Устройство для вычисления элементарных функций

ОП ИСАНИЕИ ЗОбееЕТЕ Н ИЯ К АВТОРСКОКУ СВИДВТВЛЬСУВУ.(22) Заявлено 25.10,76 (21) 2414633/ 4 06 Р 18/3 присоединением заяв ) Приоритетоеударстеенный кемктет СССР еа делам кеааретеее и еткрыткй7,79. Бюллетен Яе 26 .79 Опубл икова но 15 Лата опубликов 53) УДК 681,1(088.8) ния описания 1 икиЛ,В. 72) Авторы изобретения И, Я н т вм. В. Д. Калмыкова 71) Заявитель Таганрогский радиотвхннческ 1) УСТРОЙСТВО Д,ЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЭЛЕМ 1 Х ФУНКЦ ляется усть сумматостр аргумеа округлв 1 2Изобретение предназначено для исполь- ния, восемь элементов И, два блока умзования в устройствах вычислительной тех ножения, семь элементов ИЛИ н два бло ники, а именно в цифровых вычислительнь 1 х ка сравнения, причем выход первого сум машинах универсального и спецнализиро- матора через первый регистр числа соед ванного типов. нен с первыми входами первого н второИзвестное устройство 111, аппаратур ,го элементов И и первым входом перво- но реализующее вычисление элементарных го сумматора, второй вход которого соефункций, включает несколько регистров . ,дннен через первый блок округления с вы-от 3 до 4, устройства анализа и присое:ходом второго сумматора и входом второ дннення знака,.устройства, сдвига на пере го регистра чнсла, выход которого подменное число разрядов, блок микропро 10 ключвн к первому входу второго суммато граммяого управления, постоянное запо :ра, второй вход которого соединен с перминающее устройство (ПЗУ) для хранения вым входом третьего элемента И, первым констант и проведения вычвслений в ннх, входом третьего сумматора, первым вхоосновано на итерационном методе "цифра дом четвертого элемента И и выходом за цифройфкоторый требует для реюиЬатретьего регистра числа, вход которого цнв каждой элементарной функции заломи подключен к выходу третьего сумматора, пения й констант, а для функций е",епх-Зп второй вход которого соединен через вто констант, где ет - чиспо итераций. рой блок округления с выходом четиертоНакболее близким к данному изобрвтв го сумматора и через регистр остатканию техническим решением яв с первым входом четвертого сумматора, ройство 12), содержащее сем ,второй вход которого через пятый сумма ров, трв регистра числа, реги н тор соединен с выходом пятого элемента та, регистр остатка, два блок И, первый вход которого соединен с вы6740323 4ходом первого блока умножения и первым ния - к выходу девятого элемента И,вывходом шестого элемента И, выход кото- ход десятого элемента И через третийрого подключен ко входу первого блока блок сравнения соединен со вторым вхосравнения и первому входу седьмого эле- дом пятого элемента ИЛИ, вторым вхомента И, второй вход которого соединен 5 дом второго элемента ИЛИ и третьимс первым выходом первого блока сравневходом шестого элемента ИЛИ, выходния, второй выход коьорого поййжей к одиннадцатогб элемента И соединен сопервому входу первого элемента ИЛИ, вто входом шестого сумматора, выход третьерой вход которого соединен с первым вхо го элемента И соединен с первым входомдом второго элемента ИЛИ, первым вхо О двенадцатого элемента И, второй вход кодом третьего элемента ИЛИи первымвхо . торого подключен к выходу пятого блокадом седьмого сумматора, выход седьмого сравнения, вход которого через третийэлемента. И пбдкМчен кб" входу"вторбго .:-счетчик соединен с выходом третьего элвблока сравнения, первый выход которого мента ИЛИ а второй выход пятого блокаподключен к первому входу седьмого эле 5 сравнения через четвертый счетчик соедимента ИЛИ, выход которого соединен -сб нен со входом шестого блока сравнениявторым входом третьего элемента И; а И "пепвым входом тринадцатого элементавторой выход второго блока сравнения сое- И, второй вход которого подключен к пер. динен-с недым входом"четвертогб: элемвн- вому выходу шестого блока сравнения, втота ИЛИ, выход которого соединен с пер ф рой вход которого соединен со вторымвым входом восьмого элемента И,второй входом третьего элемента ИЛИ и вторым - -."вхоЬ которого подключен к вьходу легист." входом седьмого элемента ИЛИ, выход: : ра аргумейта и второму входу седЬмого тринадцатого элемента И соединен с седь"сумматора, выход"которого соединен со мым блоком сравнения, первый выход ковходом регистра аргумента, выход вось- торого соединен со вторым входом пятогоа25мого элемента И соединен с выходом трв-: элемента И, а второй выход. седьмого блотьего элемента И и "выходом йторого элвка "сравнейия соединен со вторым входоммента И, второй вход которогопбййлйчвнчвтвертогб элемента ИЛИ и третьим вхок выходу первогоэлемента ИЛИ, второй дом третьего элемента ИЛИ.вход четвертого элемента И соединен с На чертеже изображена блок-схема30выходом пятого элемента ИЛИ и первым предлагаемого устройства..входом шестого элемента ИЛИ, второй Устройство содержит регистры числавход которого соединен со вторым входом 1 и 2, выход регистра 1 связан черезвторого элемента ИЛИ первый и девятый элементы И 3 и 4 сОднако такре устройство имеет недосвторым блоком умножения 5; выход ретаточныенадежность и быстродействие.,: . гистра 2 связан через четвертый и девяЦелью изобретения является повышение тый элементы И 6 и 4 - с блоком 5; вы"надежности и быстродействия. -. ход первого счетчика 7 соединен со вхоЭто достигается тем, что в предлага- дом третьего блока сравнения 8, выходемое устройство введены пять элвМентов которого соединен со входом второго счет40И, шесть блоков сравнения и четыре счет чика 9 и стробирующим входом элементачика, причем выходы первого и четвврто- . И 4; выход второго счетчика 9 соединенго элементов И соединены с первым вхо через десятый элемент И 10 с третьимдом девятого элемента И, второй вход к блоком сравнения 11 и непосредствейноторого подключен к первому выходу тре " с четвертым блоком сравнения 12, выходтьего блока сравнения, вход которого че- которого соединен со стробирующим вхорез первый счетчик совдиней с выходом дом одиннаддатого элемента И 13; выход.шестого элемента ИЛИ, а второй выход блока сравнения 11 соединен через втотретьего блока сравнения через второй рой элемент ИЛИ 14 оо стробирующимсчетчик ссединенс первым входом двся входом первого элемента И 3, через шесЯтого элемента И и входом. четвертого бло . той элемент ИЛИ 15 - с счетчиком 7,ка сравненйя, первый выход которого сов через пятый элемент ИЛИ 16 - со стродинен с первым входом пятого элемента бирующим входом элемента И 6 и входомИЛИ авторой выход четвертого блока элемента ИЛИ 15; вторые входы элеменсравнения. соединен с первым входом один тов ИЛИ 14 и 15 соединены со входом55надпатого элемента И, второй вход которо- устройства; вход шестого сумматора 17го подклйчвя ко второму входудесятого соединен через элемент И 13 с выходомэлемвйта И и через второй блок умножв;блока умножения 5; выход сумматора 17674032 5соединен со входом второго сумматора 18,кроме того вход сумматора 18 связан свыходом второго регистра остатка 19,выход сумматора 18 связан со входом ре 6последнего соединен со входом четвертого сумматора 45, связанным с выходом регистра остатка 46, вход которого соединен с выходом сумматора 45 выход сумматора 45 тый элементы И 26 и 24 соединен с бло .ком умножения 25; стробируюший входвентиля 24 соединен с выходом пятого.блока сравнения 27, вход которого соедив о е ье сче чика 28 вынен со хдом тр т го тход блока сравнения 27 связан еще и со входом четвертого счетчика 29; выход счетчика 29 соединен со входом шестого блока сравнения 30 и тринадцатого эле25 мента И 31 выход блока сравнения 30 соединен со стробируюшим входом элемента И 31, выход которого соединен со вхо дом седьмого блока сравнения 32, кроме того, выход блока сравнения 3.0 соединен30 со входом седьмого и третьего элемента ИЛИ 33 и 34; вход элемента ИЛИ 23 соединен с выходом первого блока сравнения 35, выход последнего соединен со.стробируюшим входом седьмого элемента И 36, выход которого соединен с.блокомЭ 5 сравнения 37; выход блока сравнения 37 соединен со входами элементов ИЛИ 33 и 38; выход элемента ИЛИ 38 соединен со стробируюшим входом восьмого эле мента И 39, вход которого связан с выходом регистра аргумента 40, а выход соединен через элемент И 24 с блоком умножения 25; выход регистра 40 соединен со входом седьмого сумматора 41;, 4 выход сумматора 41 соединен со входом : регистра 40, кроме того:. вход суммато": ра 41, элементов ИЛИ 34 и, 23 соеди иены со входом устройства, выход счетчика 29 соединен Со входом шестого элемента И 42, стробируюший вход последнего связан с выходом блока умножения 25, а выход со входами блока сравнения35 и алемента И 361 выход блока срав кения 32 соединен со входами элементов ИЛИ 34 и 38 и стробирующим входом пятого элемента И 43, вход которого соединен с выходом бпоы умножения 25, а вы-.ход со входом пятого сумматора 44, выход где Л, сС, Б, /3Кк,числовые параметры, зависящие от вида .вычисляемой функции и принимающие следующие значения А=О,+-1; В=О,+1; =+18=0,+1,+3 К,= О г; К =0,1; к,= а, 1; й= ай,Ь, к=о 1,Перед началом вычислений в регистры 1 и 2 заносятся начальные значения функции У 1 и У,. в блоки умножения 5 и 25 соответственно значения сс и Я, в сумматоры 17 и 44 - значения А и В, в блоки сравнения 8 и 27 соответственно к и к, счетчики 7, 9, 28, 29 устанавлйваются в нулевое положение. В блоки сравнения 11, 30, 37 засылается код числа "1", в блоки сравнения 12, 32 - код числа "2", а в блок сравнения 35 - код "0". Числовые значения констант сравнения в последних блоках не зависят от вы- ,числяемой функции и не меняются в про цессв счета. Работа устройства выполняется в виде последовательности одинаковых циклов (итераций. Длина итерации определяется максимальной кратностью умножении, которая не превышает трех. Моменты начала каждой итерации будем обозначать 1 о 1,. Ед . Непосредственно перед моментом 1 в регистре 1 хранится очередное значение искомой функции 9 Й-ю),а в регистре 2 - значение функции уйл-т) В момент Ф входной сигнал ьХ(Ь) поступает на входы алементов ИЛИ 14 и 15,Сигнал с выхода алемента ИЛИ 14 оз крвает элемент И 3, Одновременно сигнал с выхода алемента ИЛИ 15 поступагистра 19 и выходом первого блока округ ,соединен с входом блока округления 47,ленни 20, выход которого соединен со выход которого связан со входом сумматовходом первого сумматора 21; вход сум- ра 48, кроме того, соединенным с выхоматора 21 соединен с выходом регистра дом регистра 2; выход сумматора 481; выход регистра 1 соединен со входом соединен со входом регистра 2. Выходомвторого элемента И 22, стробируюший 10 устройства является выход регистра 1.вход которого соединен с вь 1 ходом .перво- В основу построения устройства полого элемента ИЛИ 23; выход элементаИ жен алгоритм интегрфования раэностной22 соединен через двенадцатый элемент системы уравнений, которой соответствуИ 24 с первым блоком умножения 25;вы- ет система дифференциальных уравненийход регистра 2 через третий и двенайЮ в форме674032 дписное аж 779 Заказ 4080/46 НИИПИ Проектная ППП фПат, г. Ужгород 11тьим входом шестого элемента ИЛИ, выход одиннаддатого элемента И соединен со входом шестого сумматора, выход третье го элемента И соединен с первым входом двенащатого элемента И, второй вход ко торого подключен к выходу пятого блокасравнения, вход которого. через третий счетчик соединен с выходом третьего эле мента ИЛИ, а второй выход пятого блока сравнения через четвертый счетчик .соединен со входом шестого блока сравнения и первым входом тринадцатого элемента И, второй. вход которого подключенк"йер вому выходу шестого блока сравнения,второй"вход которого соединен со вторым 12входом третьего элемента ИЛИ и вторым входом седьмого элемента ИЛИ, выход трийадиатого элемента И соединен с седь мым блоком сравнения, первый выход которого соединен со вторым входом пятого элемента И, а второй выход седьмого блока сравнения соединен со вторым входом четвертого элемента ИЛИ и третьим входом третьего элемента ИЛИ.Источники информадии, принятые вовнимание при экспертизе. 1, Авторское свидетельство СССРМ 392494, кл. б 06 Р 15/32, 1971,2. Авторское свидетельство СССР 15 Ио 404082, кл. О 06 Р 15/32, 1973.