Устройство для вычисления показательных функций

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 04.03. 81 (21) 3256458/18-24 Р 1 М Кз с присоединением заявки Мо -С 06 Р 7/556 Государственныйкомитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 300982, (72) Автор изобретенияфССОВ 31 УЙА ТГ,НТ 66- ТЕХНИЧЕСКА ской ССРНЙЛМОТЕК 4 В.Т.Кондратов. (71) Заявитель Ордена Ленина институт кибернетики АН Украи(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЬНЫХ ФУНКЦИЙИзобретение относится к области вычислительной и измерительной техники и может быть использовано при построении управляющих и специализированных вычислительных машин, калькуляторов, Функциональных преобразователей, логарифматоров, измерителей звукового давления, измерителей мощности звука и другой электронной аппаратуры.Известно устройство для возведения в степень, содержащее логические элементы, генератор импульсов, регистр и счетчик 1 ).Недостатком известного устройства является низкая точность вычисления.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее генератор импульсов, элемент И, триггер, счетчик результата, дешифратор и регистр, вход и выход которого соединены соответственно с входом аргумента устройства и входом дешифратора, выход генератора импульсов соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера и выходоМ момента окончания вычисления устройства, вход счетчика результата соединен с выходом элемента И, вход установки в единицу триггера соединен с. входом пуска устройства 2).Однако известному устройству присуща недостаточная точность вычисле-.ния.Цель изобретения - повышение точности.Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее генератор импульсов, элемент И, триггер,счетчик результата, дешифратор и регистр, вход и выход которого соединены соответственно с входом аргументаустройства и входом дешифратора, выход генератора импульсов соединен спервым входом элемента И, второй входкоторого соединен с выходом триггераи выходом момента окончания вычисления устройства, вход счетчика результата соединен с выходом элемента И,вход установки в единицу триггера соединен с входом пуска устройства, до. полнительно введены управляемый делй тель частоты, импульсный вычитатель,импульсный сумматор и схема сравнения,первый вход которой соединен с выходом счетчика результата, выходом параллельного кода результата устройства .и 30 первым входом импульсного вычита 9 б 2928(1)40 Полученную вспомогательную последовательность импульсов вычитают изисходной в течение интервала времени дС. В результате в конце интервала времени аС получают число импульсов, определяемое выражением(Ео Ео) Затем к результату вычитания добавляют десять импульсов. 50+ 10 (3) и прекращают счет и процесс деления частоты следования исходной последовательности импульсов в момент времени С 2 равенства интегральных значений преобразованной последовательности импульсов и исходной последовательности за интервал времени дСС 2 -С,т.е. при60 65 теля, второй вход которого соединенс выходо управляемого делителя частоты и первым входом импульсного сумматора, второй вход и выход которогосоединены соответственно с выходомимпульсного вычитателя .и вторым входом схемы сравнения, выход которойсоединен с входом установки в нультриггера, выход элемента И соединенсо счетным входом управляемого делителя частоты, управляющий вход которого соединен с выходом дешифраторавыход число-импульсного кода резулътата устройства соединен с выходомэлемента И.На чертеже представлена блок-схема устройства,устройство для вычисления показательных функций содержит генератор 1 импульсов, элемент И 2, триггер 3, регистр 4, дешифратор 5,счетчик б результата, вычитатель 7импульсный, сумматор 8 импульсный,схему 9 сравнения, делитель 10 частоты управляемый.Рассмотрим работу устройства напримере вычисления значения 10". 25Сущность работы устройства заключается в следующем.Для вычисления значения числаМ10 , где х - целое число, исходхную последовательность импульсов, 30следующих с частотой Е, , делят почастоте в 10" "раэ с момента времени С, . В общем случае можно считать С = О. В результате деленияФормируется вспомогательная последовательность импульсов с частотойследованияВычисляя левую и правую части выражения .(4) , получим(6) Работа устройства заключается вследующемНа первый вход элемента И 2 свыхода генератора 1 импульсов по.етупают импульсы с частотой следования Ео . В момент времени С, т,е.в момент пуска устройства, триггер 3переводится в состояние единицы,при котором разрешается прохождение импульсов частоты Ео на выходэлемента И 2,С выхода элемента И 2 на выходчисло-импульсного кода устройства,входы счетчика б результата и делителя 10 поступает исходная последовательность импульсов частоты Е, .В регистр 4 предварительно записывается двоично-десятичный код числа х, где х - показатель степени.В результате дешифрации кода числахс помощью дешифратора 5 на управляющий вход делителя 10 частотыпоступают потенциалы, устанавливающие коэффициент деления делителячастоты, равные для каждого каскада делителя единице при нулевом потенциале или десяти при единичномпотенциале.В результате на входы вычитателя7 и сумматора 8 поступают импульсыс частотой следования, определяемойиэ (1) .В течение времени, например,дСС 2 - С,где С 2- момент окончанияпроцесса вычисления, в счетчике брезультата запишется числоИо= Е, дС (8)а в вычитателе 7 - число, определяемое из (2). В сумматор 8 поступитчисло импульсов"о 2 = Ео д (9)В результате суммирования чисел (2) и (9) на вход схемы 9 сравнения с выхода сумматора 8 поступит код числа, определяемого (3), который может быть записан в виде И 2= Х+ 1 о 2(10) Поскольку результат вычисления И получают путем подсчета числа счетных импульсов частоты Ес (т.е. исходной последовательности импульсов) за интервал времени дС , то с учетом (б)962928 Формула изобретения Устройство для вычисления показательных функций, содержащее генератор импульсов, элемент И, триггер,счетчик результата, дешифратор и ре 10 гистр, вход и выход которого соединены соответственно с входом аргументаустройства и входом дешифратора, выход генератора импульсов соединен спервым входом элемента И, второй вход15 которого соединен с выходом триггераи выходом момента окончания вычисления устройства, вход счетчика результата соединен с выходом элементаИ, вход установки в единицу триггера2 О соединен с входом пуска устройства,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности, в него введены упранляеьый делитель частоты, импульсный сумматор и схема сравнения,первый вход которой соединен с выходом счетчика результата, выходом параллельного кода результата устройства и первым входом импульсного вычитателя, второй вход которого соединен с выходом управляемого делителяЗО частоты и первым входом импульсногосумматора, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом импуиьсного вычитателя и вторымвходом схемы сравнения, выход котоЗ 5 рой соединен с входом установки ннуль триггера, выход элемента И соединен со счетным входом управляемогоделителя частоты, управляющий входкоторого соединен с выходом дешифра 40 тора, выход число-импульсного кодарезультата устройства соединен свыходом элемента И,Источники информацийпринятые во внимание при экспертизе,45; 1. Авторское свидетельство СССРР 587467, кл.С 06 Р 7/552, 1978.1. Авторское свидетельство СССРЭ;"634273,. кл.С 06 Р 7/552, 1978(прототип). В отличие от прототипа в предложейном техническом решении повышение точности достигнуто за счет исключения методологической погрешности вычисления значения 10", обусловленной использованием приближенных методов вычисления на основе полиномов. Понышение точности в предлагаемом устройстве достигается за счет введения новой совокупности и последовательности операций преобразования частоты следования импульсов; направленных на высокоточное определение интервала времени, необходимого для получения требуемого результата вычисления числа М = 10".Предложенная совокупность и последовательность операций обеспечивает не только формиронание параллельного кода числа И, но и число-импульсный За время дС на вход схемы 9 сравнения поступит с выходов счетчика б результата код числа, определяемого (8) . В момент времени С 1, т.е. при равенстве кодов чисел (3) и (8)(о - о 1)"с + о дс = ко дс (11) на выходе схемы 9 сравнения формируется импульс, устанавливающий триггер 3 в нулевое состояние. Поступление импульсов на выход элемента И 2 прекращается. Момент нремени С 1 равенства кодов чисел (3) и (8) определяет конец интервала времени дс с 2 с 1Из выражения (11) видно, что равенство кодов чисел (3) и (8) удонлетворяется.Интервал времени дС может быть определен из выражений (6) или (9)с Х 02 10 10 10 х " 10 х Следовательно, число, записанное в счетчик б результата импульсов за время дс , равно И = 101= 10 дс= ЕО. - = 10 10 х х Окод этого числа, а также пропорциональный ему временной интервал.П "Патент", г.ужгород, ул.Проектн или Заказ 7513/68ВНИИПИпо де113035, М Тираж сударстм изобр ква. М 31нногоенийРауш оми отк кая Подписноета СССРтийаб., д.4/5