдвигающего регистра.Недостатком известного устройства является наличие отдельцых регистров для хра пения промежуточных величин вычислений инеобходимость производить перед каждым сложечием сдвиги содержимого разрядов, что усложняет схему устройства.Для упрощения предлагаемого устройства 15 в нем выход первоц схемы выдачи с однимиз входов третьей и четвертой схем И, а выход третьей схемы 11 связан с входом первого триггера, выход которого связан с Одним из входов пятой схемы И, выходы четвертой 20 и пятой схем И связаны с входамц первойсхемы ИЛИ, третий вход которой соединен с выходом шестой схемы И, один,цз входов которой связан с выходом последнего разряда первого сдвцгающего регистра, выход первойсхемы ИЛИ связан с входом третьего преобразОВателя прямого кода в дополнительный, ВЫХОД КотоРОГО ПОДКЛЮЧЕЦ 1 ДРУГОМУ ВХОДУ второго последовательного комбицацпоццого сумматора, а выход второй схемы выдачи сое- ЗО дицен с одним цз входов седьмо 1 и восьзОй=ягс 1 о -- Ьзхю схем И, выход седьмой схемы И связан с входом второго триггера, выход которого связан с олцим из входов девятой схемы И, выходы восьмой и девятой схем И соединены с входами второй схемы ИЛИ, третий вход которой связан с выходом десятой схемы 1 Л, ол 5 п из входов которой связан с выходом последнего разряда второго сдвцгающего регистра, а выход второй схемы ИЛИ связан с входом четвертого преобразователя прямого кола в дополнительный, выход которого связан с одним из входов девятой схемы И, выходы восьмой и девятой схем 1 Л соединены со входап второй схемы ИЛИ, третий вход которой подключен к выходу девятой схемы И, один из входов которой связан с выходом последнего разряда второго сдвигавшего регистра, а выход второй схемы ИЛИ соедшсц со вхолом четвертого преобразователя прямого кода в дополнительный, выход которого связан с другим входом первого последовательного комбинационного сумматора входы управления слвигающцх регистров, двоичного счетчика, счетчика итераций, преобразователей прямого кола в дополнительный ц другис входы всех с:см И подключс:ы к соответствующим выходам схем управления.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит слвнгающце регистры 1 и 2, схемы И 3 - 12, схемы ИЛИ 13 и 14, преоорязователи 5 - 18 прямого кода в дополнительный, последовятельцыс комоццациоцные сумматоры 19 и 20, схемы выдачи 21 и 22, триггеры 23 и 24, двоичный счетчик 25, схему сравцегия 26, счетчик:тераций 27, дешифратор 28, схему 29 задания констант, схему управления 30.Устройство позволяет вычислить олцовреЯ гсино тр;Гономстрисскцс ф 1 нкц: г( ви ф : гр с 05 ф цлц гГС( - " - и г ) - + у-Для вычисления этих тригонометрических зависцмостсц используют цтераццо:ые формулы;н где т - чи ло итерации, определяется заданной точностью вычислений ц в конкретном устройстве постоянно;г - коэффициент, зависящий только от колцчсствя цагов( лрке 27);Гсл Ч,) О (аналцз;5 руется знак 2 гг-Го Ярла регистра 2), то устацавлцваот цреОб 1 язовятсль ко;1 я 6 ц 11 передачу дополните нного коля, а если (;О, то устацявлцвя 10 т преоорязов 11 тсль 17 ця пере;1 ячу дополцтсчьного кодаОдновременно полаются упрявляоц 1 ие сцГцяль сльч 1 ГОв ца регистры 1: 2, сцГцял прцбавлсця 1 к лвоцчному счетчику 25 и разрешающие сигналы ца схемы 3, 4, 9 и б, пока це появится сцгпял ня выходе схемы сравнения 26 (сигнал совпадения содержимого счетчиков 2 э и 27),После этого полается управляющий сигнал на схемы И 11 и 12, что,лает возмокцо:ть установить трцггер 23 в состоя:це 0, ес;ш У,:, )О, ц состояние 1, если У;О, я триггер 24 - в состояние 0, если Х;)О, ц состояние 1, если Х;(О, так кяк к это 1 вретСцц ня выходе схе.1 выдачи 22 уста овлсц знак числя Х; 1, а ца выходе схемы выдачи 21 - знак числа У,Далее олцоврсмсццо подаются управляющие сигналы сдвигов ца реггетры 1 и 2, сигнал прибавления 1, счетчику 25 и разрешающие сигналы ца схемы 3, 7, 8 и 4, пока пе появится сигнал ца выходе счетчика 25, и обцуляются преобразователи 15 - 18. Теперь в старице гг разрядов регистра 1 записано число Х;= Х;+ е,У,2 " ", в младшие Ьх,Ьу,Лл,Ьу, - дон стцмые по грешцости вычислений, зависящие от количества шагов и точности вычислений.Рассмотрим работу устройства при вычисления го вп ц;, Й 1 сов ф,В управляющем устройстве работа ца первом ц ца всех остальных шагах реализуется одинаково, поэтому рассмотрим работу устройства ца г-ом шаге итераций.Перед началом вычислений в младших гг разрялах регистра 1 записано число Х, , в остальных разрядах - нули. В младших гг разрядах регистра 2 записано число У, 1, в старших г разрядах - 51 г 1, ца счетчике итераций 27 записано число г - 1, а на двоичном счетчике 25 - г, преобразователи кодо 1 15 - 18 усгяновтсны на перс:ачу,прямо. го кода, триггеры 23 и 24 - в 0.По сигналам цз устройства управления 30 выполняются следующие операции: прибав стс 51к сст 1 цк цсрац:1 2/, Гвь. астс 51 из схемы 29 задания констант в старшие гг1 рязря;ов регистра 1 чцс;О, равное 1 ГС 1ес этого чела 5 стацовлец ца с стчии разрялов регистра 1 - ч:ела ягс 1 о 2--в старш;с г разрялов регистра 2 числа У;= У; 1 - е;Х, 2 - и - 1, в млалшие гг раз;ялов рсгтра 2 - число срг Если раисе было ср,)О, то преобразователь 17 устанавливают на передачу дополнительного кода;Олновременно подаются сигналы слвигов на регистры 1 и 2, сигналы прибавления 1 к двойному счетчику 2 д и разрешающие сигналы на схемы И 10 и 4. Эта операция выполняется до тех пор, пока не появится выхолной сигнал на двоичном счетчике 2 э. Затем сбрасываются преобразователи 1 а - 18, проверяется состояние т-го выхода лешифратора 28: если на его выхоле сигнал логической елгшиц, то конец работы, а если логического нуля, та,ерсхол к (г+ 1)-ому шагу итераций. После пг-го шага в и млалших разрялях рсгистрд 1 установлено число Х,= 1 гр сов 4: + +ЛХса в и младших РазРЯЛЯХ РегистРЯ 2 ч:ело У, = 1 го 5 П 4; + л,.Рассмотрим работу устройства пр: вычислени функций а.С 1 п - и /г к уУНачальныс состояния всех блоков такие 5 кс, как при вычислении функций 1 гр 51 П 4, и 1 гр соз 4 Работа устройства аналогична работе при вычислении функций 1 го 3 и 4: и /го совза исключением слелующего; на -ом шаге при вычислении Х;, У; анализирустс 51 Зизак нс с 1;, Я УгсолержЛас и-ГО рдзрялд регистра 2); если У; )О, то пре- Об 11 сазовсатЕЛЬ КОЛОВ 17 СТЯНяВЛ:1 Ваот;а реЛдчу ЛопогПгсельнаго каца, если У;, (О, то преобразователь 16 устанавливяат нс псрелачу лополнителыого кола, а перел выч;еле;ием сс;, если было У, О, то пр образо 16 устяндв:нвяОт я псреляч; Попалительного кола.После пг-го шага в гг млалших разрялдх регистра 1 установлено числоХ=lг 1 л - , - у- -/- ЬХ.,а в и старших разрялах регистра 2тматс ОВле:О чсла с 1:сс -- ЯГС 1 + Лсс,. Прелмет изобретения Устройство лля вычисления тригонометр:1- ческих функций. солеркащее лва слвигающпх регистра, преобразователи прямого кола в дополнительный, лва послеловательных комбинационных сумматора, счетчик итераций, ленфрятар схеы .Вылячп, схем залая :сонстант, двоичный счстч:к, схемм срявнся, схемы И, ИЛИ тр;ггеры, схему управлс 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ния, п 1 чег в.ХОЛЫ Лганага ссстчкя заы " вхолам схемы сряв:ся, лруг;е вхолы которой полклочсны,к выхолдм счетчика итераций, сзяздных с вхолами лешпфратора, соответствуюн,ис выхолы которого связаны с вхолами лвух схем выдачи и с вхолами схемы задания констант выхолы которой соединены с вхолами первого слвигающего реИСТРс, ЛРУГИС ВХОДЫ СХСЪ ВЫЛДЧИ СВЯЗЯНЫ С выхолами первого и второго слзигающпх регистров, выходы послеЛних разрялов которых связаны с олню Пз вхолов первой и второй схем И соответственно, вьхол первой схемы И связан с вхолом первого прсобрдзователя прямоГО 1 ф,аля В лополн 1 телъпый, Вьхол 1 саторого связа;1 с одним из вхолов первого послеловатсльного комбинационного сумматора, вы.сол которого полключен к вхолу первого слвпгающсго рег стра, выхол второй схемы И связа:1 с вхолом второго преобразователя прямого кола в лополнитсльныи, выхол которого соелинен с олним из вколов второго послеловательного комбинационного сумматора, выхол которого связан с вхоЛом второго слв- гающего регистра, ат.ггчагаи;ессл тс 1 что, с целью упроще:я устройства, В нем выхол первой схемы выдачи связан с олним из вхолов третьей н четвертой схем 11, д выкал третьей схемы И саедшеи с вхолом первого ТРИГГЕР Я, ВЬХОЛ КОТОРОГО СВЯЗЯН С ОЛНИМ ИЗ вхолов пятой схемы 11, выхолы четвертой и пятоЙ схс. П связд:ы с вхо:ам:1 первой схемы И;111, трет й вхол которой сослисн г. выхолом шестой схемы И, алин из вколов которой связан с выхолом послслнсго рдзряла перзога слвнгшащего регистра, шхол первой СХсЕМЬ И;111 СЗ 513 ди С СВХОЛ 01 Т 11 СТЬСГО Н 11 СОО- разовдтсля прямого кола в лопал:итслыый, выкал которога полкло:сн к лругому вхолу ВТароГО ПОСЛсЛОВЯТС;ЬНОГО КОМб:1:Н 0,На 0 С".1 ЯТООД. Д БЬХОЛ ВТС 1 РОЙ СХСМЫ В 1 ЛЯЧ 1 :ВЯза:с вхолдм: сльг 01 и осмай схем П, выхол сельг:Ой схсмы 11 саеЛнен с вОЛОм второго триггера, выхол которого связд; с ОЛПм:3 Вхалав ЛсВ 51 той схсмы 11, ВьХОЛ 1 восьмой и девятой схем 11 соелинсны с холсами второй схемы 11,1 И, третий вход которой полклОсСн к выхалу лесятай схсгы 11, олн ИЗ ВХОЛОВ КОТОРОЙ СВЯЗсН С В 1 ХОЛОМ ИОСГ 1 СЛ- него разряля второго слв;гшощсга рсгистрд, я выхол второй схемы 111 П с 1 слс:с: с вхалом четвертога преобразователя прямого каЛа В ЛОПОЛНПтЕЛЬНЫй, ВЫХОЛ КОТОРОГО СВЯЗсгн с лр гим В:алом первого пас,славятс;ьиаго комбинационного сумматора, вхолы управлс;ия слв:гдОщ.х регстров, лгоично- ГО счетчикя, сс 1 етчися итсрац;1 й, преобразователей прямого кола в лопалптелыый лруг;е вхолы всех схем П поЛключе:ы к саответствующм выхолям схем управления.Состав екре лактор но корректор И. Сиа 1 ки 8 Тираж 679комитета Совета Минибретешш и открытийРаушская иаб., л. 15 п. арьк. фил. пред. Патент каз 940/1379 Изл. Лъ 8ЦНИИПИ Госуларствениогпо лелаз изМосква, Жель Г. Бурлак Т, Курил ко