Вычислительное устройство

.сОюз соВГГОнихсоциАлистичеснихРЕСПУбЛИН Г 15/3 ПО ДЕЛАМ ИЗОТ%;ВЩИ И ОТИЕЫТИйС)ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ом удю ственный комюе,т ссср,(21.) 3313682/18-24(72) Т. Г. Гапамай, В. Б. Дудыкевичи Л.В.Мороз(71) Львовский ордена. Ленина политехнический институт им. Ленинскогокомсомола(56) 1. Авторское свидетельство СССРЖ 616633, кп. С, 06 Р 7/548, 1976.2 Авторское свидетельство СССР. (црототип).(54)(57) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее генератор импульсов,счетчик, счетчик аргументе, первый ивторой блоки элементов И, первые входыкоторых соединены соответственно с.пер-вым и вторым выходами счетчика, первыйи второй триггеры, первый и второй элементы ИЛИ, о. т пи ч а ю щ е е с ятем, что, с цепью расширения классарешаемых задач за счет . долопнитепьного вычисления функций 81 п м, собх,агсс юаессоь, аги 4 ахф, него.. дополнительно введены первый и второйревеуснвные .счетчики, третий бпок. элементов И, схема сравнения, сумматорвычитатепь, первый и второй элементыИ, третий и четвертый элементы ИЛИ,причем первый и второй входы четвертогоэлемента ИЛИ соединены соответственнос выходами первого и второго элементовИ, первые входы которых подключены ЯО 1022166 соответственно к прямым выходам первого и второго триггеров, выход генера тора импульсов соединен с вторыми вхо дами первого и второго элементов И, иу левой вход первого триггера подключен к выходу схемы сравнения, первый вход которой соединен с первым выходом первого реверсивногс счетчика, второй. вы ход которого подключен к второму. входу второго блока элементов И, вход первого реверсивного счетчика соединен с выходом сумматора вычитатепя, первый вход. которого подключен через первый элемент ИЛИ к выходу первого блока элементов И, второй вход которого соединен с.первым выходом втОроГО, реверсиВНОГО.счетчика, вход которого соединен через второй элемент ИЛИ с выходом второго .блоха элементов И, второй вход сумматора-вычитатепя соединен через третий элемент. ИЛИ с выходом третьего блокаэпементов И, первый вход которого под-; Ф кпючен к второму выходу второго реверсивного счетчика, нулевой вход второготриггера соединен с первым выходомсчетчика аргумента, второй выходкоторого подкшочен к второму входу схемысравнения, второй вход третьего бпокаэлементов И соединен с третьим выходсчетчика, вход которого соединен с выходом четвертого, элемента ИЛИ, выходвторого элемента И подключен к входусчетчйка аргумента, единичные входы певого. и второго тригтеров.соединены сооветственно с первым и вторым входамиустройства.Изобретение относится к автоматикеи вычиспитепьной технике и может найтиприменение при аппаратном вычислениифункций.Известно устройство дпя вычнспений 5прямых и обратных функций синуса и косинуса, содержащее счетчик аргумента,регистр приращений, накаппивающий сумматор, дешифратор, коммутатор кодов,блок вычиспения кода угпа блок выдачиинформации, три блока сравнения 11 .Недостатком известного устройстваявпяется его Ограниченные функциональныевозможности и черезмерная сложность.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство дпя Вычисления функций ьп и Сп Х,содержащее генератор ймпупьсов, ключ,делитель аргумента, счетчик аргумента,депитепь участка аппроксимации, счетчик Ючисла участков аппроксимации, два счетчика, две группы элементов И-ИЛИ, дваумножитепя, сумматор, сумматор-вычитатепь, два триггера и два счетчика-.результата 2 .25К недостаткам укаэанного устройстваследует отнести невозможность вычиопения функции 61 их, Со 5 х,огс 51 и х,агссоик,агипкикиоткеп, е также оиожность устройства. ЗОЦелью изобретения является расширениекпасса решаемых задач эа счет допопнительного вычнслеиня фУнкЦии 51 П Х,СО 5 Х,агси 1 пк,огссоик,агипк ик Готки35Поставпенная цель достигается тем,что в устройство, содержащее генераторимпульсов, счетчик, счетчик аргумента,первый и второй бпоки эпементов И, первые входы которых .соединены соответственно е первым в вторым выходами счетчика, первый и второй триггеры, первыйи второй эпементы ИЛИ, дополнительновведены первый и второй реверсивныесчетчики, третий бпок элементов И, схема сравнения сумматор-вычитатепь, первый и второй элементы И, третий и четвертый элементы ИЛИ, причем первый ивторой входы четвертого элемента ИЛИсоединены соответственно с выходами50первого и второго элементов И, первыевходы которых подкцючены соответствейнок прямым выходам первого и второготриггеров, выход-генератора импульсовсоединен с вторыми входами первого ивторого элементов И, нулевой вход пер 55вого триггера подкпючен к выходу схемысравнения, первый вход которой.соединенс первым выходом первого реверсивного счетчика, второй выход которого подкпючен к второму входу второго блока,элементов И, вход первого реверсивногосчетчика соединен с выходом сумматора.вычитателя, первый вход которого подкпючен через первый элемент ИЛИ к выходу первого бпока эпементов И, второйвход которого соединен с первым выходом второго реверсивного счетчика, входкоторого соединен через второй элементИЛИ с Выходом второго бпока элементовИ, второй вход сумматора-вычитатепясоединен через третий элемент ИЛИ с выходом третьего блоха эпементов И, перВый вход которого подкпючен к второмувыходу второго реверсивного счетчика,нулевой вход второго триггера соединенс первым выходом счетчика аргумента,второй выход которого подключен к второму входу схемы сравнения, второй входтретьего блока эпементов И соединен стретьим выходом счетчика, вход которогосоединен с выходом четвертого элементаИЛИ, выход второго эпемента И подклкчен к входу счетчика аргумента, единичные входы первого и второго триггеровсоединены соответственно с первым ивторым входами устройства,На чертеже цредставпена структурнаясхема устройства.Устройство содержит первый реверсив.ный счетчик 1, счетчик 2, второй реверсивный счетчик 3, второй блок 4 эпементов И, первый блок эпементов И 5, третий блок эпементов И 6, сумматор-вынитатепь 7, счетчик 8 аргумента, схему9 сравнения, второй триггер 3.0, первыйтриггер 11, второй эпемент И 12, первый элемент И 13, генератор 14 .Импульсов, четвертый эпемент ИЛИ 15, перВый эпемент ИЛИ 16 второй элементИЛИ 17 и третий элемент ИЛИ 18.Устройство позвопяет Вычислять. функиии агсвпк,агссои к, пк и к БткилибО функции 51 п х, сО 5 х, 5 11 хРассмотрим работу устройства приВЫЧИСЛЕНИИ ф НКЦИИ ОТС 51 П Х, ОСС 05 Х,аГМ Х и .М аг+ хх,Перед началом работы в счетчике 8аргумента хранится число К Х в дополнитепьном коде, триггеры 10 и 11 находятся в выкпюченном состоянии.С приходом импульса запуска на уотановочный вход 1 триггера 10 элемент И.12 открывается и импульсы чао-тоты 1 в генератора импульсов 1 4 псступают на вход счетчика 2.Счетчик 2, первый бпок эпементовИ 6 и первый эаемент ИЛИ 16 обраэуюгз 1022 первый двоичный умножитель, управляемый кодом 8 ( Ф), записанным в реверсивном счетчике 3, Средняя выходная частота этого умножитепя равнаМ И 15 05 о н 25 В свою очередь, число в счетчике 3 будет изменяться по следующему закону;. текущее время,четом выражения (2 гдвможно 7 спра 55 1 РхН атсьО 5-6 где Мп 1 - емкость счетчиков 1, 2, 3 и 8Необходимо отметить, что импульсы , на выходах импульсно-потенциальных схем И будут возникать лишь тогда, когда на управляющем входе определенного .элемента И присутствует сигнал логической 1", а на сигнальном входе этого элемента И присутствует перепад напряжения из. О в 1;Импульсы атоы 1 поступают на первый вход сумматора- вычитатепя 7, выход которого связан с входом реверсивного.счетчика 1 Рввероивный счетчик 1 и второй блок элементов И 4 и второй элемент ИЛИ 17 образуют второй двоич. ный умножитепь, средняя выходная частота которого равна 4гдв 11 - частота следования импульсовна входе реверсивного счетчика 1.;Нф- число, записанное в счетчике 2.Импульсы частоты 14 поступают на вход реверсивного счетчика 3 который вместе с третьим. блоком элементов И 6 и третьим элементом ИЛИ 18 образуют третий двоичный умножнтвпь, управляемый кодом.й( т,) средняя выходная частота его.равна й Дпя сумматора-вычитателя нво следующее уравнени1664гдв знаки "+" и -" определяют работу сумматора-вычитатвля 7 в режиме сложения ипи вычитания соответственно.С учетом выражений (1) и (5) ураьненне (6) перепишется в следующем вице: Число в реверсивномсчетчике 1 будет изменяться в соответствии с выраже- нием где 8 Н - число, записанное в реверсивном счетчике 1 перед началом преобразования а знаки + и перед интвграпом определяются режимом работы ревар;сивного счетчика 1 (суммирование ипивычитание соответственно) . где о - число, записанное в реверсивном счетчике 3 перед началом преобразования (знаки "+ и -" определяются работой реверсивного счетчика 3 в режи мах суммирования или вычитании соответственно;Решение уравнения (9) приводит к ре- зультату Тогда в реверсивном счетчике 1 в зависимости от различных режимов работы устройства будут воспроизводиться значе ния следующих функпий:5 . 3.0221 6 В бпрн условии, что реверсивный счетчик 1,9 выдаст иыпульс окончания преобразФработает в режиме суммироаания, сумма вания, который выключит триггер 11 итор-вычитатепь 7 - в режиме споження; тем самым закроет эпемент И 13.8 - О, а в реверсивном счетчике 3 будетИспопьвуя .уравнения (4), (14), (13)воспроизводиться функция М 5, . 5 .и (15)., можно скаэть, что при тех жео самых режимах работы устройства попуй1 ) Очевидно, что х Тд .1 о 1), О д. о Х чим спвдуюшие резупьтаты:Нх, поскольку преобразование будет "длиться до тех пор, пока счетчик аргую й-М агсвп -омента 8 не перепблнится и сигнап с вы(1 Ь)пхода его переполнения установит триггер,0 в нулевое состояние и тем самым Ипрекратит подачу импульсов частоты 1 О 4 Т)на вход счетчика 2. Таким образом15Я М"-осхгсжо(3щЕсли сумматор-вычитатепь 7 работает .в режиме спожения, реверсивный счетчнк 1-врежимевычитания, Мн = М в реверсивном счетчике 3 воспронзводйтсяункция 8 ) = Мх,35 е ре сивный вания о Пе ,СОВ х нится выход нупевы танов ,.водит ваетс на вх кодовными. Йхт Иот (15)1ред вычиспением функции Яо х, 5 Х, в счетчике аргумента 8 хра-, прямой код чиспа й, на прямых 45 ах триггеров 10 и 11 находятся е потенциалы.ступпение импупьса запуска на уо чный вход "1" триггера 11 прик тому, что элемент И 13 открыи импульсы ,частоты поступают д счетчика 2. Преобразования бу иться до тех пор, пока значения . в счетчиках 1 и 8 не станут рав В этом спучае схемасравнения 55 Таким образом в счетчике 2 будетранится результат преобразования.Анапиэ выражений. (10), (13), (14), (15), (19), (20),:(21) позволяет сдепать вывод о, том, что в предпагаемом устройстве значительно расширены функционапьные воэможности по сравнению с прЬтотипом, который принят в качестве базового прибора. Это стало возможным бпагодаря введению в устройство двух реверсивных счетчиков, одного блока эпементов И, схемы сравнения, сумматора-вычитатеая, двух эпементов И,. двух эпементов ИЛИ и изменению связей между эпементами.Технико-экономическая. эффективность предпагаемого. устройства заключается в том, что оно позиопяет значительно расширйть. класс решаемых задач за счетвычиспе ния допопните льны х функций.Зака 4/5 46/42 " Тираж 706 ВНИИ ПИ Государственного ком по делам изобретений и 113035, Москва, Ж 35, Рауш