Асинхронный матричный вычислитель обратных тригонометрических функций

 

АСИНХРОННЫЙ МАТРИЧНЫЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬ ОБРАТНЫХ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ, содержащий первый, второй и третий элементы ИЛИ, первый и второй сумматоры, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия за счет сокращения последовательности шагов вычислений, в: гчислитель дополнительно содержит первый и второй вычитатели, -3 элементов ИЛИ, где и - разрядность устройства, узел сравнения значений операндов, первьш, второй и третий узлы формирования начальных значений операндов и 4h-2 сумматоров, причем сумматоры образуют матрицу из Р строк (где г 1,2,3 и 4) иЬ столбцов, информациоиньй выход 1-го ( i 1, 2, 3, ... .,h) сумматора Г-и строки соединен с первым входом (i + D-ro сумматора этой же строки, управляющие входы -го сумматора Р-и (Р 1,2,3) строки и (+1)-го сумматора четвертой строки объединены и подключены к выходу i-ro элемента ИЛИ, первый и второй иг ормационные входы которого подключены к выходам знаковых разрядов соответственно t -го и (i-l)-ro сумматоров соответственно четвертой и второй строк, первый информационный вход первого вычитателя соединен с .входной информационной шиной устройства , первым информащюнным входом первого сумматора четвертой строки и первым информационным входом-узла сравнения значений операндов, второй информационный вход которого подключен к выходу п -го сумматора третьей строки, информац11онный выход П-го сумматора первой строки соеди нен с первым выходом результата уст§ ройства и первым информационным входом второго бычитателя, выход котоW рого соединен с вторым выходом резуль т-ата устройства, вторые информационные входы («+1)-го и (i+2)-ro сумматоров соответственно третьей и четвертой строк соединены со сдвигом на 2 , к (J+2)/2 при i четном и к . (i+3)/2 при 1 нечетном, с информационным выходом i-ro сумматора второй строки, второй информационный вход

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) З11) G 06 F 7/548

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3409497/24-24 (22) 24.03.82 (46) 30.1 2.84. Бюл. М- 48 (72) Г.Е.Пухов, А.И.Стасюк и Ф.Е.Лис- ник г (71) Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиации (53) 681.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11 678488, кл . С 06 F 15/20, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

К - 760110, кл . G 06 F l5/31, 1980 (прототип). (54) (57) АСИНХРОННЫЙ МАТРИЧНЫЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬ ОБРАТНЫХ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ

ФУНКЦИЙ, содержащий первый, второй и третий элементы ИЛИ, первый и второй сумматоры, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия за счет сокращения последовательности шагов вычислений, в .числитель дополнительно содержит первый и второй вычитатели,п -3 элементов ИЛИ, где 11 — разрядность устройства, узел сравнения значений операндов, первый, второй и третий узлы формирования начальных значений операндов и 4h-2 сумматоров, причем сумматоры образуют матрицу из и строк (где и = 1,2,3 и 4) и 11 столбцов, информационный выход i --го (1, 2, 3, ...,й) сумматора г -й строки соединен с первым входом (1+ 1)-го сумматора этой же строки, управляющие входы < -го сумматора Я -й (Р = 1,2,3) строки и (А +1)-гo сумматора четвертой строки объединены и подключены к выходу

i-го элемента ИЛИ, первый и второй информационные входы которого подключены к выходам знаковых разрядов соответственно q -го и (i-1)-ro сумматоров соответственно четвертой и второй строк, первый информационный вход первого вычитателя соединен с .входной информационной шиной устройства, первым информационным входом первого сумматора четвертой строки и первым информационным входом узла сравнения значений операндов, второй информационный вход которого подключен к выходуrl -го сумматора третьей строки, информацйонный выход

tl-ro сумматора первой строки соединен с первым выходом результата устройства и первым информационным вхо- щ дом второго вычитателя, выход которогс соединен с вторым выходом резульл тата устройства, вторые информацион- С ные входы (i+1)-ro и (+2)-ro сумматоров соответственно третьей и чет- Я велтой строк соединены со сдвигом на l

2, к = (+2)/2 при 1 четном и к = (i + 3) /2 при < нече тном, с информаци- онным выходом j -ro сумматора второй строки, второй информационный вход (< + 1) -го сумматора второй строки

-К соединен со сдвигом на 2 разрядов с информационным выходом i -ro сумматора третьей строки и с первым информационным входом (1+1)-ro сумматора третьей строки, а каждый узел формирования начальных значений операндов содержит первый, второй и третий эле- «ф» менты НЕ, входы первого и третьего, элементов НЕ первого, второго и третьего узлов формирования начальных значений, операндов соединены с выходами знаковых разрядов первого вычитателя, входы вторых элементов НЕ .первого, второго и третьего узлов фор1132286 мирования.начальных значений операндов соединены с шиной нулевого значения устройства, шина единичного значения которого соединена с первыми группами информационных входов сумматоров первой строки, первого,.и второго вычитателей, вторые группы информационных входов сумматоров первой строки, первого и второго вычитателей, первого и второго узлов формирования начальных значений операндов соединены с шиной нулевого значения устройства, информационные входы первых сумматоров первой, второй и третьей строк соединены с шиной единичного значения устройства, с выходами первого, второго и треI тьего элементов НЕ соответственно первого, второго и третьего узлов формирования начальных значений опе- рандов и с выходом знакового разряда первого вычитателя, выход знакового разряда второго узлами формирования начальных значений операндов соединен с вторым входом перИзобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в качестве спецпроцессора или в комплексе с цифровой вычислительной машиной для оперативного вычисле- 5 ния функций ®"с 1п т ид с од х

Известно устройство, содержащее два сумматора-вычитателя, блок памяти, блок управления, логический блок и блок возведения в квжрат,:выход ко- 10 торого соединен с первым входом второг о сумматора-вычитателя, с оединенного своим выходом с первым входом блока возведения в квадрат и входом логического блока, подключенного сво-15 им выходом к вторым входам первого и второго сумматоров-вычитателей j1) .

Недостатками известного устройства являются низкое быстродействие из"за последовательной организации 20 вычислительного процесса, а также невысокая надежность вычислений, поскольку не организован контроль за результатом вычислений. вого элемента ИЛИ, первый и второй информационные входы первых сумматоров третьей и четвертой строк объединены и подключены к выходам элементов НЕ третьего узла формирования начальных значений операндов и шинам единичного и нулевого значений устройства, второй информационный вход первого сумматора второй строки соединен со сдвигом на 2 2 разрядов с выходами элементов НЕ третьего узла формирования начальных значений операндов и шинами единичного и нулевого значений устройства, первый информационный вход первого сумматора второй строки соединен с выходами элементов НЕ второго узла формирования начальных значений операндов и шинами единичного и нулевого значений устрой-: ства, выходы элементов НЕ второго узла формирования начальных значений операндов и.шины единичного и нулевого значений устройства подключены

-2 со сдвигом на 2 разрядов к вторым информационным входам первоro и второrо сумматоров третьей и четвертой строк.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее генератор импульсов, делитель участка аппроксимации, дешифратор, счетчик участков аппроксимации, два шифратора, две группы элементов И,три элемента ИЛИ, два счетчика аргумента, два счетчика результата, два ключа, коммутатор и два сумматора, причем первые выходы коммутаторов подключены к первому и второму входам первorо сумматора, вторые выходы коммутаторов соединены с первым и вторым входами второго сумматора, а выходы первого и второго сумматоров соединены соответственно с входами первого и второго счетчиков результата (2) .

Недостатками известного устройства, являются низкое быстродействие, опре- 1 деляемое тем, что вычислительный процесс организован в виде последователь-. ности шагов, а также относительно невысокая надежность и точность из1 1 32286

I за того, что не организован контроль вычислительного процесса, а вычисление обратных тригонометрических функций осуществляется на основе кусочно-линейной аппроксимации. 5

Цель изобретения — увеличение быстродействияя.

< Поставленная цель достигается тем что в асинхронный матричный вычислитель обратньи тригонометрических функций, содержащий первый, второй и третий элементы ИЛИ, первый и второй сумматоры, дополнительно введены первый и второй вычитатели, и -3 элементов ИЛИ, где и — разрядность

l5 устройства, узел сравнения значений операндов, первый, второй и третий узлы формирования начальных значений операндов и 4л-2 сумматоров, причем сумматоры образуют матрицу из и строк (где 8 = 1 2 3 и 4) и п столбцов, информационный выход j -ro (= 1,2,3,...,q) сумматора Г -й строки соединен с первым входом (i+1)-го сумматора этой же строки, управляю25 щие входы i -го сумматора Р -й (-Г = 1, 2, 3) строки и (+1)-ro сумматора четвертой строки объединены и подклю1 чены к выходу -ro элемента ИЛИ, первый и второй информационные входы ко-ЗО торого подключены к вьиодам знакоI вых разрядов соответственно -го и

\ (e -1) -ro сумматоров соответственно четвертой и второй строк, первый информационный вход первого вычитателя 35 соединен с входной информационной шиной устройства, первым информационным входом первого сумматора четвертой строки и первым информационным входом узла сравнения значений опе- 4о рандов, второй информационньп вход которого подключен к вьиоду и -го сумматора третьей строки, информационный выход и -го сумматора первой строки соединен с первым выходом резуль- 45 тата устройства и первым информационным входом второго вычитателя, выход которого соединен с вторым выходом результата устройства, вторые информационные входы (i+1)-ro и (i+2)- 50 го сумматоров соответственно третьей и четвертой строк соединены со

-К сдвигом на 2, к = (1+2) /2 при 1 четном и к = (+3)/2. при нечетном, с информационным вьиодом 1 -го сумма- 55 тора второй строки, второй информационный вход (i+1)-го сумматора вто-М рой строки соединен со сдвиг.ом на 2

1 разрядов с информационным выходом —

ro сумматора третьей строки и с первым информационным входом (i+1)-ro сумматора третьей строки, а каждьп узел формирования начальных значений операндов с одержит первый, в торой и третий элементы НЕ, входы первого и . третьего элементов НЕ первого, второго и третьего узлов формирования начальных значений операндов соединены с выходами знаковых разрядов первого вычитателя, входы .вторьи элементов НЕ первого, второй и третьего узлов формирования начальных значений операндов соединены с шиной ну- е левого значения устройства, шина еди, ничного значения которого соединена с первыми группами информационных вхо дов сумматоров первой строки, первого и второго вычнтателей, вторые группы информационных входов сумматоров первой строки, первого и второго. вычитателей, первого и второго узлов формирования начальных значений операндов соединены Ф шиной нулевого значения устройства, информационные входы первых сумматоров первой, второй и третьей строк соединены с шиной единичного значения устройст.ва, с выходами первого, второго и третьего элементов НЕ соответственно первого, второго и третьего узлов формирования начальных значений операндов и с выходом знакового разряда первого вычитателя, выход знакового разряда второго узла формироВания начальных значений операндов соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, первый и второй информационные входы первьи сумматоров третьей и четвертой строк объединены н подключены к выходам элементов НЕ третьего узла формирования начальных значений операндов и шишинам единичного и нулевого значений устройства, второй информационный вход первого сумматора второй строки

-2 соединен со сдвигом на 2 разрядов с выходами элементов НЕ третьего узла формирования начальных значений операндов и шинами единичного и нулеаого значений устройства, первый информационный вход первого сумматора второй строки соединен с выходами элементов НЕ второго узла формирования начальных значений операндов и шинами единичного и нулевого значений устройства, выходы элементов НЕ второго узла формирования начальньи

1132286 значений операндов и шины единичного и нулевого значений устройства подключены со сдвигом на 2 разрядов к вторым информационным входам первого и второго сумматоров третьей и четвертой строк.

На фиг. 1 представлена схема асинхронного матричного вычислителя обратных тригонометрических функций для случая, когда П = 6; на фиг. 2 — 10 3 и 4 — схемы первого, второго и тре" тьего узлов формирования начальных значений операндов соответственно для случая, когда и = 7.

Асинхронный матричный вычислитель 15

:обратных тригонометрических функций (фиг. 1) содержит сумматоры 1, два

" вычитателя 2, 11 элементов ИЛИ 3, 4 сравнения значений операндов, первое, второе и третье устройства 5, б и 7 20 формирования начальных значений операндов, входную шину 8, первую выходную шину 9, вторую выходную шину 10.

Первое 5, второе 6 и третье 7 устройства формирования (фиг. 4, 2 и 3) 25 содержат, например, набор элементов

HE 11, причем выходы разрядов, которые подключены к нулевой шине устрой ства, относятся к первой группе выходов и соответствуют первой группе входов, выходы элементов НЕ 11, подключенных своими входами к нулевой шине устройства, относятся к второй группе выходов и соответствуют второй группе входов устройств формирования,, а вьжоды разрядов, подключенных к уп- 5 равляющему входу соответствующего устройства формирования, и выходы элементов НЕ 11, подключенных своими .входами к управляющему входу, относятся соответственно к третьей и чет- о вертой группам. Сумматоры 1 выполнены в виде матрицы из P строк и 1т столбцОв.

Асинхронный" матричный вычислитель обратных тригонометрических функций ! реализует вычисление 1 „= eve 6»»т ) и

Ц: =й ссо .э ) = 90

В основу функционирования устройства положен процесс определения углов Ь»» ;по выражению

x;»,=co (<; ыД = соэы„(х;-ц;1 ы; j, М; „1=" .;(у;.Х„ еhgg;),")

Щ

55 т-=1»2, е э в п где

М» с1»с @2 = 26,56505; (2)

=ot 2 = 14,03624

М =югckg» 2 s = 7, 125017

5N4 = arc462, = 3,576334 °

Ы, =a».ctб 2

6 сумма которых равна P =сгоч»п g

Вычислительный процесс начинается с- момента определения = ьчп 45

0,707107) ), т.е. приЖ = 45 . Начальные значения Х1 и У1 определяются следующим образом: при (у -Ц ) 3 О. (3) Х„= С(Х -У 2 ), У,=С(У+Х2), q» =с о » = 45 +26» 56505

71, 56505, при(У Уо) +

Х, = С(Х,+У,2 ) С(У-X 2 ) (у» =ср — 4g, = 45о

26,56505 - = 18,43495 (4) где c = соэ лас» (Г) соз ы„ „), Уо =соч 45 = — О, 707107

В частности, при»»» = »т/2 = 3 С

0,3256389, а значения X У вычис- .

1 ленные по выражению (3),соответственно Х» = 0,2919075, У1 = 0,8757225 и по выражению (4) X» = 0,8757225, У = О, 2919075. Далее вычислительный процесс продолжается по выражениям

Y** (;,— Е;, ;,, (5)

Х;„=х;-Е;Ч;2 "=х;-ьх„., (6)

1 ;„= Р; ». Fi h, „

E;=,; Е,;, (8) с 1при Y -0

-1 при (< О, 1 при Х „ > О

-1 при Х, О, E ° =

1» г;=с (9) (f0) I

1+2

ПРИ . 1 ЧЕТ»»ОМ K1+ 3 при i нечетном

1=1,, и.

При j = 1 значение Уд.= У»Со = 1, айуо принимает значение У1 . В случае, когда 11 Eg 1 Е» 1

Пример ° Уо = О 9ff orcg»g

О 9-11 65 64391о о = 1, У вЂ” Уо

0,911 - О, 707107 = О, 203893 ) О, следовательно, в соответствии с выражением (3) 1132286

X» = 0,2919075, У» = 0,8757225, =

50

1, к =2, У» =Уо ЕоАУо =0,911

0,8757225 = 0,0352775 ) О, Е „= 1, E» = E« z»

Х =Х»-У» 2 =0,2919075-0, 2189306=

0,0729769, У =У„+Х„2 =0,8757225+0,0729768=

0,9486993, 2=9, + d"2 =71, 56505+14;03624

85, 60129

1=2„K=2, У2 =y» -E» ЬУ» =0,03527j5- »5

О, 0729 769=-0, О 3 76994 а О, E 1 =-1,, EgZ=f, Е,=E»zKaz = -1

Х =Х +У 2 =0,0729769+0,2571748=

0,3101517, У =У -Х 2 =О, 9486993-0, 0182442= 2»1

0,9304551, - ц+Ег " =85160129 14 03624

71, 56505

»=3, к= 3, У =У -Е аУ =О 0376994+

0 0182442= Оэ 0194552 (Оз E») = 1э

Е = 1, Е = Е» Е = -1

Х4=Х +У 2 =0,3101517+О, 1163068=

0,4264585, 30

У4 =У -Х.12 =0,9304551-0,0387689=

0,8916862, Ч»=Ч»+Г»ьФ =71,56505 -7,125017 =

64,440033

» = 4, к= 3, У4 =У» -Eybyg =0,0194552+

0,0387689=0,0193137 > О, Е»4= 1, Eyj 1 Е4 Е»4 Е = 1

Х =Х4-У»2 =0,4264585-0, 114602=

0,3149983, У =У4+Х» 2 =0,8916862+0,0533073=

0,9449935, (Р =Я4+Е ьс(, =64,440038 +7, 125017 1, 56505

»=>, к=4, У =У4 Е,» ay =0,01931370 0533073 = -0,0339936 i О, Е = -1;

Egg= 1. Е = Е»» Е» = -1

X =X +y 2 4 =0,3149983+0,059062=

0,3740603, У =У --Х 2 =O,9449935-0,696873=

У . 0,9253062, о 0 сЦ =(Р +Е ьЫ4=71,56505 -3,576334 =

67,988716

1=6» к=4, УЬ=У5 Е9 УЗ=-0,339936+

0,0196873=-0,0143063 -С О, E»6 = -1, Е36 f, Еб Е»6 Е 6

X7=X6+y6 2 =O, 3740603+О 0578316=

-4

=0 4318919

У =Уа -Хь? =О, 9253062-0, 0233787=

- 4

0,9019275, «»" =Чч=Ц6+Е6Ы4=67,988716 -3,576334 = о о

64, 412382 о

Запишем значения Ь ; выражения(2) в двоичной системе счисления приП

И»= 110101001

dkq=0111ÎÎÎÎ0(12)

d = О 0 1 1 1 О О 1 О 4000011100

1,2,...,п

Разделим условно разряды значений

hg" на две группы. К первой группе

Ф будут относиться разряды, принимающие нулевые значения в выражении (12); а к второй группе — разряды, принимающие единичные значения в этом вы-, ражении. Для формирования начальных значений Х1 = 0,29 19075,у» =0,8757225 вычисленных по выражению (3), или значений X „= О, 8757225, У» =0; 29 190 75, вычисленных по выражению (4), представим их соответственно в двоичной системе счисления при и = 7 (yy)oO, Х,=О 100101

У, 1110000 (y-y) o,x= »1oooo

У вЂ” 0100101

Полажим, что некоторое значение Е ,равно единице Е = 1 при (У-Уо)30 и нулю Е = О прп (У-Уо) О. Тогда разделим разряды значений X У» в выражениях (13), (14) на четыре группы. К первой группе будут относиться разряды, принимающие нулевые значения в

Х» .в выражениях (13) и (14) и в У в выражениях (13) и (14), к второйединичные, к третьей — разряды, принимающие значения Е и к четвертой—

Е. Для примера, представленного выражениями (13), (14), значения Х„,У, (обозначим их Х», У ) можно записать

Х»- E 1 ЕО ЕО Е, 7> Е 1 ЕО ЕО Е (15) Аналогичным образом запишем в двоичной системе счисления У»

71,56505, вычисленное по выражению (3), и значение(, = 18,43495, вычисленное по выражению (4) Е = 1 У» = 1 О O О 1 f 1 1 О

Э (16)

Е=О,(у,--001001001

1132286

10 и соответственно по аналогии с выражением (15) значение ф, (обозначим, ) можно представить

E0E0F. t EEE (T7)

Занишем значения У, = 0,707107 и

90 в двоичной системе счисления

90 =101101000

10 1 10 10 (18) 10 (19) Нулевые и единичные разряды выражений (18) и (19) относятся соответственно к первой и второй группам раз- 15 рядов. Разряды вторых входов каждого

t -го сумматора 1 первой строки разделены на две группы таким образом, что к первой и второй группам относятся разряды, соответствующие разрядам первой и второй групп зйачения dg; выражения (12). Разряды вторых входов первого и второго вычитателей 2 сформированы в виде первой и второй групп соответствующих первой и второй груп-д пам разрядов выражений (18) .и (19) соответственно. Разряды входов первого 5, второго 6 и третьего 7 уэ1пов формирования разделены на первую и вторую груниы, соответствующие пер-З вой и второй группам разрядов выражений (17) и (15). Разряды выходов первого 5, второго 6 и третьего 7 узлов формирования сформированы в четыре группы, причем выходы первой и второй групп соединены с входами соответствующих разрядов входов первой и второй групп, а выходы разрядов третьей и четвертой групп соответствуют разрядам третьей и четвертой групп выражений (17} и (15).

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При подаче на входную шину 6 значения У в схеме происходит. переходный процесс, после окончания которого в первом вычитателе 2 реализуется значение У -У » благодаря чему на выходе знакового разряда его образуется сигнал Е, поступающий на управляющие входы. первого 5, второго 6 и третьего 7 узлом формирования. С выхода первого узла 5 формирования в соответствии с выражением (17) поступает зна55 чениеге на первый вход первого сум-, 1 1 матора 1 первой строки. С выхода вто рого узла 6 формирования по выражению (15) значение Х поступает на первый вход первого сумматора 1 второй строки и со сдвигом на 2 2 разрядов

2 ф

» т,е. .Г Х, на вторые входы перво»

ro и второго сумматоров 1 третьей и ч етв ерт ой с т рок . С вых ода трет ьег о узла 7 формирования по выражению (15) значение У поступает на первый и

Ф второй входы первых сумматоров 1 третьей и четвертой строк соответствен«Я но и со сдвигом на 2 разрядов, т.е.

2 У,, на второй вход первого сумматора 1 второй строки. В первом сумматоре 1 четвертой с траки р еали зуется выражение (5) У, =Уд -Е„ЬУо» благодаря чему на выходе знакового разряда его образуется значение Е11, поступающее на первый вход первого элемента ИЛИ 3, на выходе которого в соответствии с выражением (8) образуется сигнал, F., поступающий на управляющие входы первых сумматоров

1 первой, второй и третьей строк соответственно. В первом сумматоре 1 первой строки реализуется выражение (7)(=q,+ E,de< результат выполнения которого поступает на первый вход второго сумматора 1 этой же строки.

В первом сумматоре 1 второй строки по выражению (6) вычисляется значение ХZ Х вЂ” Е»У 2, поступающее на, "2 первый вход второго сумматора 1 этой

-» же строки и со сдвигом на 2 ", т.е.

-2

Х 2, на вторые входы второго и третьего сумматоров 1 и третьей и четвертой строк. И, наконец, в первом сумматоре 1 третьей строки по выражению (6) вычисляется значение

У2 = У1 + Е1УЯ 2 ° поступающее на пер-2 вый вход второго сумматора 1 этой

-2 же строки и со сдвигом на 2, т.е.

-Z

У 2, на второй вход второго сумматора второй строки. Аналогичным об1 разом в каждом 1 -м сумматоре 1 чет5 в ертой строки п о выраже нию (5) вычисляется значение У; =У,,-Е;, Ь У;., поступающее на первый вход (1+1)-го сумматора 1 этой же строки, а на. вьиоде знакового разряда его образуется значение Е,, поступающее на

11» первый вход j -го элемента ИЛИ 3. На второй вход j -го элемента ИЛИ 3 с выхода знакового разряда (t -1) -го сумматора 1 второй строки поступает значение Е, благодаря чему на вы 2<» ходе элемента ИЛИ 3 в соответствии с выражением (8) образуется сигнал Е, поступающий на управляющие вхо1 ды q -х сумматоров 1 первой, второй и третьей строк. В, -м сумматоре 1

ll 113

Q первой строки по выражению (7) определяется значение ц>;, = Cf; +; hN>, поступающее на первый вход (i+1)-го сумматора 1 этой же строки. В 1-м сум.маторе 1 второй строки по выражению (6) вычисляется значение Х;, Х" — F. Ó 2 поступающее на первый

1 1 t вход (1+1)-ro сумматора 2 это же стро-к ки и,со cIIBRFoM на 2 пазояпов, т,е.

Х, 2-", на вторые входы („ +1)-го и (1+2)-го сумматоров 1 третьей и четвертой строк соответственно. И в

l -м сумматоре 1 третьей строки по выражению (6) вычисляется значение

;к

У;, = У; +Е; Х, 2, поступающее на пер- 1

Э

I вый вход (+1)-го сумматора 1 этой к же строки и со сдвигом на 2,, т.е.

У 2 ", на второй вход (+1)-го сумматора второй строки. И, наконец, аналогичным образом .на выходе и -ro . 28 сумматора 1 первой строки и, соответственно, на первой выходной шине

9 по выражению (7) образуется значение (f =0есб п У, на выходе второго вычитателя 2 и, соответственнно, на второй выходной шине 10 образуется значением =ргссоа У = 90-$, а на выхо2 де rl-ro сумматора 1 третьей строки в соответствии с выражением (6) образуется значение У =5 a g (обозна30 чим его УВ), поступающее на второй вход схемы 4 сравнения; на первый вход которой поступает из входной шины 8 значение У. Если значение У равно У, на выходе схемы 4 сравне8 ния образуется сигнал, оповещающий, что вычисление в устройстве выполнено правильно, переходный процесс в схеме закончен, а устройство можно запускать на следующим цикл работы.

2286

Эффективность изобретения заключается в том, что использование новых элементов — П -3 элементов ИЛИ, двух вычитателей, схемы сравнения

\ и сумматоров, а также новых связей между ними позволяет, в отличие от прототипа, в котором вычислительный

L процесс организован в виде последовательности шагов, результат вычисления получать за один шаг, длительность которого равна времени переходного процесса в схеме. Т.е. благодаря тому„что устройство является комбинационным, результат вычисления получается за промежуток времени, равный времени задержки сигнала между входом и выходом устройства.

При этом благодаря тому, что конец переходного. процесса в схеме четко регистрируется сигналом на выходе схемы сравнения, устройство является асинхронным, т.е. такт его работы переменный и всегда меньше самого длительного переходного процесса, длительность которого выбирают за постоянный такт работы в синхронных устройствах. Кроме того, в устройстве во время переходного процесса происходит контроль вычислений (сравнивается в схеме сравнения исходное значение У с вычисленным значением У ), благодаря чему существенно увеличи-вается надежность вычислений. Все это способствует применению устройства для реализации вычислительного процесса в натуральном масштабе .времени, например для управления технологическими процессами или динамическими объектами в режиме их нормального функционирования.

113228Ь

Составитель В.Венцель

Редактор Л.Алексеенко Техред Л.Микеш Корректор A-Тяоко

Заказ, 9792/40 Тираж 698 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