Матричный вычислитель синусно-косинусных произведений

 

1. МАТРИЧНЫЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬ СИНУСНО-КОСИНУетЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ, содержащий первый и второй сумматоры, о тличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены формирователи начальных условий и матрица размерностью mхп() сумматоров , причем первые информационные входы первого и второго суммаЛров соединены соответственно с первым и вторым информационными входами матричного вычислителя, первые информационные входы сумматоров первого столбца первой и шестой строк матрицы соединены с выходами результатов соответственно первого и второго сумматоров знаковые входы сумматоров первого столбца первой и шестой строк матрицы соединены с знаковыми выходами соответственно первого и второго сумматоров, первые информационные входы сумматоров i-ro столбца первой и шестой строк матрицы соединены с выходами результатов сумматоров (-1)-го столбца соответственно первой и шестой строк матрицы ( 2,п), знаковые входы сумматоров }-го столбца первой и шестой строк матрицы соединены со знаковыми выходами сумматоров (i-l)-ro столбца соответственно первой и шестой строк матрицы (,n), вторые информационные входы первого и второго сумматоров подключены к входу значения (cxrct O матричного вычислителя , вторые информационные входы сумматоров j-ro столбца первой и шестой строк матрицы подключены к входам значений (c( ), (,n), первые и вторые входы формирователей начальных условий соединены со знаковыми выходами соответственно первого сл и второго сумматоров, выходы первого , второго, третьего и четвертого формирователей начальных условий подключены соответственно к первым, вторым, третьим и четвертым информационным входам сумматоров первого столбца второй, третьей, четвертой и пятой строк матрицы, выходы суммао : торов (i -1)-го столбца второй, третьей , четвертой и пятой строк матрщты ф сд подключены соответственно к первым, V вторым, третьим и четвертым информаф ционным входам сумматоров i-ro столбца второй, третьей, четвертой и пятой строк матрицы (,п), выходы сумматоров г-го столбца второй, третьей, четвертой и пятой строк матрицы подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому выходам матричного вычислителя, первые и вторые знаковые входы сумматоров j-ro столбца второй, третьей, четвертой и пятой строк матрицы соединены со знаковыми выходами сумматоров

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

G 06 F 15/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ " - .

Й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3567828/24-24 (22) 24. 03. 83 .(46) 15. 06. 85. Бюл. № 22 (72) Г.Е.Пухов, А.И.Стасюк, Ф.Е.Лисник и A.И.Гузенко (71) Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиации (53) 681. 32 (088. 8) (56) Система ДИВИК для решения сложных навигационных задач. "Электроника" 1966, № 18, с. 30 — 38.

Авторское свидетельство СССР № 741274, кл . С 06 F 15/34, 1980. (54)(57) f. МАТРИЧНЫЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬ СИНУСНО-КОСИНУОИЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ, содержащий первый и второй сумматоры, о тл и ч а ю шийся тем, .что, с целью повышения быстродействия, в него введены формирователи начальных условий и матрица размерностью m xn(m=6) сумматоров, причем первые информационные входы первого и второго суммат Ьров соединены соответственно с первым и вторым информационными входами матричного вычислителя, первые информационные входы сумматоров первого столбца первой и шестой строк матрицы соединены с выходами результатов соответственно первого и второго сумматоровь знаковые входы сумматоров первого столбца первой и шестой строк матрицы соединены с знаковыми выходами соответственно первого и второго сумматоров, первые информационные входы сумматоров i-го столбца первой и шестой строк матрицы соединены с выходами результатов сумматоров (1 — 1)-го столбца соответственно перÄÄSUÄÄ 1161956 А вой и шестой строк матрицы (1 =2,n) знаковые входы сумматоров 1-ro столбца первой и шестой строк матрйцы соединены со знаковыми выходами сумматоров (1 — 1)-ro столбца соответственно первой и шестой строк матрицы (i =2,n), вторые информационные входы первого и второго сумматоров подключены к вхо ду значения (archy 1) матричного вычислителя, вторые информационные входы сумматоров 1-ro столбца первой и шестой строк матрицы подключены к входам значений (archy 2 > ), () =1, n), 4 первые и вторые входы формирователей ь начальных условий соединены со знаковыми выходами соответственно первого и второго сумматоров, выходы первого, второго, третьего и четвертого формирователей начальных условий подключены соответственно к первым, вторым, третьим и четвертым информационным входам сумматоров первого . > > столбца второй, третьей, четвертой и пятой строк матрицы, выходы сумма- ©, торов (i -1)-го столбца второй, третьей, четвертой и пятой строк матрицы подключены соответственно к первым, © вторым, третьим и четвертым информа- Ю ционным входам сумматоров 1-го столб-. C5 ца второй, третьей, четвертой и пятой строк матрицы (1 =2, n), выходы сумматоров п-го столбЦа второй, третьей, четвертой и пятой строк матрицы подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому выхо-дам матричного вычислителя, первые и вторые знаковые входы сумматоров

j-ro столбца второй, третьей, четвертой и пятой строк матрицы соединены со знаковыми выходами сумматоров

116195б 1-ro столбца соответственно первой и шестой строк матрицы (1=1,,п), причем первый формирователь начальных условий содержит элементы И, ИЛИ, ИЛИНЕ и сумматор по модулю два, первые и вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами первого формирователя начальных условий, а выходы соедннены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым разрядами выхода первого формирователя начальных условий, второй формирователь начальных условий содержит первый элемент И, элемент ИЛИ, второй элемент И, сумматор по модулю два, выходы которых соединены соответственно с первым, вторым., . третьим и четвертым разрядами выхо- . да второго формирователя начальных условий, инверсные входы первого элемента И и элемента ИЛИ,прямой вход второго элемента И второго формирователя начальных услввий и первый вход сумматора по модулю два второго форми. рователя начальных условий соединены с первым входом второго формирователя начальных условий, прямые входы первого элемента И и элемента ИЛИ, второй вход сумматора по модулю два второго формирователя начальных условий и ин— версный вход второго элемента И второго формирователя начальных условий соединены с вторым входом второго формирователя начальных условий, третий формирователь начальных условий содержит первый элемент И, эле1

Изобретение относится к вычисли— тельной технике и может быть применено в каче стве спецпроце ссора для оперативного вычисления синуснокосинусных произведений, например при решении навигационных задач движущегося объекта.

Цель изобретения — увеличение быстродействия.

На фиг. 1 изображена схема матрич- 10 ного вычислителя синусно-косинусных произведений для случая, когда и =2; на фиг. 2 — 5 — схемы соответственно первого, второго, третьего и четмент ИЛИ, второй элемент И и сумматор по модулю два, выходы которых соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым разрядами выхода третьего формирователя начальных условий, прямые входы первого элемента И и элемента ИЛИ, первый вход сумматора по модулю два третьего формирователя начальных условий и инверсный вход второго элемента И третьего формирователя начальных условий соединены с первым входом третьего формирователя начальных условий, инверсные входы первого элемента И и элемента ИЛИ третьего формирователя начальных условий, прямой вход второго элемента И и второй вход сумматора по модулю два третьего формирователя начальных условий соединены с вторым входом третьего формирователя начальных условий, четвертый формирователь начальных условий содержит элементы ИЛИ-НЕ, И-НЕ, И и сумматоры по модулю два, первые и вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого формирователя начальных условий, а выходы соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым разрядами выхода четвертого формирователя начальных условий, пятые и шестые разряды выходов первого, второго, третьего и четвертого формирователей начальных условий соединены с потенциалами соответственно "0" и "1".

2 вертого формирователей начальных условий.

Матричцый вычислитель синуснокосинусных произведений (фиг, 1) содержит первый и второй сумматоры 1, четыре формирователя 2 — 5 начальных условий, матрицу m х и (m=63 сумматоров б, первый 7 и второй 8 информационные входы, первый 9, второй 10, третий 11 и четвертый 12 выходы мат. ричного вычислителя..

Первый формирователь 2 начальных условий (фиг. 2) содержит элементы 13, элемент ИЛИ 14, элемент ИЛИ1161956

= 0,5

1 уо=05

) У =0,5

У 05 з

Ръ,0

25

-2(i12) ч 2

1ч1 1 1

9 =у -у е

2 2 2 1

-2 (i+1)

"2

3 3 4 4

-(1+1) 1, -(1+1) = ai"C4g 2 = 26,565 O5

-2 (41) чЯ

+у

i+1 j i j -(1+1) i i -(1+1)

4 4 3 1 2 2 2 1

-2 (1+1) (10 )

) где 1 =1, и.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Разряды вторых входов первого, и второго сумматоров 1 и каждого i го сумматора 6 1 =1, первой и последней строк матрицы, соответствующие Разря дам первой группы значения 7, соединены с нулевой шиной устройства, а разряды, соответствующие разрядам второй группы значений выполнены в виде инверсных и соединены также с нулевой шиной устройст( ва, что эквивалентно подаче на эти

4 =or cog 2 (2) -2

Ч = a1Ckq 2 "= - 2

Н,03624 ) 40 (3)

7,125017

HF 15 и сумматор 16 по модулю два.

Второй формирователь 3 начальных условий (фиг. 3) содержит первый элемент И 17, элемент ИЛИ 18, второй элемент И 19 и сумматор 20 по модулю два. Третий формирователь 4 начальных условий (фиг. 4) содержит первый элемент И 21, элемент ИЛИ 22, второй элемент И 23 и сумматор 24 по модулю два. Четвертый формирователь началь- 10 ных условий (фиг. 5) содержит элемент ИЛИ-НЕ 25, И-НЕ 26, элемент И 27 и сумматор 28 по модулю два.

Матричнь и вычислитель синуснокосинусных произведений реализует 15 выражения:

У„=51П о Sin (3, J = cos о6 sin t3

J = sinai coS л у =cos oL coS ð

3 Р 1 4

Ро 00о ()

0 àc@ сто .

В основу функционирования устройства положено выражение:

У1 =sin(4.+dd, ) sin (p. +D/3, ) (i+1) У =coo(S.+oÛ.)ohio ip. ч(.1 (1)

= sin (Ы;+4о(. ) c05 (р. + др, ), "- с05 (g ° ko5Q ° )cos (P.+ 1 3 ) гдело . др. 1 выбираются из условии: (1)

1 i™

Вычислительный процесс начинается . 45 с момента определения начальных усло вий, как

С у 4э E 2-+у f 2 +уоСоСoг . 50 (1) о о ° -1 о о 1 о о о

2 1 3 2. 4 1 2 / (4) ni1 h

0= Г) cos o3M cos is/3. = П cos <; (5)

2 ()..

i=1 ;=1

1 (13O о(=о(-45 Е = при i (6)

g co

Далее вычислительный процесс реализуется по выражениям:

o(.Зо (1 ) (i-1) ()-1)

oL =о .- Ч Е, E = при

1+1 i 1 1 -1 O(оО

1 р . 30 () (-1) (1-1}

=р -" Е, = ори

2 2 -1 Р, а0 !

g-(1) (") 1

1 2. 2 1 2

11619 входы единичных значений. Благодаря такому включению на вторые входы первого и второго сумматоров и каждого 1-го сумматора 6 первой и последней строк матрищ| вовремя 5 подаются значения соответственно

archy t и

Начальные значения у, -у+ из выходов формирователей 2 — 5 начальных 30 условий поступают на соответствующие входы сумматоров 6 второй, третьей, четвертой и пятой строк первого столбцам матрицы. В это же время в сумматорах первой и шестой строк первого столбца матрицы по выражениям (8) и (9) определяются . значения 4гE и ргЕ г. Значения с(г

Р) (1} и р поступают на первые входы сумматоров 6 первой и шестой строк 40 второго столбца матрицы, а значения

56 а (" и E(} поступают на знаковые входы г сумматоров 6 второй, третьей, четвер. той и пятой строк первого столбца матрицы и знаковые вход.| сумматоров 6 первой и шестой строк второго столбца матрицы. В каждом суммато. ре 6 второй, третьей, четвертой . и пяток строк первого столбца матрицы моделируются соответствующая строка выражения (10), благодаря чему на их выходах образуются значения у„ — у4 ), поступающие на соответ(г) (г) ствующие входы сумматоров 6 второй, третьей, четвертой и пятой строк второго столбца матрицы. Аналогично в сумматорах 6 первой и шестой строк второго столбца моделируются выражения (8) и (9) и определяются очередные значения о F и /3 E

<2 } (2) а в каждом сумматоре 6 второй, третьей, четвертой и пятой строк второго столбца матрицы моделируется . соответствующая строка выражения (10), благодаря чему на их выходах образуются значения у„ -у(4 ). В суммато(3) 3) рах 6 первой и шестой строках последнего столбца матрицы моделуруются выражения (8) и (9) и вычисляются соответственно значения Ы„„ поступает на знаковые входы сумматоров 6 со второго по пятый последнего столбца, благодаря чему в каждом из них моделируется соответствующая строка выражения (10). На выходах сумматоров 6 со второго по пятый последнего столбца матрицы (||+1! образуются искомые значения y„=y

-у = " ", которые поступают на соответствующие выходы 9-12 устройства.

1161956

1161956

Составитель И. Пчелинцев

Редактор Е. Копча Техред M. Кузьма Корректор А.Тяско

Заказ 3970/51 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r.ужгород, ул.Проектная, 4!! ! !

1 ! г !

1

I

I ! ! ! ! !

I