Функциональный преобразователь

(. 06 Гисоединением за и ооударставнный комитетСоевта Министров СССРпо делам ноооретенийн открытий 23) Приорите(43) Опубликовано 05 (45) Дата опубликов ия описания 16,0 й,7 Ф. Кургаев и А, В, Пала(72) А.,"оры . аобрете Ордена Ленина институт кибернетики, Украин 71) Заяви 54) ФУНКЦИОНАЛЬНЬтй. П=ГОБРАЗСВАТ 2 фратор. Выхсщы рены со входами д го через шифрат жит деши атор и шита соединеоды котороса вторым ра аргуменраторч, выхседииИ ходами элемент зображен стр,аргу 3, але,адресны 1.:б; :ние относится к обласи,вычислительной те.:,аки.Известю функциональный преобразователь,соде, жаш. ей регистр г гумента выходы .,которого соединены с перьтми вхоцами злемонте. И, вь хздь которых соединены чере реги.то адреса и адресный коммтатарсь вх;-.;. блока памяти, выхсцьт которогои входы ".;Гистра аргумента соединены состВетс ". -".эж выходами и ВХОцами преобра 1 Озовател я.Недостатком таких функпч:нальных нреобразовгтелой является низкое быстроцействие;,. и;.-ыборке табличных зна.ний функни 3,г.а памяти в связи с темчто 5.,р;,.роание адресов табличных значений.,.Л осудестиняется в результате выпол,ния ., ряц" последовательньх сравненийюцного а.гмента сэ значениями аргумента, соо";м"-,тствуюшими смене шага адресов ЯОтабличньх .начений фучкций,Ц:. ь изо.;."тения - повышение быстро,:йс-.;: я преобразователя., Преобразователь соцержит региммента Х, дешифратор 2, шифраторменты "И" 4, регистр адреса 5, йкоммутатор 6,; и блок памяти 7,На чертеже обозначены: 8 - входы преобразователя; 9: - входы дешифратора;10 - первье входы алементов И; 1., 12 +входы и выходы шифратора; ХЗ Хб - выхсьмды соответственно алеметтов "И", регист-,ра адреса, адресного коммутатора .блокапамяти,Входы 1 О алэмеитов фИ 4 подключены Ввыходам регстра аргумента 1, выходы 1 б мк регнст:, ацреса 5, а входы 12 - к выходам шт .,ратора 3, Входы 1. которого чефрез дешифратор 2 подключены к выхрдам.9 реги .ра аргумента 1, Выходь 14 ре-гистра адреса 5 через . адресный коммутатор 6 ттодключены к входам 3.5, блока=4 3памяти 7. Входами функционального преоб-.,разователя являются входы 8 регкаурв аргу-мента 1, а выходами - выходы 16 блокайвмяти) 7,В блоке памяти 7 хранятся табличные ,.5значения вычисляемой функции, рассчитанные.заранее для узловых значений аргумента1 ( Х ) .;Эти значения располагаются вблоке памяти .о постоянно-переменнЫм шагом по адресам таким образом, .что пресфнекоторой ячейки памяти является вгументом,соответствующим тому значению функции, которое хранится в данной ячейке, При.)этом диапазон изменения аргумента, напри-мер 0,1) узловыми значениями М, а Д) ,разбивается на подциапазоны ),О,Х,), Х)Я),.СХ М ), Х 1), внутри которых шаг расположения узловых значений аргумектвМ постоянен и равен соответственно Н Н"бН л ,в при.переходе из одного .подциа)ва-,зона в другой :)., удваивается, т. е.Н 2Г:Я, г,це-минимальный шаг, равный целой степени Роснования системы счисления (в цанномслучае целой степени 2), т. е. ) = 2ЬВеличина Ь 1 и значения аргумента )( )( Ъ = 1, Й ) рассчитывак)тся, исходя иззаданной погрешности Я приближенияфункции ).( Х ) и порядка П интерполяционного многочлена, например, последующей методике,Иэ равенства остаточного члена интерпо)ляционного полинома Ньа , Ф -гопорядка зацвнной погрешности получим:Е Г /ти", при т:О Ф).=1Затем по значениюрассчитывверсязначение у,=3о Ь,где ) Ю(. Ознайает ближайшее целое иеменьшее Й, и тем самым минимальный1 1авгН = ) узловых значений аргумен.та. для подцивпазонвО, Х ),Ъшчеая)в ) 1""тете решения уровивиий Х )ф=1 Я,Полученные такил; образом значенияХГ, ) = 1, 8, пре,цстввляют собой, в общем случае, полнораэрядные значения аргумвн) а Х, соответствующие сливене (кратно целой степени 2 ) шага расположения Узлов) Объединяются,эаюем в л:ножестъХе) Г .Ъ 3Сумлврное оборудов.) еще,цешиф)рвтора 2, шифратсра 3 и блока памяти 7 зависит отвеличины и количестве цодциапаэоню реэбиения аргумента ХоС целью минимизации этого оборудования ивожвотво Х)1, В: ), ) ыоыет быть преобразовано в,) ) = 1, )) 38 таким образом, чтобы кажцый иэ его элементов ,представлялся количеством разрядов, мень- щИМ,ЧЕМ раарядНОСтЬ рЕГИСтра ВрГуМЕНтаеьоб. кроме того, для обеспечения заданной погрешности вычисления удовлетворял одно:му из условий;а) ХГ ) ХГ для функций (или участаой функций) с; монотонно-;убывавшейР , при ступенчатолб интерполирова-) нии (иди монотонно-убывающейффх) при интерполировании поряцкаО )б) Х), ( Хдла функций (или участка функций) с монотонно-возрастающей С Р) при ступенчатом иитерпелфовант)и (или с монотонно-возрастающей ,) х) приФинтерполировании порядка )7 г ) О ).Наиболев показательно рассмотреть задачу минимизации суммарного оборуцования, когда в качестве дешифрвтора 2 ., и шифратора 3 использован дополнительный блок памяти. Итак, необходимо минимизировать ЧИ М+ Ч, гдеи , - ойьемы блоков памяти 7 и дополнительного соответственно. где к - максимальный из элементовмножества К 1= ,1, кажцый из кото-рых есть значение разряцйости соответствующих элементов множв;ства 1 Х ) Г=1)е ),- разрццность ячеек дополня)бе тельяого) блока памятиПри обьеме дополнительного блока цвмати, определяемом формулой (1 ), объемблока памяти 7 минимален.Число узлов для кажцого подциапаэонаопределяется отношениемФ,/МРО,й ПРи ьх, х;О)7 Я Ау)) 4 Ъ Хуч = Уе Х)е-)ь8+е"5170237 йстарших разрядов регистра 1 пересылается но состоянию регистра адреса 5 из блоканепосредственно,в регистр адреса 5. памяти 7 выбирается табличное значениеЯТаким образом, при .вычислении Зир функции и поступает на выходы 16 функципри ХЕ 0,0.10010 ) соцержимое регис онального преобразователя (рри интерполировании порядка ,Я организуется выборра аргумента 1 пересылается в регистр адреса 5 без изменения, при Хб, 0,10010рес р тр ад ка еще Ь 3 соседних табличных значений2 функции с послвдующим интерполировани- /0,11010 ) при пересылке блокируется- ем)фадший райней содержимого аргумента.1, Таким образом, данное устройство поэпри Х 0.11010, 011101 -) блокнруеуф, воляет с высоким быстродействием опре 2 2ся два младших, Разряда, при рддр 10.11101 делить значение функции по зацанному ар 011111 ) - три и при Ж 0,11111 1)гучетыре мдадших разряда. Ячейки памяти,блока 7, не используемые при вычисдени ф о р м у л а и з о б р е т е н и яях 8 Ю Хогут быть использованыУпри других вычислениях, - функциональный преобразователь, содерУстройство работает следующим образом жащий.регистр аргумента, выходы котороАргумент Х при ступенчатом интер ., го соединены с первыми входами алемен-.полировании (иди старшие разряды аргумен, 20., тов "И".;выходы которых соединены черезта при линейном или параболитическом ин-:, регистр адреса и адресный коммутатортерполировании) со входов 8 функциональносо входами блока памяти, выходы которогого преобразователя поступает на регистр: и входы регистра аргумента соединены соаргУмента 1. Затем по сигналу управления,ответственно с выходами и входами преобсоответственно коду группы старших раз, 26 разователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем,рщов регистра 1 через дешифратор 2 иа.что, с целью повышения быстродействиявыходе шифратора 3 устанавливается опрец, преобразователя, он содержит дешифратор иделенное состояние, соответственно которо,шифратор; причем выходы реГистра аргуменму элементы Иф 4 блокируют передачу о, та соединены со входами дешифратора, вы-.,,деленной грушы вщадшик разрядов регистра ходы которого через шифратор соединены. соаргумента 1 в реистр адреса 5.СоответСтей- вторыми входами элементов фИ",СоставительРедактор Л.утьхинв Текред И,КвР Щвшв-метоъ ндвшовв корректор Н. Стельмц аж 864 Подписно аказ ПП Пвтвнтф, г. Ужгород, ун. Проектная, 4 ШИПИ Государственного комитета Совета Министров ССС по делам изобретений н открытий Москва, 113035, Раушская иаб., 4