Устройство для вычисления тригонометрических функций

; 679990 Союз Советских Социалистических РеспубликОП И САНИ ЕИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Дополнительное к авт. свид-в) Заявлено 02,06.77 21) 558/1 8-24 51) М. Кл, й 06 Р 15/Э с присоединением заявкг23) Приоритет ооударотеонный комнтет СССР оо долом нзоорвтвннй н открытийБюллетень30 Опубликовано 15.0 3) УДК 681.3С 088.8 Дата опубликования описания 20.08.7 2) Авторы изобрете ниТренкин Асеев и И. В. Воробьева(11) Заявител ВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ) УСТРО области техники Изобретение относитсяоматики и вычислительно может быть использовано в специализированных вычислительных и управляющихмашинах для цифрового преобразования тригонометрических функций, а также в системах отображения информации при построении векторов по их составляющим.Известно устройство для вычисления тригонометрических функций, построенное в соответствии с табличным способом вычислений и содержащее блоки памятия.Это устройство имеет сложную конструкцию, причем количество оборудования растет пропорционально объему хранимых данных,Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для вычисления тригонометрических функций, содержащее счетчик аргумента, формирователь приращений функции, регистр приращений, накапливающий сумматор, блэк приведения аргумента, сумматэр, первую и вторую схемы сравнения, блэк регистрации результатов,причем ьход счетчика аргумента подклкчен к шине тактовых импульсов, выход -ко ьходу формирователя приращений функции, к первому входу первой схемы сравнения и к первому вхэду блока регистрации результатов, выход формирователяприращений функции подключен ко ьходурегистра приращений, выход которого подключен к первому ьходу накапливающегосумматора и парвэму ьходу второй схемысравнения, выход накапливающего сумматора подключен к первэму ьходу сумматора и второму входу блока регистрациирезультатов, выход блока приведения аргумента подключен кэ второму ьхэду первой схемы сравнения, первый выход кэторой подключен к управляющему ьходублока приведения аргумента и первомууправляющему входу блока регистрациирезультатов, выход сумматора подключенко второму входу второй схемы сравнения, первый выход котэрой подключен кэвторому управляющему входу блока ре3гистрации результатов, вход блока приведения аргумента и второй вход сумматора являются информационными, а управляюший вход первой и управляющий входвторой схемы сравнения - управляющимивходами устройства (выходы блока регистрации результатов являются выходамиустройства) 2,Недостатком известного устройстваявляется низкая точность вычисления функций,Целью изобретения является повышение точности устройства.Поставленная цель достигается тем,что устройство для вычисления тригономет 5рических функций содержит регистр интерполяций, триггер и три элемента ИЛИ,причем выход счетчика аргумента подключен к третьему входу блока регистрациирезультатов, вход регистра интерполяцийподключен к выходу регистра прирашений,а выход - ко второму входу накапл 1 лваюшего сумматора, второй выход первой схемы сравнения подключен к первому, авторой выход второ 4 схемы сравненияко второму входу первого элемента И ик третьему управляющему входу блокарегистрации результатов, выход первогоэлемента ИЛИ подключен к единичномувходу триггера и первому входу второгоэлемента ИЛИ, выход триггера подключенк переключаюшему входу накапливаюшегосумматора и первой схемы сравнения, атакже к управляющему входу регистраприращений и регистра интерполяций, первый вход третьего элемента ИЛИ является установочным входом устройства, второй вход третьего элемента ИЛИ подключен к первому выходу первой схемы сравнения, а выход - к установочному входу лорегистра приращений и регистра интерпо-:ляций, нулевому входу триггера и второму входу второго элемента ИЛИ, выходкоторого подключен к установочному входу счетчика аргумента. 45Функциональная схема устройства представлена на чертеже.Она содержит счетчик 1, аргумента,формирователь 2 приращений функциирегистр 3 приращений, накапливающий сумматор 4, элемент ИЛИ 5, блок 6 приведения аргумента схему сравнения 7, элемент ИЛИ 8, триггер 9, регистр 10интерполяций, элемент ИЛИ 11, сумматор12, схему сравнения 13, блок 14 регист рации результатов, шину 15 тактовыхимпульсов, вход 16 аргумента, управляющий вход 17 "Прямое преобразование,установочный вход 18, вход 19 функции 4синуса, управляющий вход 20 Обратныереобразования", выходы 21 функции и22 аргумента.Устройство работает следующим образом.Счетчик 1 аргумента с дискретностьюгде п-число его устойчивых сос 21 т 1тояний, отсчитывает углы, между соседними значениями которых функцию синуса с заданной точностью можно считатьлинейной,В момент обнуления счетчика 1 в формирователе 2 приращений формируетсякод начального прирашения и поступаетв регистр 3 приращений. Далее, синхронно с работой счетчика 1 аргумента содержимое регистра 3 передается в накапливаюший сумматор 4 и суммируется спредыдушим значением кода, а из формирователя 2 в регистр 3 будут поступатькоды изменения приращений и вычитаться иэ содержимого регистра 3. Такимобразом, в регистре 3 всегда хранитсякод прирашений, соответствующий текушему значению кода счетчика 1,В режиме прямого преобразования"угол-синус" код угла подается на аход16 блока 6, который преобразует входной код в код соответствующего угла до90 О. Схема сравнения 7 производит сравнение старших разрядов кода угла, поступающего из блока 6, с кодом счетчика 1. Выдача сигналов сравнения осушествляется при наличии на входе 17сигнала Прямое преобразование. Суммирование приращений прекращается посигналу равенства кодов с выхода схемы7, который. через элементы ИЛИ 5 и 8поступает на установочный вход счетчика1 и единичный вход триггера 9. При этомсчетчик 1 сбрасывается на ноль, а триггер 9 запрещает изменение кода в регистрре 3 и переключает входы накапливающего сумматора 4. Прием кода с регистра3 приращений прекращается и разрешаетсяприем кода с выхода регистра 10 интерполяций. В то же время триггер 9 переключает схему 7 на прием младших разрядов кода угла из блока 6. Одновременноразрешается прием кода регистра 3 врегистр 10 интерполяций, где этот кодсдвигается в сторону младших разрядовна число младших разрядов в коде аргумента и далее с каждым перемещениемсчетчика 1 передается для сложения в .накапливаюший сумматор 4 до моментасовпадения кода в счетчике 1 с кодоммладших разрядов аргумента.679990 Формула изобретения 5 6По сигйалу равенства с другого вы- ройства. Соответственно, увеличиласьхода схемы 7 содержимое накапливаю- точность определения угла по значениющего сумматора 4 поступает для регист- функции.рации в блок 14 и далее на выход 21устройства. Этот же сигнал равенствапоступает на ьход блока 6 приведениякода угла как команда на формирование Устройство для вычисления тригонодополнительного кода, что соответствует метрических функций, содержащее счетопе ации 90 Р- соперации чик аргумента, формирователь приращеОдновременно схема приводится в йс"- 10 ний функции, .регистр приращений, накапходное состояние: сбрасывается триггер ливающий сумматор, блок приведения ар, обнуляютсясчетчик 1, регистры 3,10, гумента, сумматор, первую и вторую схей устройство аналогично начинает форми- мы сравнения, блок регистрации результаровать код косинуса. тов, причем ьход счетчика. аргумента подПри обратном преобразовании "синус ключен к шине тактовых импульсов, выугол" код синуса (косинуса) поступает,ход - ко ьходу формирователя приращенийна ьход 19 сумматора 12 и из него вы- функции, к первому ьходу первой схемычитается код накапливающего сумматора сравнения и к первому чходу блока ре-,4. Результат с выхода сумматора 12 гистрации результатов, выход форм рю- подается на ьход схемы сравнения 13 2 о теля приращений функции подключен кодля сравнения с кодом регистра 3. Схема входу регистра приращений, выход которо 13 работает при наличии на ее входе 20 го подключен к первому ьходу накаплисигнала,Обратное преобразование". Равающего сумматора и первому ьходу втобота схемы аналогична случаю прямого рой схемы сравнения, выход накапливаюпреобразования до тех, пор, пока разница 5 щего сумматора подключен к первому ьхомежду заданным кодом и кодом в накап- ду сумматора и второму входу блока реливающем сумматоре 4 будет не больше гистрации результатов, выход блока привеличины кода приращения в, регистре 3, ведения аргумента подключен ко второмуПо этому условию схема сравнения 13 ьходу первой схемы сравнения, первыйфо мирует сигнал, управляющий переда- зо выход которой подключен к управляюще.чей кода из счетчика 1 в блок регистра- му ьходу блока приведения аргумента иции 14. Этот код .хранится в блоке 14 первому управляющему входу блока реда тех пор, пока на друго вм ыходе схемы гистрации результатов, выход сумматора13 не сфо мируется сигнал сравнения. подключен ко второму ьходу второй схемык 1 и переключе- З 5 сравнения, первый выход которой подклюСброс на нуль счетчика и перение триггера , которь9 орый аналогично слу- чен ко второму управляющему входу блоф равля- ка регистрации результатов, ьход блокачаю фПрямого преобразования упрет регистром 3 приращени, аний накапливаю- приведения аргумента и второй вход сумщим сумматором 4 и регистром 10 интер-. матора являются информационными, а40поляций, осуществляется описанным вы- управляющий д р уьхо пе вой и правляющийвход второй схемы сравнения - управляюше способом.и . . ( о ы блокаия с выхода схе- шими ьходами устройства (выходы окаВторой сигнал сравненимы 13 является разрешающим сигналом регистрации результатов являются выхо, выдачи результата вычисления и форми- дам рами чст ойства), о т л и ч а ю щ еруется по равенствуру заданногокода коду 4 е с я тем, что, с целью повышения точст ойства оно содержит регистрнакапливающего сумматора 4, т, е. фор- насти у р, рмируется при наличии нуля в сумматоре интерполяций, триггер и три элемента12. При этом младшие разряды кода ар- ИЛИ, причем выход счетчика аргументагумента передаются для регистрации в подключен к третьему входу блока регистблок 14 (и далее совместно со старшими 5 о рации результатов, ьход регистра интерразрядами на выходыход 22) непосредствен- поляций подключен к выходу регистраприращений, а выход - ко второму ьходуно из счетчика 1.Введение новых блоков позволяет за накапливающего сумматора, второй выход счет интерполяции значительно увелувеличить первой схемы сравнения подключен к перчисло точек преобразования, ак, дляТ для 55 вому а второй выход второй схемы сравнения - ко второму ьходу первого эле 10-разрядного кода количество точекпреобразования равно вместо1024 90 мента И и к третьему управляющему вхов стного уст- ду блока регистрации результатов, выходточек преобразования у известного тС остави"; айко Редактор Н. Лобач Техред 3. фанта Корректор О. Бил ное 0 Под омитета СС крьггийаушская наб,4 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 первого элементе 11 Л 1 и;,дключец к единичному аходу триггера и первому входувторого элемента ИЛИ, выхэл триггераподключен к переключающему дхэду цакапливаюшегэ сумматоре и первой схемысравнения, е также к управляющему входу регистре приращений и регистра интерполяций, первый аход третьего элементаИЛИ является установочным входом устройства, второй ахэд третьего элементаИЛИ подключен к первэму выходу первойсхемы сравнения, а вьгхэд - к устацовэчЗаказ 4796/45 Тираж 7 ЦНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, ному входу рггист 1 га п и 1 чшеций и ргч цс гра интерполяций, нулевому входупип . рцвторому входу второ э элемента 11 Л 11,выход кэтэрэго пэдключец к устацовэчцэму входу счетчика аргумента.Истэчцики информации, принятые вэвнимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР419896, кл. 6( 06 Р 15/34, 1971.10 2, Заявка238048124, цо которой принято решение о выдаче авторского свидетельства, 1976.