Устройство для вычисления гиперболических синуса и косинуса

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ О 4623 ОО СПУБЛИ 15114 С 06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТВУ асть определения 0-/ Х /1. кций:)/2; Области значений фу О /зЬ(Х 1/сЬ(Х(е -е с (е+ +есления фун кции зп(Х Алгоритм вычи с 11(Х),Начальные усл Я; Х 2) 3)(71) Кировский политехнический институт(56) Байков В,Д., Смолов В.Б. Аппаратурная реализация элементарных функций в ЦВМ. Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1975, с. 20.Рабинович З.Л., Романаускас В.А. Типовые операции в вычислительных машинах. Киев; Техника, 1980, рис. 51. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ГИПЕРБОЛИЧЕСКИХ СИНУСА И КОСИНУСА (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть ис. - . 1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении специализированных ЭВМ.Целью изобретения является расширение области применения за счет выполнения операций преобразованиягиперболических координат при повороте осей,На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства,Устройство содержит четыре регистра 1-4, четыре сумматора 5-8,два сдвигателя 9 и 10, два блока 11и 12 памяти, два коммутатора 13 и14, элемент ИСКП 10 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15, тактовый вход 1 б, вход 17 номера итепользована при построении специализированных ЭВМ.Целью изобретенияявляется расширение области применения за счет выполнения преобразования гиперболических координат приповороте осей. Устройство выполняетповорот гиперболического вектора скоррекцией искажения его модуля н,кроме того, позволяет вычислять экс"поненциальную функцию, Для этогов устройство, содержащее три регистра, три сумматора, два сдвигателя,первый блок памяти и реализующее ал-горитм Волдера, введены четвертыйрегистр, четвертый сумматор, второй блок памяти, первый и второй коммутаторы, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,1 ил.(10) Под воздействием каждого синхросигнала реализуется один шаг алгоритма в соответствии с выражениями (5) - (11). Е 1 ЗНАК (АХ ) (5) Е 2 л ЗНАК (А 2 л) 1 (6) Т фф (Х+Е 1 Е 2)/2 ) (7)КА 1)+, А 1 л п(Х+ЕХл 2 )(8) А 2+, А 2 лп(Х+Е 2 л 2 )3 (9) Вл+, лЕХл(Тл Вл 2 " ллС л+Сл+ЕХ(ТС 2 Тлк В 2 "); (11)(14) (15)В ,зЬ(Х); (16) С сЬ(Х), (17) В исходном положении в регистрах находятся следующие данные: в первом регистре 1 аргумент Х " выражение (1,); во втором регистре 2 ноль - выражение (3); в третьем регистре 3 единица - выражение (4); в четвертом регистре 4 аргумент Х - выражение (2).Устройство работает .циклически.На л-ом шаге на тактовый вход 1 б устройства подается синхросигнал, а на вход 17 номера итерации устройства подается номер К выполняемой итерации, Синхросигнал поступает на входы синхронизации первого 1, второго 2, третьего 3, четвертого 4 ре" гистров и на стробирукаде входи первого 11 и второго 12 блоков памяти. Номер К выполняемой итерации поступает на первые адресные входы первого 11 и второго 12 блоков памяти и на входы управления сдвигом соответ" ственно первого 9 и второго 10 сдвигателей, Приэтом двум синхросигналам соответствует одно значение К номера выполняемой итерации, т.е.используются двойные шаги итераций в соответствии с выражениями (12) и (13). Значение оператора ЕХ снимаетсяс выхода знакового разряда первогорегистра 1, выражение (5). СигнапЕХ л поступает на второй адресный5вход первого блока 11 памяти дляобеспечения выбора соответствукцейконстанты 1 п(Х + 2 ) или " 1 п(1-2" ))на входы второго 6 и третьего 7 сум 1 О маторов для задания режимов работы(сложения или вычитания), на первыйвход элемента ИСКПЮЧАЖЩЕЕ ИЛИ 15для формирования значения операторалф15 Значение оператора Е 2 л снимаетсяс выхода знакового разряда четвертого регистра 4, выражение (6). СигналЕ 2 л поступает на второй адресныйвход второго блока 12 памяти для2 О обеспечения выбора соответствующейконстанты 1 п(1+2 ") или - 1 п(1"2 ),на второй вход элемента ИС 1 ПИЧАЮЩЕЕИЛИ 15 для Формирования значенияоператора Тл,25 Значение оператора Тл Формируетсяна выходе элемента ИСКЛВЧАИЩЕЕ ИЛИ15 выражение (7) . Сигнал Т поступает на управляющие входы первого 13и второго 14 коммутаторов для зада"30 ния режимов работы. Если Тл = 1, тосоответственно в первом 13 и втором14 коммутаторах выполняется передача чисел с первых информационных Входов и на выходы. Если Т = О, тосоответственно в первом 13 и втором14 коммутаторах выполняется передача чисел с вторых информационных входов на выходы.В соответствии с номером К итера 40 ции и значением оператора ЕХл иэпервого блока 11 памяти .считывается константа " 1 п(1+ЕХл 2 ).Предыдущее значение переменнойА 1 и ее приращение - 1 п(Х+ЕХл 2 )л 5 поступают соответственно с виходапервого регистра и с выхода первого блока 11 памяти соответственно.на входы первого сумматора 5, в результате на его выходе Формируется5 О новое значение переменной АХл+ которое поступает на информационныйвход первого регистра 1, где и Фиксируется выражение (8),В соответствии с номером К итера 55 ции и значением оператора Е 2извторого блока 12 памяти считываетсяконстанта - 1 п(Х+Е 2 2 ).Предыдущее значение переменнойА 2 и ее приращение - 1 п(Х+Е 2 2 )поступают соответственно С выхода четвертого регистра 4 и выхода второго блока 12 памяти соответственно на входы четвертого сумматора 8., в результате на его выходе формируется новое значение переменной А 2,Л+ ф которое поступает на информационный вход четвертого регистра 4 где и фиксируется выражение (9).Предыдущее значение ординаты ВА гиперболического вектора поступает с выхода второго регистра 2 на информационные входы второго сумматора 6 и на информационный вход первого сдвигателя 9, где в соответствии с номером К итерации сдвигается на К разрядов вправо, в результате на выходе первого сдвигателя 9 формируется величина В 2 , которая поступает на информационный вход первого коммутатора 13 и на информационный вход второго коммутатора 14.Предыдущее значение абсциссы С гиперболического вектора поступает с выхода третьего регистра 3 на информационный вход третьего сумматора 7 и на информационный вход второго сдвигателя 10, где в соответствии с номером К итерации сдвигается на К разрядов вправо, в результате на выходе второго сдвигателя 1 О формируется величина С 2 , которая поступает на информационный вход второго коммутатора 14 и на информационный вход первого коммутатора 13.В зависимости от значения,оператора Т в первом коммутаторе 13 велик -кчины В 2 или С 2 поступают на выход, т.е. на выходе первого коммутатора 13 формируется величина (ТВ 2 ч ТС 2 ), которая поступает на вход второго сумматора 6.В зависимости от значения оператора Т во втором коммутаторе 14 величины С 2 " или В 2, поступают на выход, т.е. на выходе второго коммутатора 14 формируется величина (ТС 2 ЧТ В 2 ), которая поступает на вход третьего сумматора 7.В зависимости от значения оператора Е 1 во втором сумматоре 6 выполняется операция сложения или вычитания предыдущего значения Вд ординаты гиперболического вектора и ее приращения (ТВ 2 "ч Т С 2 к ), в результате на выходе второго сумматора 6 формируется новое значение В .,ординаты гиперболического вектора, которое поступает на информационный вход -второго регистра 2, гдеи фиксируется выражение (10),5В зависимости от значения оператора Е 1 в третьем сумматоре 7 выполняется операция сложения или вычитания предыдущего значения Сабсциссыгиперболического вектора и ее прира 1 О щения (ТС 2 чТВ 2 ) в резуль.тате на выходе третьего сумматора 7формируется новое значение С+,абсциссы гиперболического вектора,которое поступает на информационныйвход третьего регистра 3, где и фиксируется выражение (11).Все итерационные шаги выполняютсяв устройстве аналогично рассмотренному.После выполнения и итераций сдвойными иагамн в регистрах зафик"сированы следующие результаты: впервом регистре 1 А 1 , = 0 - выражение (14); во втором регистре 225 В , = зй(Х) - выражение (16); втретьем регистре 3 Г+, = сп(Х)выражение (17); в четвертом регистре 4 А 2= 0 - выражение (15).Кроме вычисле-ня зЬ(Х) и сЬ(Х)ЗО устройство позволяет вычислять ряд,других функций.Так при задании начальных условийоАТ = Ф35А 2,В, = 0;С =РФгде Р и Ф - полярные модуль и аргу" мент гиперболического вектора, вычи сляют ся= 01 в+1 фА 2 ,.= О;В,: р з 1(Ф);С, = Р сй(Ф);где Р. Ь(Ф)Р с 1 т(Ф) - ордината и абсцисса гиперболического вектора, при задании начальных условий:АтФеФ;где У и Х, - исходные ордината иабсцисса гиперболического вектора;Ф - угол поворота гиперболическоговектора, вычисляются А 1 ,щО; В в 120вычисляются А 1А 2 в+В гь+30из обр ет ения Фор мул а Устройство для вычисления гиперболических синуса и косинуса, содержащее три регистра, три сумматора, два сдвигателя и первый блок памяти, причем выходы первого, второ" го и.третьего регистров соединены с входами первого слагаемого соответственно первого, второго и третьего сумматоров, выходы которых соединены с инФормационными входами соответственно первого, второго и третьего регистров, выход первого блока памяти соединен с входом второго слагаемого первого сумматора, выходы второго и третьего регистров соединены с информационными входами соответственно первого и второго сдвигателей, тактовый вход устройства соединен с В,-т - сЬ (Ф)+Хгк(Ф);10С,-х -Х, сЬ (ф) +У, зЬ(Ф)где У и Х - ордината и абсцисса; гиперболического вектора после вы полнения операции поворота векторана угол Ф, а при задании начальныхусловийА 1 = ХА 2, Х,входами синхронизации первого, второго и третьего регистров и со стробирующим входом первого блока памяти,вход номера итерации устройства соединен с входами управления сдвигом -первого и второго сдвигателей и с первым адресным входом первого блока памяти, выход знакового разряда первогорегистра соединен с входами заданиярежима второго и третьего сумматоров,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью раснирения области применения за счет выполнения операции преобразования гиперболических координат при повороте осей, в него введены четвертый регистр, четвертый сумматор, второй блок памяти, первый ивторой коммутаторы и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ЮТИ 1 причем выход четвертогорегистра соединен с входом первогослагаемого четвертого сумматора, выход которого соединен с информационным входом четвертого регистра, выход второго блока памяти соединен свходом второго слагаемого четвертого сумматора, выходы первого и второго сдвигателей соединены с первыми информационными входами соответственно первого и второго коммутаторови вторыми информационными входамисоответственно второго и первого ком".мутаторов, выходы которых соединеныс входами второго слагаемого соотвегственно второго и третьего сумматоров, тактовый вход устройства соединен с входом синхронизации четвертого регистра и со стробирующим входом второго блока памяти, вход номера итерации устройства соединен с -первым адресным входом второго блокапамяти, выходы знаковых разрядов первого и четвертого регистров соедичены с вторыми адресньци входами соответственно первогои второго блоковпамяти и соответственно с первым ивторым входами элемента ИСКПЮЧАЮЩЕЕИЛИ, выход которого соединен с управляющими входами первого и второгокоммутаторов,1462300Составитель А.Зорин Редактор Ю. Середа Техред А.Еравчук Корректор М, СамборскаяЗаказ. 713/47 Тираа 6 б 7 Подпнсно е ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Укгород, ул, Гагарина, 101