Устройство для вычисления синуснокосинусных произведений

Союз Соеетскнх Соцналнстнческнх РеспублнкОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ Сви ЕТЕЛЬСТВУ и 741274(22) Заявлено,230178 (21) 2571967/18-24с присоединением заявки Мо(51)М. Кл.2 6 06 Р 15/34 Государственный комитет СССР по делам изобретениИ н открытий(53) УДК 681. 3088,8) Дата опубликования описания 1506,80(72) Авторы изобретения Е.И, Духнич и В.А. Митраков Новороссийское высшее инженерное морское училище(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ СИНУСНО-КОСИНУСНЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙИзобретение относится к области вычислительной техники и предназначе но для построения на его основе специализированных ЦВМ.Известно арифметическое устройство 11, содержащее сдвигающие регист. ры, коммутирующие блоки, сумматорывычитатели. Это устройство выполняет преобразование координат вектора при повороте осей прямоугольныхкоорди нат (х,у) на угол с и, в частности, позволяет одновременно вычислять функции х = вопд,у = сов с(. (1) . 15На практике часто требуется вычислять одновременно синусно-косинусные произведения видаА = в 1 п с в 1 п, В = совд. в 1 п)51С = в 3.пфсов), Р = совсС сов)5 20Синусно-косннусные произведения могут быть вычислены с помощью такого устройства за время выполнения трех преобразований. При выполнении первой операции получаются функции . 25 х,у, при второй - значения А и С и при третьей - В и О. Такое время реализации на практике не всегда допустимо, что является недостатком этого. устройства. 30 Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство 2, содержащее три сумматора, три регистра, два коммутатора, блок управления, при этом выходю разрядов первого и второго регистров соединены с соответствующими входами первого и второго коммутаторов, управляющие входа которых соецинены с первым входом устройства, входы первого и второго регистров соединены с первым и вторым выходами устройства, а третьего регистра - с первым входом блока управления и выхо-. дом первого сумматора, первый вход которого соединен с выходом третьего регистра, а второй - со вторым вхо-. дом устройства, первые входы второго и третьего сумматоров соединены соответственно с выходами первого и второго регистров, а их управляющие вхо. ды - с первым выходом блока управления.Недостатком такого устройства является большое время реализации преобразований.Целью изобретения является повышение быстродействия устройства при вычислении синусно-косинусных произведений.Цель достигается тем, что предлагаемое устройство дополнительно содержит три регистра, два коммутатораи одинадцать сумматоров, причем выходы разрядов четвертого и пятогорегистров соединены с соответствующими входами третьего и четвертогокоммутаторов, первые входы четверто"го, пятого и шестого сумматоров соединеныс выходами соответственно четвертого, пятого и шестого регистров,первые выходы первого, второго,третьего и четвертого коммутаторовсоединены соответственно с первымивходами седьмого, восьмого, девятогои десятого сумматоров и со вторымивходами третьего, второго, пятогои четвертого сумматоров, а их вторыевыходы - соответственно с первымивходами одиннадцатого, двенадцатого,тринадцатого и четырнадцатого сумматоров, выходы второго, третьего, четвертого и пятого сумматоров соединены соответственно со вторыми входамидевятого, десятого, седьмого и восьмого сумматоров, а выходы седьмого,восьмого, девятого и десятого сумматоров соединены соответственно совторыми входами двенадцатого, одиннадцатого, четырнадцатого и тринадцатого сумматоров, выходы которыхявляются выходами устройства, причемвыходы одиннадцатогО и двенадцатогосумматоров соединены соответственносо входами пятого и четвертого регистров, второй вход шестого сумма"тора соединен со вторым входом устройства, а его выход - со вторым вхо".дом блока управления и входом Шестого регистра, управляющие входы четвертого, пятого и шестого сумматоровсоединены с первым выходом блока управления, соединенного вторым выходом с управляющимивходами первого,седьмого, восьмого, девятоо и десятого сумматоров, а третьим - с уп-.равляющими входами одиннадцатого,двенадцатого, тринадцатого и четырнадцатого сумматоров.Вычисление синусно-косинусныхпроизведений выполняется по алгорит"му 1 -4-2(А =А +1 В 2,"+121 С"2. +р 12 М% - угловая цостоянная, равнаяасс 1 ф 2На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройстваОна включает регистры 1-6, сумматоры 7-16, выход 17 (первый выход),выход 18 (второй выход), выход 19(второй вход), блок 22 управления,коммутаторы 23-26, вход 27 управляющего сигнала(первый вход), сумматоры 28-31.Устройство работает следующим об 5 разом.Операнды А 1 р В 1 С 1 г6Ч 1хранятся в регистрах 1-6; по команде1-й итерации из блока управления повходу 27 все коммутаторы соединяют,О свои первые выходы с выходами соответствующих разрядов регистров таким образом, что на входы блоков 7-10, 2831 поступают операнды, умноженные навеличину 2 ", а свои вторые выходы -таким образом, чтобы на входы блоков13-16 поступили, операнды, умноженныена величину 2 ", С выходов младшихразрядов регистров 1-6 ойеранды поступают на входы сумматоров 7-12,20 где в соответствии со значениямии 1, суммируются (вычитаются) с вели21чицами, которые поступают с выходовблоков 23-26 и иэ запоминающего устройства по входу 21 соответственно.25 С выходов сумматоров 7-10 результатыпоступают на входы блоков 28-31, гдесуммируются (вычитаются) в соответствии с Ц 2 с операндами, умноженнымина величину 2 ". С выходов блоков 283 р 31 результаты поступают на входы блоков 13-16, где в соответствии с сигналом (121) суммируются (вычитаются) с операндами, умноженными на величину 2 ". Результаты операций А.(+35 В 1 мС 1+( Р 1+(, Я,;+.( записываются в регистры 1-6 соответственно.Константы Ч поступают иэ запоминающего устройства по входу 21, значения (м и Я+(подаются на входы бло.ка управления 22, где используются40 для определения значений (+р 2( д)и произведения+ О Ь, 2(+ 11 1которые будут выдаваться на соответствующие выходы блока на (1+1)-йитерации. Процесс повторяется до вы 45 полнения заданного количества итераций, В конце операции результаты образуются на выходах 17-20.ЭфФективность предлагаемого изо- .бретения заключается в сокращениивремени вычислений в три раза приувеличении объема оборудования пример"но в два раза,Формула изобретения55Устройство для вычисления синуснокосинусных произведений, содержащеетри сумматора, три регистра, два коммутатора, блок управления, при этом 60 выходы разрядов первого и второгорегистров соединены с соответствующими входами первого и второго коммутаторов, управляющие входы которыхсоединены с первым входом устройства, 65 входы .первого и второго регистров30 соединены с первым и вторым выходамиустройства, а третьего регистра - спервым входом блока управления и выходом первого сумматора, первый входкоторого соединен с выходом третьегорегистра, а второй - со вторым вхо-:дом устройства, первые входы второгои третьего сумматоров соединены соответственно с выходами первого ивторого регистров, а их управляющиевходы - с первым выходом блока управ" оления, о т л и ч а ю щ е е с.я тем,что, с целью повышения быстродействия, устройство дополнительно содержит три регистра, два коммутатора иодиннадцать сумматоров, причем выходы разрядов четвертого и пятого регистров соединены с соответствующимивходами третьего и четвертого коммутаторов, первые входы четвертого,пятого и шестого сумматоров соединены с выходами соответственно четвертого, пятого и шестого регистров, первые выходы первого, второго, третьего и четвертого коммутаторов соединены соответственно с первыми входамиседьмого, восьмого, девятого, десятого сумматоров, и со вторыми входамитретьего, второго, пятого и четвертого сумматоров, а их вторые выходыс первыми входами соответственноодиннадцатого, двенадцатого, тринадцатого и четырнадцатого сумматоров,выходы второго, третьего, четвертогои пятого сумматоров соединены соответственно со вторыми входами девятого, десятого, седьмого и восьмогосумматоров, а выходы седьмого, восьмого, девятого и десятого сумматоровсоединены соответственно со вторымивходами двенадцатого, одиннадцатого,четырнадцатого и тринадцатого сумматоров, выходы которых являются соответственно .первым, вторым, третьими четвертым выходами устройства, причем выходы одиннадцатого и двенадцатого сумматоров соединены со входамисоответственно пятого и четвертогорегистров, второй вход шестого сумматора соединен со вторым входом устройства,его выход - со вторым входом блока управления и входом шестого регистра, управляющие .входы четвертого, пятого и шестого сумматоровсоединены с первым выходом блока управления, соединенного вторым выходомс управляющими входами первого, седьмого, восьмого, девятого и десятогосумматоров, а третьим - с управляющими входами одиннадцатого, двенадцатого, тринадцатого и четырнадцатого сумматоров.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 445042, кл. С ОЬ Р 7/38., 2. фСистемаДИВИК для решениясложных навигационных задачЭлектроника, Р 18, 1966, с. 3038 (прототип).741274 оставитель А, 3 ехред Н,Бабурка рректор М. Кост Каменск а акаэ 3205/48 13035 ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проек 4 Ф Тираж 751ИИПИ Государст по делам изоб Москва, ЖПодписноенного комитета СССРтений и открытийРаушская наб д. 4/