Функциональный преобразователь

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(23) ПриоритетОпубликовано 300882. Бюллетень М 32Дата опубликования описания 30,08.82 131 М. Кп.з С 06 Р 7/548 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения 1) Заявител 54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ зобретения аемых задач ополиительн гс 1 д х, агся агЮ) х и енная ельирение чет возычислени агссоя ати жет вых носитс ой тех при ап рных ф етичес ислять я 1 п х,извои 1 дхсоки,Изобретение от я к автомке и вычислительн нике и монайти применение паратномчислении элемента ункций.Известно арифм кое устройство, способное выч три гон оме трические функции соя х,агсди агся 1 п х 1) .Однако для данного устройства характерны сложность и ограниченныефункциональные возможности, не позволяющие, например, вычислять гиперболические функции,Наиболее близким к предлагаемомупо техническойсущности являетсяустройство, позволяющее воспродить .тригонометрические функцису х, я 1 п х и соя х, котороедержит группу элементов задержшесть групп элементов И, блок управления, суммирующий и вычитающий счетчики, две группы элементов ИЛИ иэлементы ИЛИ 2),Недостаток известного устройстваограниченные функциональные возможности. Устройство непригодно для вычисления обратных тригонометрическихфункций агс 1 д х, агся 1 п х, агссоя хи гиперболических функций Ю) х, яй хагЮ) х, агяЬ х. Цель и расщкласса реш за сможности д ого в яфункций а 1 п х, Хр1 Ьх, яйх агяй х.Поставл ц достигается темчто в устройство, содержащее суммирующий счетчик, три группы элементов И, четыре элемента И и четыреэлемента ИЛИ, причем выходы элементов И, второй и третьей групп соединены со входами соответствующихэлементов ИЛИ, дополнительно введены два реверсивных счетчика, два 15 сумматора-вычитателя и два триггера,причем выход первого реверсивногосчетчика соединен с импульсными входами элементов И первой группы ипотенциальными входами элементов Ивторой группы, импульсные входы которых соединены с выходом суммирующего счетчика и потенциальными входами элементов И первой и третьейгрупп, импульсные входы элементов И 25 третьей группы соединены с выходомвторого реверсивного счетчика , выход первого элемента ИЛИ соединен спервыми входами первого и второгоэлементов И, вторые входы которых 30 соединены соответственно с прямым6 1М 2(О где й 1 - входная частота счетчика 1;Ив - емкости счетчиков 1-3.Счетчик 3 группа 4 элементов И и элемент 16 ИЛИ образуют второй двоичный умножитель, управляемый кодом счетчика 2. Средняя частота Г на выходе его равна Бг (С)4= 6 Мп У(3) Счетчик 2, группа 5 элементов Ии элемент 17 ИЛИ образуют третийдвоичный умножитель, управляемый 65 инверсным входами первого триггера, выходы первого и второго элемен- тов И соединены с первыми входдми соответственно первого и второго импульсных сумматоров-вычитателей, выходы которых подключены ко входам 5 соответственно суммирующего и второго реверсивного счетчиков, вход тактовой частоты преобразователя соединен со вторым входом первого сумматора-вычитателя и первым вхо дом третьего элемента И, второй вход которогосоединен с инверсным выходом второго триггера, прямой вход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, выходы третьего и четвертого элементов И через четвертый элемент ИЛИ соединены со вторым входом второго сумматора-вычитателя, выход третьего элемента ИЛИ соединен со входом первого реверсивного счетчика, входы первого и второго триггеров соединены с управлякацими входами преобразователя.25На чертеже представлЕна блок-схема функционального преобразователяПреобразователь содержит реверсивный счетчик 1, суммирующий счетчик 2, реверсивный счетчик 3, группы 4-6 элементов И, импульсные сумматоры-вычитатели 7 и 8, элементы 9-12 И, элемент 13 ИЛИ, триггеры 14 и 15, элементы 16-18 ИЛИ, Элементы И, входящие в состав групп 4-6 являются импульсно-потенциальными,35 что позволяет испольэовать их для образования двоичных умножителей совместно с потенциальными счетчиками 1-3.Счетчик 1, группа б элементов И и 40 элемент 18 ИЛИ представляют собой первый двоичный умножитель, управляемый кодом Иг(С), записанным в счетчике 2. Средняя частота Гб следования импульсов на выходе этого ум ножителя равнакодом В (С) счетчика 3, причем средняя частота й на выходе этого умножителя равна Й = Е - --(4) г ы- йх + Е 4 (5) где знаки + или - соответствуют работе в режиме суммирования или вычитания.Очевидно, что в счетчике 2 нарастает во времени число, равное иг (с) = гхс (6)С учетом (3) и (6), уравнение (5) примет вид (предполагается, что счетчик 3 работает в режиме суммирования)Я Ф- хМ щ 4- (Гх С) (7) Число в счетчике 1 определяетсявыражением и( Щ о " ф ИХЧг= хг х - 4где знаки+и-соответствуют работе импульсного сумматора-вычитателя 7 в режиме сложения и вычитания. где йг - входная частота счетчика 2.Р е ж и м 1. Триггеры 14 и 15 находятся в выключенных состояниях (т.е. на прямых выходах присутству,ют 0, на инверсных - 1). В этом случае элементы 10 и 11 И открыты, на вход счетчика 2 поступает только входная частота следования импульсов й, поскольку второй вход импульсного сумматора-вычитателя 7 отключен, так как элемент 9 И закрыт. На один вход импульсного сумматора-вычитателя 8 поступает частота Е), а на второй вход - частота Е. Таким образом, можно записать(15) При работе импульсного сумматора 20 вычитателя 8 в режиме вычитания, а счетчиков 1 и 3 в режиме сложенияПрименяя старт-стопорные режимыработы, можно использовать устройство для вычисления функций з 1 п х,сов х,зЬ х.Таким образом, в предлагаемом уст- ЗО ройстве по сравнению с прототипомпроизведено значительное расширениефункциональных воэможностей благодаря дополнительному введению в устройство аппаратурно простых импульсЗ 5 ных,сумматоров-вычитателей, двух реверсивных счетчиков и двух триггеров.Одновременно из состава устройстваисключены группа элементов задержки,три группы элементов И, блок управле ния, вычитающий счетчик и две группыэлементов ИЛИ, следовательно, расширение класса решаемых задач произошло без усложнения устройства.Технико-экономический эффект сос тоит в том, что устройство, реализуявычисление нескольких различных функций, позволяет заменить несколькофункциональных устройств одним.(21) М(Ь ( где М- число, записанное в счет чике 3 перед началом преобразования, а знаки + или, - перед интегралом соответствуют работе счетчика 3 в режиме сложения или вычитания соответственно.Решением уравнения (21) является,Формула изобретения(23) 65 Уравнение (12) при учете (3) примет вид Число в счетчике 2 изменяется всоответствии с уравнением Если импульсный сумматор-вычитатель 7 работает в режиме сложения,тоНхН 2.)= (. - ,При работе в режиме вычитанияМ (16),(,П,в Р е ж и м 111, Триггер 14 включен , триггер 15 выключен. Работа устройства описывается уравнениями(17) к 5 - 4 или с учетом (3) и (4) Закон изменения вхбдной частотый(, счетчика 3 с учетом (1) и (19)следующий (20) Число в счетчике 3 описывается,уравнением Закон изменения числа в счетчике1 описывается выражением где знаки + иливперед интегралом соответствуют работе счетчика 1 в режиме сложения или вычитания соответственно.Если импульсный сумматор-вычитатель 8 работает в режиме сложения, счетчик 3 в режиме вычитания, а счетчик 1 работает;а) в режиме вычитания. Тогда б) в режиме сложения. В этом случае Функциональный преобразователь, содержащий суммирующий счетчик, три группы элементов И, четыре элемента И и четыре элемента ИЛИ, причем выходы элементов И первой, второй и третьей групп соединены со входами соответствующих элементов ИЛИ, о т.л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач путем дополнительного вычисления функций агсгд, агся 1 п х, агссоз х Ю к, вЬ, агах и агзЬх без усложнения преобразователя, в него введены два реверсивных счетчика, два955040 37/52 31 Подписное В ак а ВНИШ Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектна сумматора-вычитателя и два триггера,причем выход первого реверсивногосчетчика соединен с импульсными входами элементов И первой группы и потенциальными входами элементов И второй группы, импульсные входы которыхсоединены с выходом суммирующегосчетчика и потенциальными входамиэлементов И первой и третьей групп,импульсные входы элементов И третьейгруппы соединены с выходом второгореверсивного счетчика, выход первогоэлемента ИЛИ соединен с первыми входами первого и второго элементов И,вторые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным входами первого триггера, выходы первого и второго элементов И соединеныс первыми входами соответственно первого и второго импульсных сумматороввычитателей,выходы которых подключеныко входам соответственно суммирующегои второго реверсивного счетчиков, входтактовой частоты преобразователя соединен со вторым входом первого сумматора-вычитателя и первым входомтретьего элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходомвторого триггера, прямой вход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, выходы третьего и четвертого элементов И через четвертый эле мент ИЛИ соединены совторым входомвторого сумматора-вычитателя, выходтретьего элемента ИЛИ соединен совходом первого реверсивного счетчика, входы первого и второго тригге ров соединены с управляющими входа,ми преобразователя. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 2 О 1. Авторское свидетельство СССР Р 445042, кл. 6 06 Р 7/38, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР 9 631926, кл. С 06 Г 15/34, 1976.