Устройство для вычисления функций синуса и косинуса

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ бЫЧЙСЙЕНЙЯ ФУНКЦИЙ (МИНУСА И ЙОСИНУСА/ содержаще два сумматора,о т Л и ч а to « е ее и тем, , с целью повьвиения быстро действия, в riero введены ft сумматр)о первой группы, где п - исло итёраций дйя вычисления функций, п суммй торов йТорбй группы, (и -2JI сумматора третьей группы, дополнительный сумма тор и два Шифратора причем аыхоя го cyMNiaTopa ( 1,2.. ) j-и. группы (j 1,2,3) соединен с первым информационным входом ( -t-l) -го сумматора j-.и группы, выход го сумма тора пдевой группы соединен с BToJftJM информационным входом U+1) tf сум матора второй группы, выход 1-го сумматора второй группы .соединен с вторалм информационным входом (i +1) -го сумматора первой группы, выход знакового разряда i-ro сумматора третьей группы соединен с.управляющими входами 1-х сумматоров первой и второй групп и Ci4l)-ro сумматора третьей группы, второй и третий информацион-. ные входы су лматоров третльей группы и дополнительного сумматора соединены с входами соответственно логического куля и логической единицы устройства первый информационный йход дополнителузного сумматора соединен с входом устройства, выход знакового разряда дополнительного сумматора со-Р единен с первыми входами первого второй) шифраторов и управлякицим дЬм первого суьллатора третьей грУПпы Уг вторые и третьи входы шифраторов сое-Ц дйнены с входами соответственно логи-j чешского нуля и логической единицы уЬтрЬйстза, выход первого шифратора f jсоединен с первыми информационньми входами первых сумматоров первой и J ; второй групп выход второго шифратоipa соединен с вторыми информационными йходами первых сумматоров первой и второй групп.-. К

„.SU„„ А

СОЮЗ 008ЕТСНИХ

IWICIIH

РЕСПУБЛИН

3ЦН G 06 F 7/548

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

rIO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ!

Г

OAHOAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ н aelei сн ММ ev

% 1

М С, щд, (21) 3357660/18-24 матора второй группы, выход т -го (22) 30.11.81 сумматора второй группы соединен с (46) 15 04. 83. Бюл. в 14 вторым информационным входом (i +1) -гс. (72) Г.Е.Пухов, A.È.Ñòàñþê; Ф.Е.Лис- сумматора первой группы, выход знаконик и A.È.Ãóçåíêo- - . ного разряда (-ro сумматора третьей (71) Киевский ордена трудового Крас- группы соединен с,управляющими входа:ного Знамени институт инженеров граж- ми 1-х сумматоров первой и второй . данской авиации групп и (i+1) -ro сумматора третьей (53) 681. 325 f 088. 8) группы, второй и третий информацион-,. (56) 1. Авторское свидетельсТво СССР,ные входы сумматоров третьей группы

9 781818, кл. G 06 F 15/31, 1978. и дополнительного сумматора соедине2, Авторское свидетельство сссР ны с входами соответственно логичеси 832555, кл. 6 06 9 7/548 1979 кого нуля и логической единицы уст(прототип). :ройства первый информационный вход (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЦЧНСЛЕНЙЯ дополнительного сумматора соединен фуНКЦНЙ СННуСА И КОСИНУСА, содержащее,: с входом устройства, выход знакового два сумматора,о т л и ч а ю щ е е e a ..разряда дополнителЬного сумматора со-о тем, чт o, с целью повьааения быстро- . единен с первыми входами первого и действия, в Мего введены и сумматоров. :второгЪ шиФраторов и управляющим вх первой группы, где п — число итера-. . дом первого сумматора третьей труппы ций для вычисления функций, п сумма- вторые и третьи входы шифраторов со .торов второй группы,(п -2) сумматора. - динены с входами соответственно логи третЬей группы, дополнительный .сумма- ческого нуля и логической единицы д тор и два шифратора причем выход устройства, выход первого шифратора ..1-го сумматора (\ =1,2.. tl-1) j -. й..: :соединен с первыми информационными группы (j =1,2,3) соединен с первым . входами первых сумматоров первой и. инФормационным входом (i+1) -ro сум- ;второй групп выход второго шифратоматора 1-,й группы, выход. 4 го сумма- - ра соединен с вторыми информационнытора павой группы соединен с втоРым - ми входами первых сумматоров первой информационным входом (Ф +Ц, ГО сум и Второй групп а

1012248

Изобретение .относится к области вычислительной техники и может быть применено в качестве спецпроцессора в комплексе с цифровой вичислительной машиной для оперативного вычисления функций синуса и косинуса. 5

Известно устройство, содержащее генератор, счетчик аргумента синуса, )счетчик результата, два умножитеЯя, четыре счетчика и счетчик аргумента косинуса, причем выход генератора fp соединен Через первый счетчик с ttepвым входом первого умножителя, выход которого через второй счетчик подключен к первому входу второго умножителя (1). И

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие, определяемое последовательной органиэацией вычислительного процесса.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее блок односторонней памяти, блок умножения, два алгебраических сумматора, счетчик,сдвиговый регистр, коммутатор и накапливающий сумматор аргумента, причем первый и второй выходы блока односторонней памяти соединены соответственНо с первым и Вторым входами блока умножения, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго алгебраических сумматоров.

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие, определяемое тем,.что вычислительный процесс в нем организован в виде последовательности шагов, а также относительная сложность управления вычислительным процессом, связанная с наличием блока памяти. 40

Цель изобретения — увеличение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для вычисления функций синуса и косинуса, содержащее 45 два сумматора, введены И сумматоров первой группы, где h — число итераций для вычисления функций, ll сумматоров второй группы, (И -2) сумматора третьей группы, дополнительный сумма- 50 тор и два шифратора, причем выход

3 -го сумматора (i =1,2,. п-1) 4-й группы (j = 1,2,3) соединен с первым информационным входом (f +1)-ro сумматора j -й группы, выход -ro сумматора первой группы соединены с вторым информационным входом (1+1)-. го сумматора второй группы, выход -го сумматора второй группы соединен с вторым информационным входом (i +1)ro сумматора первой группы, выход 60 знакового разряда j-го сумматора третьей группы соединен с управляющими входами 3 -х сумматоров первой и второй групп и (i +1)-го сумматора третьей группы, второй и третий ин- 65 формационные входы сумматоров третьей, группы и дополнительного сумматора соединены с входами соответственно логического нуля и логической единицы устройства, первый Информационный. вход дополнительного сумматора соединен с входом устройства, выход знакового разряда дополнительного сумматора соединен с первыми входами первого и ВФорого шифраторов и управляющим входом первого сумматора третьей груп»пы, вторые и третьи входь| шифраторов соединены с входами соответственно логического нуля и логической единицы устройства, выход первого Шифратора соединен с первыми информационны)4и входами Hepsex сумматоров пер вой и второй группы, выход Второго шифратора соединен, с Вторыми инфорйа ционными входами первых сумматоров первой и второй групп.

На Фиг.1 представлена блок-схема устройства, иа фиг.2 и 3 представлены возможные варианты конструкции соответственно первого и второго Ьвфраторов на элементах НЕ для семираэрядного кода. устройство для вычисления функций синуса и косинуса содержит сумматоры nepsott 111 -1<„, второй 124 1 „, третьей 1 -1 „ групп и дополнитель ный сумматор 1эп+, шифраторы 2 и

22, вход 3 и выходы 4 и 5 устройства.. матричный вычислитель тригонометрических функций реализует вычисление х=сОэЧ и м= яиц .. (4)

8 основу Функционирования устройства положено выраженйе (1) и =сов(а +w)=coact>(x;v kydec<)!

1 -Sett(aL+bd )=ЮэМ (х+ )t,,-Ü МД (И где 4а(.) = ot-cia 2 . Вычислительный процесс начинается с момента определения значейия х cps М >, 0,5, т.е. при а(,а 60о) ХО С69 60о 0 5h 90 3

60о 0 866025, Ч „=Ч)-д. =Vf-60

Начальные значенИя ф и М определяются следующим обраэоМ прй Öt )pO

1

Xe=C(Xe Q2 1;

y =C э+х 2, (з).

39= Ч.)-ack11 а йрИ 9<О

x,= =С(х + у g- ) ° „=с(м,-х,u "); (н

O = Ч + доС й= 1 и где, С= доз.4о .) П созыва(;. й4

В частности, при и =6 С, =0,7682524, значения X„H у„, вычисленные по

1012248

Составитель A.Çoðès

Редактор Л.Веселовская Техред И.Гайду Корректор О.Вилак

Р

Зак 2766/60 Тйраж 704 Подписное

Вниипи Государственного комитета сссР. по делам.изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,- РаУшская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г .Ужгород, ул.Проектная, 4 выражению, (3 ),соответственно 0,0514566

0,857277), а по выражению (4) -х =

=0 р 7166957 g Э О, 473201. . Далее вычислительный процесс реа-. лизуется ho выражению

М.,„. О

В, = . г и;,, (5)

1 - Г М 4сб, Ф=,--"

Х : х -Я g) g

-1 4i=33444j i)é, 1=4,...nn- (4 t

4 = + -6 М., =4- и (ч)

Иатрйчйый вычислитель тригонометрических функций работает следующйм

ОбрбзОм, На эМад 3 подается значение Q .В устройстве происходят переходной ® процесс, после окончания которого

s сумматоре 13р g определяется значение М. = 9-60, поступающее на .первый вход сумматора 1 На выходе знакового разряда сумматора 1З +4 образуется сигнал f@, поступавщЙй иа управляющий вход сумматора 1д и на вйодй шифраторов 2 и 2 . Если ф0 =1,,что соответствует 4 ф0, то сумматор

1 настраивается на вычитание, т.е., 30 реализует Ч =Ч-34- а с выходов шиф.(вЂ,1,раторов 2 и 2> поступают значеню. х. и у„, равйые вычисленным по вйраженйю (3 ), на первые входы сум маторов 1 и 1 > и со сдвигом на, один разряд 2 " х„, 2 - на ,вторые входы сумматоров 1 . и 1.И !

:соответственно. В случае ь =0 (при

Ч „<О) на сумматоре 13 реализуется Ч -. ., + Все., a с выходов шифраторов

2, и 2 поступают значения х„й "1 р; "

|равные вычисленным по выражейию (4) . на входы сумматоров 1 1и 12 анелогич но выщеописанному. На выходе знакового разряда сумматора 1З4 в соответст"

:вии с (5 ) образуется сигнал, который. поступает на управляющие входы пер-, вых сумматоров 1„; и 1 и сумматора . ,1 2, настраивая их тем саввам соответ!.

:ствейно на вычитание,,сложение, вычи- . тание при Ч2 0 и сложение, вычитание,. сложеине при 9> <О . При этом в сумма:торах 1, и 1 ., по выражению (6 ) вычисляются .соответственно значения х =х -Е М " и з М+Е х1 2 и поступающие на входы сумматоров 11 и 122 и со сдвигом на два разряда х 2-2, 2 на другие входы этих сумматоров.

Описанный процесс повторяется h раз.

Таким образом, на выходе суммато1ров 11р и 1 р появляется значение исконных функций синуса н косинуса.