Устройство для вычисления обратного гиперболического тангенса

наускасслитель1980,ИСЛЕНИЯАНГЕНСА хникаЛЯ ВЫЧКОГО ся к вычислит быть испольспециализиро" техничея функпго гО 252) т я расшиза счетного гилесного 1 Е 2 ) на л-м В- соответствабсцисса вектораордината век аге алгоритм нно действит С+30) и мниьС+ Р час ти ьн к-схем тора 1 )лменного (1+в) П о для вычисления обра лического тангенса с ксного ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТОО изОБРетениям и ОткРытиямПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(54) УСТРОЙСТВОНОГО ГИПЕРБОЛИЧЕ Изобретение относит тельной технике и може зовано при построении ванных вычислителей,В изобретении приводится кое решение задачи вьяислен АттЬВ комплексного перемени х + 1 у, а именно АттЬгм 1 п (1+х) +у )/1- х) + ф 3 05 атство (2 у/(1 - х- у Белью изобретения являет рение класса решаемых задач обеспечения вычисления обра перболического тангенса ком переменного,На чертеже представлена б устройства,Устройств ного гипербо(57) Изобретение относится к областй вычислительной техники, Белью изобре тения является расширение класса решаемых задач за счет обеспечения вычисления обратного гиперболическоготангенса комплексного переменного,В устройство, содержащее три регистра, три сумматора-вычитателя двасдвигателя, первый блок памяти и реализующее алгоритм Волдера при вычислении обратного гиперболического тангенса действительного переменного,дополнительно введены четвертый, пятый, шестой регистры, сумматоры-вычитатели с четвертого по девятый, сумматор, второй блок памяти, 1 ил,жит шесть регистров 1-6, девять сумматоров-вьяитателей 7-15, сумматор 16, два сдвнгателя 17 и 18; два блока 19 и 20 памяти, вход 21 тактовых импульсов и вход 22 номера итерапии,Для описания изобретения введены следующие обозначения: А и Вл - соответственно действительная (абсцисса вектора А+1 В) и мнимая (ордината векора А+1 В) части комплексного переменного (1-г)-(1+г) Г 3 (1+Р 2 +(н+1)/2 для нечетных н;н/2 для четных н;Т и Н - соответственно действитель-,л лная (абсцисса вектора Т+1 Н) и мни"мая (ордината вектора Т+1 Н) частил-комплексного переменного - , 0,5м М1 п(1+Р 2 +1 Е 2 ) на л-м шаге алгоритма; РГ - 1,+11, ЕЕ -1,+1операторы направления изменения соотвественно действительной части (абс 15циссы вектора А+1 В) и мнимой части+1 Е 2 ) на л-м шаге алгоритма; лм20сквозной номер шага от начала вычислений; к - номер выполняемой итерации;(л+1)/2 для нечетных л;кл/2 для четных л;и - количество .разрядов в дробнойчасти числа, количество выполняемыхитераций с двойными шагами; (и+3)разрядность устройства, включая дваразряда в целой части числа и знако"вый, 30Область значения. аргументаОй х 1/2,0 у1/2,Область значения функции0,251 п Э 0,251 п.1+х) +у )/1-х) +у) (,251 п 9;2 й0 10,5 атсйр (2 у/(1- х- у )(0,785.о где л = 1,22 лРезультаты/ (1 - х) + у) Д; (21)Н 2+ = 0,5 атсй 8 (2 У/(1 - х(22)Т , и Н+, являются соответственно действительной и мнимой частями функции комплексного переменногоАттЬг 0,251 п 1+ х) + у ) /1 - х) +(1-г)-(1+г), выражение (1); в пятомрегистре 5 - мнимая часть -2 у комплесной величины (1-г)-(1 Фг) выражение (2); в шестом регистре 6 - ноль,выражение (5),Устройство работает циклически,На л-м шаге на вход 21 устройства подается синхросигнал, а на вход 22номер к выполняемой итерации. Приэтом двум синхросигналам соответствует одно значение номера выполняемойитерации, т,е, используются двойныешаги итерации в соответствии с выражениями (15) и (16),Под воздействием каждого синхросигнала реализуется один шаг алгоритма в соответствии с выражениями (7) -(14).Значение оператора Р снимается свыхода знакового разряда четвертогорегистра 4, выражение (7), Сигнал Рлпоступает на второй адресный входпервого блока 19 памяти для обеспечения выбора соответствуюшей константы0,5 атс 8 (2 /(1+ 2 ") или 0,5)атство (2 "/(1-2 ), на второй. адресныйвход второго блока 20 памяти дляобеспечения выбора соответствующейконстанты - 0,251 п (1+ 2 "+ 2 + ). 25 45 Устройство реализует следующий ал 40 горитм вычисления функции АттЬг комплексного переменного г = х + 1 у,Начальные условия952 5 1456или - 0,251 п ( - 2 + 2") навхады задания режима соответственно четвертого 10, пятого 11, восьмого 14 идевятого 15 сумматоров-вычитателейдля задания режимов работы (сложенияили вычитания),Значение оператора Е снимается свыхода знакового разряда пятого регистра 5 выражение (8), Сигнал Е 1 Опоступает на входы задания режима первого 7, второго 8, третьего 9, шестого 12 и седьмого 13 сумматоров-вычитателей для задания режимов работы(сложения или вычитания),15В соответствии с номером к итерации в первом 7 и втором 18 сдвигателях выполняется сдвиг предыдуших значений соответственно действительнойС и мнимой Р частей комплексногопеременного (С + Р) на к разрядоввправо, т,е, на выходах первого 17 ивторого 18 сдвигателей Формируются(С + 0) его приращения С 2 , Р 2поступают соответственно с второго регистра 2, первого 17 и второго 18сдвигателей в цепь состоящую из чет-вертого 10 и второго 8 сумматоров"вычитателей, в результате во втором.сумматоре-вычитателе 8 Формируетсяновое значение действительной частиС, комплексного переменного (С + 30) 35которое фиксируется во втором регистре 2, выражение (11),Предыдущее значение мнимой части0 комплексного переменного (С + 0)егоприращения Р 2 , С 2 поступа Оют соответственно с третьего регистра З,второго 18 и первого 7 сдвигателей в цепь, состоящую из пятого 11и третьего 9 сумматоров-вычитателей,в результате в третьем Сумматоре-вы" 45читателе 9 Формируется новое значение мнимой части Р, комплексногопеременного (С + О) которое фиксируется в третьем регистре 3 выраже- .ние (12), 50 Предыдущее значение действительной части А комплексного переменного (Л + В), его приращения С 20 2 "поступают соответственно с четвертого регистра 4, первого 17 и второго 18 сдвигателей в цепь, состоя,ую из восьмого 14 и шестого 12 сумматоров-вычитателей в результате в шестом сумматоре-вычитателе 12 формируется новое значение действительной части Акомплексного переменного (А + В), которое Фиксируется вчетвертом регистре 4 выражение (9),Предыдущее значение мнимой частиВ комплексного переменного (А + В)Лк -кего приращения Р Г, С 2 поступаютсоответственно с пятого регистра 5,второго 18 и первого 17 сдвигателейв цепь, состоящую из девятого 15 иседьмого 13 сумматоров-вычитателейврезультате "в седьмом сумматоре-вычитатрле 13 формируется новое значение мнимой части В+ комплексного переменного (А+ В), которое Фиксируется в пятом регистре 5 выражение (10),В соответствии с номером к итерации и значением оператора Р с первого блока 19 памяти считывается константа 0,5 агсг 8 (2 /(1,+ Р 2 ), а свторого блока 20 памяти считываетсяконстанта -0,25 1 п (1 + Р 2 + 2 " ),Предыдущее значение мнимой частиН комплексного переменного (Т + Н)+ Р 2 ) поступают соответственно спервого регистра 1 и первого блока 19памяти в первый сумматор-вычитатель 7,в результате в нем формируется новоезначение мнимой части К+, комплексного переменного (Т + Н) которое фиксируется в первом регистре 1, выражение (14),Предыдущее значение действительнойчасти Т комплексного переменного-кц -й+Р 2 + 2 ) поступают соответственно с шестого регистра 6 и второгоблока 20 памяти в сумматор 16, в результате в нем формируется новое значение действительной части Т,комп"лексного переменного (Т. +1 Н) котороефиксируется в шестом регистре 6, выражение (13),Все итерационные шаги выполняютсяв устройстве аналогично рассмотренному,После выполнения и итераций сдвойными шагами в регистрах зафикси"рованы следующие результаты: в первом регистре 1 - Н , = 0,5агс г 8 (2-у/ (1-х-у ) выражение (22);,во втором регистре 2 - С = 1-х,выражение (19); в третьем регистре 30 +, -у, выражение (20); в четвертом регистре 4 - А.+, О, выраже 1456952/ (1 - х) + у ), выражение (21), Формула изобретенияУстройство для вычисления. обратного гиперболического тангенса, со держащее три регистра, три.сумматоравычитателя, два сдвигателя, первый блок памяти, прцчем выходы первого регистра и первого блока памяти соединены с входами соответственно пер вого и второго слагаемых первого сум" матора-вычитателя, выходы первого, второго, третьего сумматоров-вычита-. телей соединены с информационными входами соответственно первого, второго, третьего регистров, выходы второго и третьего регистров соединены с информационными входами соответст- ."," венно., первого и второго сдвигателей, выходы которых соединены с входами 26 второго слагаемого соответственно третьего и второго сумматоров-вычитателей, вход тактовых импульсов устрой-ства соединен с входом разрешения чтения первого блока памяти и входа ми синхронизации первого, второго и третьего регистров, вход номера итерации устройства соединен с первым адресным входом первого блока памяти и входами .управления сдвигом. первого и второго сдвигателей, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет обеспечения вычисления обратного гиперболического тангенса комплек сного переменного, в него введены с четвертогопо вестой регистры, с четвертого по девятый сумматоры-вычитатели, сумматор и второй блок памяти, причем выходы второго и третьего ре гистров соединены с входами первого слагаемого соответственно четвертого 1 и пятого сумматоров-вычитателей, выходы которых соединены с входами первого слагаемого соответственно второго и третьего сумматоров-вычитателей,выхОды первого и второго сдвигателейсоединены с входами второго слагаемого соответственно четвертого и пятого сумматоров-вычитателей, выходычетвертого и пятого регистров соединены с входами первого слагаемого соответственно восьмого и девятого сумматоров-вычитателей, выходы которыхсоединены с входами первого слагаемо"го соответственно шестого и седьмогосумматоров-вычитателей, выходы которых соединены с информационными входами соответственно четвертого и пятого регистров, выходы шестого регистра и второго блока памяти соединены с входами соответственно первого и второго слагаемых сумматора, выход которого соединен с информационным входом шестого регистра, входтактовых импульсов устройства соединен с входом разрешения чтения второго блока памяти и входами синхронизации четвертого, пятого, шестогорегистров, вход номера итерации устройства соединен с первым адреснымвходом второго блока памяти, выходпервого сдвигателя соединен с входами второго слагаемого седьмого ивосьмого сумматоров-вычитателей, выход второго сдвигателя соединен с входами второго слагаемого шестого идевятого сумматоров-вычитателей, выход знакового разряда четвертого регистра соединен с вторыми адреснымивходами первого и второго блоков папяти и входами задания режима четвертого, пятого, восьмого и девятого сумматоров-вычитателей, выход знакового разряда пятого регистра соединен свходами задания режимапервого, второго, третьего, шестого и седьмогосумматоров-вычитателей,1456952 Составитель А.ЗоринТехред М.Ходанич Корректор В.Гирняк Редактор 0,%рковеикая Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Закаэ 7489/47 Тираж 667 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж; Раушская наб., д. 4/5