Вычислительное устройство

/ ОПИСАН БРЕ ТЕЛЬСТ ВТОРСКОМУ СГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к вычислительной технике. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности вычисления расстояния между точками заданными в полярных координатах. Вычислительное устройство содержит коммутаторы 1 и 3, квадратор 2, три регистра 5 - , два сумматора-вычитателя 4 и 12, вычитатель 11, функциональный преобразователь 101( ) = (1 в со), гдеР НИЯ ;/ ъ. 40разность полярных углов точек, блок 9 извлечения квадратного корня, счетчик 8, схеу И 13, блок 19 синхронизации. Вычисление п оизводится в соответствии с формулой = р+ - 2 ду сов(с - а., где Ь -расстояние между точками; д, у - радиусы-векторы точек; к, А, - полярные углы точек, в следующей последовательности: вычисляется (у,2+ у, ), затем 2 УР = (Р +у) - (р+р,), затем производится умножение (2 р 1 р,) (1 - сова) посредством сдвига информации в регистрах 5 и 7 и накопления частичных сумм в регистгре б. Далее вычисляется 8 = (р - р 2)+ +2 рр 2(1 - сова) = р+ р - 2 рр 2 соова. Полученное значение сдвигается в регистре 5 до появления логической единицы в старшем разряде, количество сдвигов фиксируется счетчиком 8 и определяет порядок результата, а по старшим разрядам кода 5 блоком 9 извлечения корня определяется мантисса результата. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано всистемах обработки данных, работающих вреальном масштабе времени, для вычислениярасстояния между точками, заданными в полярных координатах.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности вычисления расстояниямежду точками, заданными в полярных координатах.На фиг. 1 представлена схема вычислительного устройства; на фиг. 2 - схема блока синхронизации; на фиг. 3 - временныедиаграммы сигналов синхронизации и управления.Вычислительное устройство содержиттрехвходовый коммутатор 1, квадратор 2,двухвходовый коммутатор 3, сумматор-выцитатель 4, регистры 5 - 7 с параллельнойзаписью кода и возможностью сдвига информации, счетчик 8, блок 9 извлеченияквадратного корня, функциональный преобразователь 101(с ) = (1 в с), вычитатель1, сумматор-вычитатель 2, элемент И 13,входы 14 - 18 устройства, блок 19 синхронизации с выходами 20 - 32 и входом 33, выходы 34 и 35 устройства.Блок 19 синхронизации содержит генератор 36 импульсов, элемент И 37, счетчик38, элемент 2 НЕ - И 39, элемент 40 памяти,одновибраторы 41 и 42,Квадратор 2, блок 9 извлечения квадратного корня, функциональный преобразователь 101(а)= (1 - сова) могут быть выполнены на микросхемах постоянной памяти556 РТ 5, РТ 7 либо 573 РФ с прошивкой соответствующих функций, в качестве регистров 5 - 7 могут использоваться микросхемы133 ИР 13, сумматоров-вычитателей 4 и2 ивыцитателя 1 - 133 ИПЗ, элемента 40 памяти - 556 РТ 5 с прошивкой в соответствии свременной диаграммой фиг. 3, одновибраторов 41 и 42 - ИЗЗАГ 1.Вычислительное устройство работает следующим образом.При появлении на входах 14-17 полярных координат точек(на входах 14 и 15 -радиусы-векторы р и р., а на входах 16 и 17 -полярные углы а и а)и на входе 18 импульса готовности исходных данных на выходеодновибратора 41 появляется короткий импульс и устанавливается в нуль счетчик 38,при этом в соответствии с прошивкой элемента 40 памяти на выходах 25 и 26 появляется уровень логической 1, а на выходе32 - короткий импульс, устанавливающийв О регистры 5 и 7. Элемент И 37 начинает пропускать импульсы с выхода генера.тора 36 на вход счетчика 38, а на второмвходе элемента 40 памяти появляется О.Затем при появлении на выходе счетчика38 кода 1 значение р через коммутатор1 (на выходах 21 и 22 состояние 00)проходит на квадратор 2 и знацение р че 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 рез коммутатор 3 (на выходе 28 О) поступает на сумматор-вычитатель 4, складывается со значением О, поступающим из регистра 5 (на выходе 27 О, соответствует сложению), и по фронту импульса на выходе 20 записывается в регистр 5 (на выходах 25 и 26 11, соответствует параллельной записи).Далее на выходе счетчика 38 появляется код 2, при этом значением р через коммутатор 1 (на выходах 21 и 22 10) проходит на квадратор 2 и значение р через коммутатор 3 (на выходе 28 О) поступает на сумматор-вычитатель 4 и складывается со значением рь поступающим из регистра 5 (на выходе 27 О). Результат р+р фронтом импульса на выходе 20 записывается в регистр 5 (на выходах 25 и 26 1). Далее на выходе счетчика 38 появляется код 3, при этом значение (р+ р) с выхода сумматора-вычитателя 12 (на выходе 23 О) через коммутатор(на выходах 21 и 22 01) проходит на квадратор 2 и значение (р+р) через коммутатор 3 (на выходе 28 О) поступает на сумматор-выцитатель 4, на второй вход которого из регистра 5 поступает значение р+ рг.На выходе сумматора выцитателя 4 формируется значение 2 рр= (р + р) - (р + р ) (на выходе 27 , соответствует выцитанию) и фронтом импульса на выходе 20 записывается в регистр 5, после чего с небольшой задержкой на время срабатывания элемента 40 памяти на выходе 28 появляется 1, а на выходе 27 О. Значение О с выхода регистра 6, обнуляющегося сигналом с выхода 27, проходит через коммутатор 3 на сумматор-вычитатель 4 и суммируется со зачением 2 рр с выхода регистра 5. При появлении на выходе счетчика 38 кода 4, регистр 5 переключается в режим сдвига вправо (на выходах 25 и 26 10), а регистр- в режим сдвига влево (на выходе 24 О), а второй управляющий вход отключен (что соответствует ). Перед этим регистр 7 находился в режиме параллельной записи, в нем к этому времени находится значение (1- -сова), поступающее на О-вход регистра 7 с выхода функционального преобразователя 10, где а= =-а - а. - разность полярных углов, поступающая с выхода вычитателя 11. При этом в старшем разряде целая часть - 0 либо 1 зна. чения (1 - созя), а в последующих разрядах - код дробной части. Если в старшем разряде регистра 7 - 1, то импульс с выхода 29 проходит на С-вход регистра 6 церез элемент И 13 и в регистр 6 записывается сумма содержимых регистров 5 и 6. Таким образом, в течение К шагов (Е - разрядность (1-созо:) на фиг. 3 с = 8, код счетчика 38 с 4 по 10) в регистре 6 накапливается сумма й 2Й 2 гД - 2 рр(1 - -сова), -11325468 51 с управляющим входом первого сумматоравычитателя, четвертый и пятый выходы блока синхронизации соединены с первым и вторым управляющими входами первого коммутатора, шестой и седьмой выходы блока синхронизации соединены с управляющим входом второго коммутатора и вторым входом элемента И соответственно, восьмой выход блока синхронизации соединен с управляющим входом второго сумматора-вычитателя и входом сброса третьего регистра, выход элемента И соединен с синхровходом третьего регистра, девятый выход блока синхронизации соединен с входом установки в О первого регистра, десятый выход блока синхронизации соединен с входом установки в 1 второго регистра, одиннадцатый выход блока синхронизации соединен с входом сбро,са счетчика и входом установки в О второго регистра, двенадцатый выход блока синхронизации соединен со счетный входом счетчика, тринадцатый выход блока синхронизации является выходом признака готовности результата устройства, входы задания первого и второго полярных углов устройства соединены с первым и вторым информационными входами вычитателя, выход которого соединен с информационным входом функционального преобразователя, выход которого соединен с информационным входом первого регистра, выход младшего разряда счетчика соединен с входом стробирования блока извлечения квадратного корня, выход старшего разряда второго регистра соединен с входом управления режимом блока синхронизации, выход младших разрядов второго регистра соединен с вторым информационным входом второго сумматоравычитателя и информационным входом блока извлечения квадратного корня, выход старших разрядов счетчика является выходом порядка результата устройства, выход блока извлечения квадратного корня является выходом мантиссы результата устройства.. Шер ног оск раф Редактор В. ПетрашЗаказ 31 О/44ВНИИПИ Государстве113035, МПроизводственно-поли Составитель 3Техред И. ВереТираж 672омитета СССРЖ - 35, Рауеское предприя иневаКорректор Л. ПилипенкПодписноепо делам изобретений и открытийшская наб т 4,5тие, г. Ужгород. ул. Проектная, 4