Устройство для вычисления функции

(57) Устрв цифрово ойство мож й технике ег выл примененоботке сигботке при обр при обо ластносгиых состав нал ква Цел сигнала расшир за. счетвляетс задач ату из ретения я решаемых ле класс госудж ствкннцй номитст сссрпо делдм изов етений и отнрцтий(56) Авторское свидетельство СССРУ 622090, кл. С 06 Р 7/548, 1978Авторское свидетельство СССРР 1078427, кл, С 06 Г 7/548, 198 ИСТБО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ФУНКвозможности вычисления функций трехпеременных. Устройство содержит входные регистры 1, 2, 3, умножители 4,5, генератор импульсов 6, блок управления 7, коммутатор 8, блок 9 формирования результата, блок 10 выходных регистров, элемент И 11. При вычислении когерентных сумм используется умножитель 4, в котором хранятсязначения (ш х х) шос 1 32 и (ш х 1 + 24)шой 32. Период синусоиды разбит на32 отсчета. Это значит, что зьп, считанный по адресу (ш х ) шос 1 32, равен соз, считанному по адресу (ш х+24) шос 1 32. Б умножителе 5 хранятсязначения Узз.пЯ, которые накапливаются в блоке 9 формированич результатаи фиксируются в блоке 10 выходныхрегистров, 1 з.п. ф-лы. 4 ил,(2) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для вычисления функции трех переменных, в частности для нахождения когерентных сумм. 5Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет возможйости вычисления функций трех переменных,На Фиг. 1 представлена функцио Ональная схема устройства; на фиг,2принципиальная схема блока управления; на фиг.3 - Функциональная схемаблока формирования результата; нафиг.4 - временная диаграмма работы15устройстваУстройство содержит первый 1, второй 2 и третий 3 входные регистры,первый умножитель 4, второй умножитель 5, генератор 6 импульсов, блок7 управления, коммутатор 8, блок 9Формирования результата, блок 10 выходных регистров, элемент И 11, вход12 признака последйего такта накопления, первый 13, второй 14 и третий1,5 входы стробирования записи устройства, вход 16 текущего отсчетаустройства, вход 17 номера гармоникиустройства, вход 18 амплитуды сигнала устройства, выход 19 результатаустройства и выход 20 признака запрещения считывания устройства.Блок управления содержит первый21, второй 22, третий 23, четвертый24, пятый 25 и шестой 26 триггеры,счетчик 27, элемент И 28, первыйсумматор 29 по модулю два, второйсумматор 30 по модулю два и элементИЛИ 31,40Блок формирования результата содержит сумматор-вычитатель 32, блокрегистров 33 и регистр 34,Устройство функционирует следующим образом.Вычисление функций Р 1 (хуз)34 (х,у,к) проводится на основаниисоотношений: н 1Р(х у к)= К, (х )У+Я(х ) Е,=о где ш - номер гармоники сигнала;п - количество отсчетов;текущее значение отсчетов,При т =32 (0-31), п=32 в первомтаумножителе 4, который реализован на ПЗУ, хранятся табличные значения произведений пй 1)и щ+24), а во втором умножителе, реализованном на ПЗУ, - табличные значения функции У.зп р; -П/2 ( е(Ъ/2, Период синусоиды 2 Ъ разбит на 32 дискретных значения (отсчета). Так как значение соз 3/2 й =зпОх 11", т.е. значение функции соя отличается от значения здп смещением на 3/211, то в данном случае это означает, что зп, считанный по адресу (шх) ,с, равен соз, считанному по адресу Кпсд)+2411 . Так как 1 вХ , может иметь максимальное значение 31 (5 добавочных разрядов), то значения п 1 хЦ 1, и КшХ) +243 отличаются двумя старшими разрядами, коммутация которых осуществляется с помощью коммутатора 8.Блок управления работает следующим образом.На входы блока 7 управления поступает соответственно зондирующий импульс и следящий строб, управляющие работой устройства в целом. При поступлении управляющего сигнала (зондирующий импульс) -на вход 12 устройства (фиг.4 ) определяется ,начало последнего такта накопления, первый триггер 21 устанавливается в единичное состояние, и при поступлении первого следящего строба (фиг,46) второй триггер 22 устанавливается с в единичное состояние (фиг,43), а первый триггер 21 - в нулевое. Единичный уровень на выходе второго триггера 22 разрешает запись накопленной суммы в блок выходных регистров 10 и выдает управляющий сигнал (выход 20), запрещающий на это время считывание информаций с выходных регистров 10, По следующему сигналу третий триггер 23 устанавливается в единичное состояние, разрешая прохождение импульсов сброса (фиг,4 ч) в первом такте следующего накопления.На вход 18 устройства поступают значения А,В,С,Л последовательно междудвумя следящими стробами. Одновременно с поступлением значений на вход15 устройства (Фиг.4 к) поступает управляющий сигнал, устанавливающийчетвертый триггер 25 в единичное состояние, разрешая работу шестоготриггера 26 в счетном режиме при поступлении импульсов (фиг,4 о) от генератора 6 импульсов. При работе всчетном режиме шестого триггера 26начинает работу счетчик 27. Шестойтриггер 26 вырабатывает управляющийсигнал (Фиг,4 е), который поступаетна вход блока 33 регистров блока 9формирования результата и служит длязаписи результатов суммирования значений на выходе второго умножителя 5и значений регистра 34. Кроме того,этот сигнал поступает на вход элемента И 1 1 и в 32-м такте суммирования записывает результаты суммирования в блок 10 выходных регистров.Счетчик 27 формирует выходные управляющие сигналы, которые указываютномер регистра блока 33 регистровили блока 10 выходных регистров (одиниз четырех), и вырабатывает импульсыначального сброса, определяет признак вычитания или суммирования вместе со старшим разрядом регистра 3 иинформации с выхода коммутатора 8,Кроме того, счетчик 27 переключаетчетвертый триггер 24, на выходе которого формируется сигнал переключения коммутатора 8 в зависимостиот обрабатываемой функции (яж илисоя) в данный момент времени. Послепоступления на счетчик 27 двух импульсов он устанавливает пятый триггер 25 в нулевое состояние и дальнейшее Формирование временной диаграммы осуществляется только с приходом следующего управляющего сигнала на вход 15 устройства.Как видно из фиг.3, блок формирования результата организован какнакапливающий сумматор,Рассмотрим работу устройства наконкретном примере, согласно диаграммы, приведенной на фиг.4.Необходимо вычислить когерентноенакопление согласно (2), т.е.2 Пшд . 2 ЛппК =,1 (А. соя - +В ваап-);32322 Япп, 2 ПшхК =(В соя -- А я 1 п- - -)"г13232 2 йш 1 . 2 П ш 1 К =7 (С соя -- + П ягп -- ,-) 3232 211 ша , 2 Пш 1К = (П соя- --- С ягп -- )4 1 3232Управляющее слово (ш - номер гармоники) поступает на информационные входы 17 устройства и по сигналу на управляющем входе 14 записывается в регистр 2. Частота изменения (ш) определяется задачей и способом работы радиолокационного комплекса, в состав которого входит предлагаемое устройство. Максимально допустимая частота-,определяется сигналом на входе 12 устройства, Значение 1 поступает на информационные входы 16 и по сиг-налу на управляющем входе 13 записывается в регистр 1 (Фиг.45, с , Гг, ). Значения А,В,С,П поступают последовательно-параллельным кодом ча икформационные входы 18 устройства и по сигналам на управляющем входе 15 записываются в регистр 3 (А вФиг,4 г, с ; В - фиг 4 г, Е,; С - риг,4 г, Е, Рфива в 4 1 с )оРезультаты умножения кодов первого 1 и второго 2 входных регистров (шхг), записанные в ПЗУ умно- жителя 4, поступают на входы второго умножителя 5, на первые входы которого поступает код с третьего регистра 3 (А,В,С,П). Результаты умкожекя с второго умножителя 5 поступают на вход блока формирования результата, .на сумматоре 32 складываются или вычитаются с содержимым регистра 34 и в зависимости от управляющих входов записываются в один из четырех регистров блока 33 регистров сумматора Затем осуществляется переключение коммутатора 8 и производятся вычисления значений для другой функции (яп или соя) нри тех же значениях на выходе регистра 3 и запись в другой регистр блока 33 регистров2 Хш 1Формирование Асоя -- в момент32с (фиг,4 е,к) и запись в 1-й регистр2-й регистр; 2 ПппС в 1 п -- , 3-й регистр, 32 16 1280614 соединены с входами младших разрядов первого сомножителя второго умножителя, вход старшего разряда первого сомножителя второго умножителя соединен с первым выходом коммутатора, первый и второй информационные входыкоммутатора соединены соответственно22 пп.Р сов -- + с 3"й регистр. 32 1 з фНа этом заканчивается первый тактнакопления, Начало второго такта определяется приходом следующего уп"равляющего сигнала на вход 13 устройства,Временная диаграмма работы всех32-х тактов накопления одинакова заисключением того, что в первом тактенакопления формируются импульсы начального сброса блока 9 формированиярезультата, в 32-м такте осуществляются запись накопленного результатав блок 10 выходных регистров и за"прет считывания с выходных регистров(выход 20 устройства). Считанная сблока 10 выходных регистров информация (цепи считывания на фиг. 1,не показаны) может поступать для дальнейшей обработки,Формула изобретенияУстройство для вычисления функций, содержащее три входных регистра, два умножителя и коммутатор, причем информационные входы первого, второго и третьего входных регистров соединены с входами соответственно текущего отсчета, номера гармоники и амплитуды сигнала устройства, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет возможности вычисления функций трех переменных, в него дополнительно введены генератор импульсов, блок формирования результата, блок выходных регистров, элементИ и блок управления, содержащий счетчик, шесть триггеров, два сумматора по модулю два, элемент И и элемент ИЛИ, причем синхронизирующие входы с первого по третий входных регистров соединены соответственного с первого по третий входами стробирования записи устройства, выходы первого и второго регистров соединены с входами соответственно первого и второго сомножителей первого умнояителя, выходы младших разрядов первого умножителя с первым и вторым выходами старшихразрядов первого умножителя, входЮ второго сомножителя второго умножителя соединен с выходами младших разрядов третьего входного регистра, выход страшего разряда третьего входного регистра и второй выход коммутато 15 ра соединены соответственно с первыми вторым входами задания кода операции блока управления, тактовый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, вход признака послед 20 него такта накопления устройства соединен с одноименным входом блока управления, первый и третий входы стробирования записи устройства соединенысоответственно с входом запуска вы числения когерентных функций и входом запуска вычисления частичных суммблока управления, выход управления типом тригонометрической Функции блока управления соединен с управляющим30 входом коммутатора, выход разрешения записи результата и выход разрешениязаписи частичной суммы блока управления соединены соответственно с первыми вторым входами элемента И, выход разрешения записи частичной суммы блока управления соединен с одноименным входом блока Формирования результата, выходы кода операции и сброса блока управления соединены сщ одноименными входами блока Формирова-ния результата, первый и второй выходы выбора приемника информации блокауправления соединены соответственно с первым и вторым оцноименными входамид 5 блока формирования результата и блокаРвыходных регистров, вход разрешения записи блока выходных регистров соединен с выходом элемента И, информа,ционные входы блока выходных регистров соединены с выходами блока формирования результата, информационные входы которого соединены с выходом второго умножителя, вьглоды блока выходных регистров являются выходом результата устройства, выход признака запрещения считывания информации устройства соединен с выходом разрешения записи результата блока управления, причем вход признака по 280634следнего такта накопления блока управления соединен с входом сбросапервого триггера, вход запуска вычисления когерентных функций блокауправления соединен с синхронизирующими входами первого, второго итретьего триггеров и с входами сбросасчетчика и четвертого триггера, информационный вход первого триггерасоединен с входом логического нуля Оустройства, выход первого триггерасоединен с информационным входом второго триггера, выход которого соединен с выходом разрешения записи результата блока управления и информационным входом третьего триггера,выход которого соединен с первымвходом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым выходомсчетчика, второй выход которого сое- ддинен с синхронизирующими входамичетвертого и пятого триггеров, первым входом элемента И и первым выходом выбора приемника информацииблока управления, информационный вход 25пятого триггера соединен с шиной логического нуля устройства, инверсныйвыход четвертого триггера соединенс информационным входом этого триггера и вторым входом элемента И, ин Оверсный выход которого соединен спервым входом первого сумматора помодулю два, второй вход которого соединен с выходом второго сумматорапо модулю два, первый и второй входыкоторого соединены соответственно спервым и вторым входами определениякода операции блока управления, выход кода операции блока управлениясоединен с выходом первого сумматора 40по модулю два, выход управления типом тригонометрической функции блокауправления соединен с прямым выходомчетвертого триггера, выход сброса блока управления соединен с выходомэлемента ИЛИ, выход разрешения записи частичной суммы блока управлениясоединен с прямым выходом шестоготриггера, инверсный выход которогосоединен со счетным входом счетчикаи с информационным входом этого триггера, вход сброса которого соединенс инверсным выходом пятого триггера,вход установки которого соединен свходом запуска вычисления частичныхсумм блока управления, тактовый входкоторого соединен с синхронизирующимвходом шестого триггера, второй выход выбора приемника информации соединен с третьим выходом счетчика. 2. Устройство по и.1, о. т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок формирования результата содержит сумматор-вычитатель, блок регистров и регистр, причем вход кода операции блока формирования результата соединен с управляющим входом сумматоравычитателя, информационные входы блока формирования результата соединены с входом первого слагаемого сумматора-вычитателя, вход второго слагаемого которого соединен с выходом регистра и выходом блока формирования результата, вход сброса регистра соединен с одноименным входом блока формирования результата, первый и второй входы выбора приемника информации которого соединены с одноименными входами блока регистров, информационные входы которого соединены с выходами сумматора-вычитателя, выходы блока регистров соединены с информационными входами регистра, синхронизирующие входы регистров блока и регистра соединены с входом разрешения записи частичной суммы блока Формирования результата.1280614 Составитель С.КуликовЛежнина Техред Л.Олейник ,Корректор М.Демчи Редак Заказ 7067/ ческое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,оизводственно-полигр Тираж ВНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москв