Устройство для вычисления тригонометрических функций

- 2(1-, )у Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислятелях.5Цель изобретения - повышениебыстродействия.На Фиг. 1 представлена функциональная схема устройства и блока управления на Фиг, .2 - функциональнаясхема блока формирования козффициентов 1 на фиг 3 схема блока нормализации.Устройство содержит первый блокформирования коэффициентов первый блок 2 нормализации, первый вычитатель 3, первый сумматор 4, второй сумматор 5, первый умножитель 6,второй 7, третий 8, четвертый 9 и пятый 10 умножители третий сумматор 2011, первый сдвиговый регистр 12, первый 13 и второй 14 буферные регистры, седьмой 15 и шестой 16 умножите ли третий вычитатель 17, второй25 у , = 21( 1- вв)у+(- 1+1 1,1+(-где 1. = 0,1,2,И,3 = зЫ х, у = сов х начальныеусловия: хо 1 у уууН - заданы исходя из точности вычислений,о; д, - вычислительные параметры,+1.п.о В блок 29 регистров заносятся значения начальных условий; уУ, у , у , , шаг решения - Н и количество точек интерВала воспроизведения Функции К. По команде "Пуск" с входа 27 константы из блока 29 ре 45 гистров переписываются в соответствующие регистры; Н - в регистр 30, у - в регистр 13, у- в регистр 19, у- в регистр 14 у, - в регистр 11, ив счетчик 31. Блок 28 синхронизации вырабатывает циклические сигналы на выходах с первого по восьмой. В первом цикле на первом такте в блоках формирования коэффициентов 1 и 22 формируются коэффициенты соответственно Ы и р,:о1Р - -;" )у(, а в третьм вычитателя 17 - выражение сдвиговый регистр 8, третий буферный регистр 19, восьмой умножитель20, четвертый буферный регистр 21,втОрой блок 22 формирования коэффициентов, пятый сумматор 23, второй блок 24 нормализации, четвертый сумматор 25, второй вычитатель 26 и вход запуска 27.Блок управления образуют, например, блок 28 синхронизации, блокрегистров 29, регистр 30, счетчик 31и дешифратор 32,Блок 1 ( 22) содержит сдвиговые регистры 33 и 34, тригерр 35, элементИ 36, генератор 37 импульсов. Блок, 2 ( 24 ) состоит из сдвиговых регистров 38 и 39, триггера 40, элементаИ 41 и генератора 42 импульсов. Устройство работает следующим образом,В основу работы предпагаемого устройства. положен следующий алгоритм: Уг,УУг,2 РНа втором такте в блоках 2 и 24нормализации формнруется у, /Ыу, /р на трЕтьем такте на выходах вычитателей 3 и 26 - число согласно выражениям: 1-у/о(,1-У 2, //3 = 1, в сумматорах 11 и24 - число согласно выражениям:1 1+у /е/ =г. -- +у /2 103 2 оС, на выходах умножителей 5 и15 - число согласно выражениям: у1,ф"У,е /фУ, Уд /на четвертомтакте на выходах умножителей 8 и 15 -число согласно выражениям 1 у,1 у,на выходах умножителей Ьи 20 - число согласно выражениям:У 1,о Уя,о /сУ у /р на пятомтакте на выходах сумматоров 5 и 23число согласно выражениям; 1,у +1,о+ 2 У"ЗУ 1,а + еу и в регистры 19 и 21 записывается значениекода, хранящегося соответственно врегистрах 13 и 14, на шестом такте навыходе сумматора 4 - число согласновыражению:Т( - ,)у,. +(- -,оНа седьмом такте в первом и второмисдвиговых регистрах 12 и 18 происхо- от5дит запись и увеличение вдвое чисел чис выходов первого сумматора 4 и треть- обего вычитателя 17 соответственно.Зна- мечения в 1 п х и сов х, полученные на эффпервом шаге решения; на восьмом такте с выходов регистров 12 и 18 зано- жисятся в регистры,3 и 14, стирая пре- годьщущий результат. На этом завершается онпервый цикл работы устройства. На вто- миром цикле в той же последовательности 15 вхза восемь тактов, используя в регист- блрах 13 и 14 значения функций У . У соа в регистрах 19 и 21 - ур, у , жиосуществляется вычисление значений гофункции в следующей точке у у20 блПри этом в счетчике (циклов) 31 уста- еднавливается число и. Процесс вычис- заления в последующих точках осущест- выхвляется в соответствующих циклах еданалогично описанному до тех пор, 25 выч,пока на восьмом такте очередного цик- мола в счетчике 31 не установится куле- втвая комбинация. В этом случае на лявыходе дешифратора (нуля) 32 уста- соиавливается сигнал, приводящий к оставычновке блока управления и всего уст" горойства в целом. ро Формула изобретения устройство для вычисления тригонометрических Функций, содержащее три сумматора, четыре умножителя, первый сдвиговый регистр и блок управления, причем выходы первого и второго умножителей соединены с входами первых 40 слагаемых соответственно первого и второго сумматоров, вход второго слагаемого второго сумматора соединен с выходом третьего умножителя, первый .и второй выходы блока управления со единены со стробирующим входом третьего сумматора и входом сдвига первого сдвигового регистра соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены четыре умножителя, два сумматора, три вычитателя, два блока нормализации, два блока формирования коэффициентов, второй сдвиговый регистр и четыре буферных регистра, причем выхо-, ды первого и второго блоков Формиро 1 вания коэффициентов соединены с входами параметра нормализации первого 1второго блоков нормализации советственно, вход нормализуемогосла первого блока нормализацииъединен., с входом итерационной перенной первого блока формирования коициентов, входами первых сомнотелей третьего и четвертого умнотелей и соединен с выходом первобуферного. регистра, вход итерациной переменной второго блока Форрования коэффициентов объединен содом нормализуемого числа второгоока нормализации, входами первыхмножителей пятого и шестого умнотелей и соединен с выходом второбуферного регистра, выход второгоока формирования коэффициентов соинен с входом параметра нормалиции второго блока нормализации,од первого блока нормализации соинен с входом,вычитаемого первогоитателя, входом первого слагаего третьего сумматора и входоморого сомножителя пятого умножитевыход второго блока нормализацииединен с входом вычитаемого второгоитателя, входом первого слагаемочетвертого сумматора и входом втого сомножителя четвертого умножителя, выходы первого и второго вычитателей соединены с входами вторых сомножителей третьего и шестого умножителей соответственно,. выходы третьего и четвертого сумматоров соединены с входами первых сомножителей второго и седьмого умножителей соответственно, выходы пятого и четвертого умножителей соединены с входами первых сомножителей первого и восьмого умножителей, входы вторых сомножителей второго и седьмого умножителей соединены с выходами третьего и четвертого. буферных регистров соответственно, выходы шестого и седьмого умножителей соединеныс входами первого и второго слагаемых пятого сумматора, выходы второго и пятого сумматоров соединены с входом второго слагаемого первого сумматора и входом уменьшаемого третьего вычитателя соответственно, вход вычитаемого третьего вычитателя соединен с выходом восьмого умножителя, выходы первого сумматора и третьего вычитателя соединены с информационными входами первого и второго сдвиговых ре1434427 гистров соответственно, выходы первого и второго сдвиговых регистров ютс выодаи соответственно синуса и косинуса устройства и соединены с информационными входами соответственно третьего и четвертого буферных регистров, первый тактовый выход блока управления соединен со стробирующими входами ,. первого и второго вычитателей, , ,четвертого и пятого умножителей и четвертого сумматора, второй такто",вый выход блока управления соединен с входом сдвига второго сдвиговогорегистра, третий тактовый выход бло ка управления соединен со стробирую-, щими входами первого и второго бло" ков формирования коэффициентов, чет" , вертый тактовый выход блока управ,ления соединен со стробирующими вхо дами первого и второго блоков нормализации, пятый тактовый выход блока управления соединен со стробирующими входами умножителей с первого по третий и с шестого по восьмой, шестой тактовый выход блока управления соединен со стробирующимн входами второго и пятого сумматоров, седь" ,мой тактовый выход блока управления ,соединен со стробирующими входами первого сумматора и третьего вычитателя, восьмой тактовый выход блока управления соединен с синхрониэирующими входами первого и второго бу. ферных регистров, синхронйэирующие входы третьего и четвертого буферных регистров соединены с шестым тактовым выходом блока управления, причем первый и второй блоки формирования Ф 6коэффициентов каждый содержат двасдвиговых регистра, триггер, элементИ и генератор импульсов, причем стро"бирующий вход блока формирования кобэффициентов соединены с входом сброса триггера и входами записи первогои второго сдвиговых регистров блокаформирования коэффициентов, входы :.сдвига первого и второго сдвиговыхрегистров которого соединены с выходом элемента И, первый и второй входыкоторого соединены с выходами генератора импульсов и триггера соответственно, выход старшего разряда первого сдвигового регистра соединен свходом , установки триггера, информационный вход первого сдвигового регистра соединен с входом итерацион-,ной переменной блока формирования коэффициентов, выход второго сдвигового регистра соединен с выходом блокаформирования коэффициентов, первыйинформационный выход блока управле ния соединен с информационным входомпервого буферного регистра, второйинформационный выход блока управления соединен с информационным вхо-,дом третьего буферного регистра, р третий и четвертый информационныевыходы блока управления соединеныс входами начальной записи второгои четвертого буферных регистров соответственно, пятый информационныйвыход блока управления соединен свходами уменьшаемого первого ивторого вычитателей, шестой информационный выход блока .управлениясоединен с входами вторых слагаемых 4 О третьего и четвертого сумматоров;1434427 оставитель С. Куликов Техред Л.Сердюкова Редактор Л. Пчолинская а кснмишине орректор Заказ 555 дписное зводственно-полнграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная,Тираж 704 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 13035, Москва, Ж, Раушскаяета СССР рытий аб., д, 4/5