Синусно-косинусный функциональный преобразователь

Союз СоаетскикСоциалистически кРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1732884 ФффИзобретение относится к вычислитель. ной технике, в частности к частотно-импульсным вычислительным устройствам. Известен частотно-импульсный функциональный преобразователь, воспроизводящий5 тригонометрические функции и построенный на основе двух двоичных умножителей схваченных отрицательной обратной связью 11,Указанный преобразователь обладает сравнительно низким быстродействием. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является синусно 15 косинусный функциональный преобразователь, содержащий два преобразователя код-частота, схваченных отрицательной обратной связью, причем каждый преобразователь содержит счетчик результата, соединенный группой элементов И-ИЛИ.Кроме того, имеется также регистр аргумента и развертывающий счетчик, соединенные с блоком сравнения 121. 2Недостатком такого преобразователя является сравнительно низкое быстродействие, обусловленное спецификой работы частотно-импульсных вычислительных усъ. ройств.Цель изобретения - повышение быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что в синусно-косинусный функциональный преобразователь, содержащий регистр аргумента, выходы которого соединены с первой группой входов блока сравнения, вторая группа входов которого соединена с первой группой выходов развертывающего счетчика, вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, два основных преобразователя код-частота, .каждый из которых содержит счетчик результата и группу элементов И-ИЛИ, причем выходы счетчика результата соединены с первыми входами элементов И-ИЛИ группы, вторые входы которых соединены с второй группой выхо732884 Схема содержит регистр 1 аргумента,лок 2 сравнения, развертывающий счетик 3, генератор 4 тактовых импульсов,лок 5 управления и установки начальныхсловий, основные преобразователи 6 и 7од-частота (точного отсчета), дополительные преобразователи 8 и 9 кодастота (грубого отсчета) старшие 1011 и младшие 12 и 13 разряды счетчиков результата, группы элементов14-17 И, группы элементов 18-21 И-ИЛИэлементы 22 И блокировки, дополнительные элементы 23 И блокировки,Преобразователи код-частота выполнены по двухотсчетной многосимвольнойсхеме.При подаче импульсов тактовой частоы на вход развертывающего счетчика 3и на входы элементов 14-17 И групп всчетчиках результата начинается отсчетзначений функций.Работа преобразователя может бытьописана системой дифференциальных уравнений 1-го порядка: хоЙ 1 2 2782 о1 где М 4- код счетчика результата, пер-,- вого преобразователя код-частота;й - код счетчика результата втогрого преобразователя код-частота;- частота генератора тактовыхимпульсов,;И - разрядность кодов аргумента ифункции.Решение данной системы дифференциальных уравнений при условии, что в начальный момент времени в счетчиках результата первого и второго преобразователей кодчастота занесены числа соответственно О и 1, имеет вид: 2 пИ =сов При равенстве кодов в регистре аргумента в развертывающем счетчике блок сравнения выдает сигнал, который прерывает цепь обратной связи между преобразователями код-частота,дов развертывающего счетчика, выходыэлементов И-ИЛИ группы первого и вто- брого основных преобразователей код-час-чтота через соответствующие элементы И бблокировки соединены соответственно с 5 упервыми входами счетчиков результата вто- крого и первого основных преобраэоватенлей код-частота, управляющие входы ко- . чторых соединены с выходами блока уп- иравления и установки начальных условий,управляющие входы элементов И блокировки соединены с первым выходом блокасравнения, введены два дополнительныхпреобразователя код-частота, каждый изкоторых содержит счетчик результата,группу элементов И-ИЛИ и группу элементов И, причем выходы старши.х и младших разрядов счетчика результата соеди- тнены соответственно с первыми входамиэлементов И группы и элементов И-ИЛИгруппы, выходы элементов И-ИЛИ группыи элементов И группы первого и второгодополнительных преобразователей кодчастота через соответствующие дополнительные элементы И блокировки согдине 25ны соответственно со вторыми входамисчетчика результата второго и первогоосновных преобразователей код-частота,в каждый из основных преобразователей30код-частота введена группа элементов И,причем выходы старших разрядов счетчика результата соединены с первыми вхсдами элементов И группы, вторые входыэлементов И групп обоих основных и до 35полнительных преобразователей код-частота соединены со вторым выходом генератора тактовых импульсов, выходы элементов И группы первого и второго основных преобразователей код-частота че 4 Орез соответствующие элементы И блокировки соединены с первыми входами счетчика результата соответственно второгои первого основных преобразователей код-астота, втирые входы элеен И-ИЛИ 45группы обоих дополнительных преобраэслвателей код-частота соединены с соответъ ствующими выходами развертывающегосчетчика, выходы переноса счетчика результата первого и второго основных пре 5 ообразователей код-частота соединены соответственно со входами счетчиков результата первого и второго дополнительныхпреобразователей код-частота, управляющие входы дополнительных. элементов И55блокировки соединены со вторым выходом блока сравнения,На чертеже изображена структурнаясхема предложенного устройства.40 5 . 7328При этом коды в счетчиках результата соответствуют значениям синуса и косинуса аргумента, записанного в регистре 1.. Преобразователь работает следующим образом.5Предварительно с помощью блока 5 осуществляется начальная установка счетчиков результата основных и дополнительных преобразователей код-частота. Затем на регистр 1 аргумента записыва О ется двоичный код аргумента Х, после чего включается генератор 4 тактовых импульсов.Дальнейшая работа устройства проходит .в. два этапа.15На первом этапе - этапе обработки грубого отсчета (ГО) - многосимвольные частотно-импульсные последовательности с выходов основных и дополнительных преобразователей код-частота поступают соответственно на первые и вторые входы счетчиков результата основных преобразователей код-частота. Обработка ГО заканчивается по сигналу с блока 2 сравнения при совпадении кодов в раз 25ч вертываюшем счетчике 3 и в старших разрядах регистра 1 аргумента. По этому сигналу отключаются вторые входы счетчиков результата основных преобразователей код-частота с помощью эле 30 ментов 23 И и начинается второй этап - этап обработки точного отсчета (ТО). При этом работают только преобразователи 6 и 7.Работа устройства заканчивается по сигналу с блска сравнения при совпадении кодов в развертываюшем счетчике и в младших разрядах регистра 1 аргумента.В результате в счетчиках результата имеется синус Х и косинус Х,Таким образом, данный преобразователь обладает большим быстродействием примерно при тех же затратах оборудова 45 . ния, вследствие чего значительно расширяется область применения предлагаемь 1 х .преобразователей. Формула изобретения50 Синусно-косинусный функциональный преобразователь, содержащий регистр аргумента, выходы которого соединены с первой группой входов блока сравнения, вторая группа аходов которого соединена с первой группой выходов развертывающего счетчикаьход которого соединен с первым выходом генератора тактовых им 84пульсов, два основных преобразователя код-частота каждый иэ которых содержит счетчик результата и группу элементов И-ИЛИ, причем выходы счетчика результата соединены с первыми ьходдмц элементов И-ИЛИ группы, вторые ьходы которык соединены с второй группой выходов развертывающего счетчика, выходы элементов И-ИЛИ группы первого и второго основных преобразователей кодчастота через соответствующие элементы И блокировки соединены соответственно с первыми входами счетчикм результата второго и первого основных преобразователей код-частота, управляющие входы которых соединены с выходами блока управления и установки начальных условий, управляюшие входы элементов И блокировки соединены с первым выходом блока сравнения, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены два дополнительных преобразователя код-частота, каждый из которых содержит счетчик результата; группу элементов И-ИЛИ и группу элементов И, причем выходы старших и младших разрядов счетчика результата соединены соответственно с первыми аходами элементов И группь и элементов И-ИЛИ группы, выходы элементов И-ИЛИ группы и элементов И группы первого и второго дополнительных преобразователей код-частота через соответствующие дополнительные элементы И блокировки сое динены соответственно со вторыми входами счетчика результата второго и первого основных преобразователей код-частота, в каждый из основных преобразователей, код-частота введена группа элементов И, причем выходы старших разрядов счетчика результата соединены с первыми аходами элементов И группы, вторые ьходы элементов И групп обоих основных и дополнительных преобразователей код-частота соединены со вторым выходом генератора тактовых импульсов, выходы элементов И группы первого и второго основных преобразователей код-частота через соответствующие элементы И блокировки соединены с первыми аходами счетчика результата соответственно второго и первого основных преобразователей кодчастота, вторые входы элементов И-ИЛИ группы обоих дополнительных преобразователей код-частота соединены с соответствующими выходами развертываюшего счетчика, выходы переноса счетчика результата первого и второго основнык преСоставитель И. Хазоваактор С. Льокова Техред Ж. Кастелевнч Корректор М, немчик Тираж 751НИИПИ Государственного коми по делам изобретений и откр 35, Москва, Ж, Раушск Заказ 1555/1 одписноеета СССРггийая наб., д. 4 ПП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 7 732884 8 образователей код-частота соединены со- Источники информации, ответственно со входами счетчиков ре- принятые во вниманче при экспертизе з льтата первого и второго допопнитель, Авторское свидетельство СССССР ных преобразователей код-частота, управ- Ио 373732, кл, 13 06 б /7 26 1973, ляющие входы дополнительных элементов 5 2. Вороновонов А. А. и др. цифровые ана- И блокировки соединены со вторым вылоги для системл систем автоматического управ- ходом блока сравнения. ления АН СССР, 1960, с. 184 (прототип),