Устройство для вычисления элементарных функций

 

Цель изобретения - расширение класса решаемых задач путем обеспечения возможности одновременного вычис ления функций ; , Известно устройство для вычисления злементарных функций, содержащее первый, второй и третий счетчики, первую и вторую группы элементов И, первый и второй злементы ИЛИ, первый и второй двоичные умножители, : импульсный сумматор , первый вход которого соединен с выходом первого элемента.ИЛИ, входами соединенного с выходами элементов И первой группы, сигнальные входы которых соединены с выходами соответствующих разрядов первого счетчика, управляющие входы - с выходами соответствующих разрядов второго счетчика и сигнальными входами элементов И второй группы, выходы которой соединены с входами второго элемента Ш1И, а управляющие входы - с выходами соответствующих разрядов третьего счетчика . Для достижения поставленной цели в устройство введены третья и четвертая группы элементов И, третий и четвертый элементы ИЛИ и комбинированньш блок сложения-вычитания. Выход последнего соединен с входом второго счетчика, выходы которого соединены с управляющими входами-соответствующих элементов И третьей группы, выходами соединенной с входами третьего элемента ИЛИ. Выход третьего элемента ИЛИ через первый двоичный умножитель соединен с втор-ым входом импульсного сумматора, выход которого соединен с первым входом комбинированного блока сложения-вычитания, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И. Сигнальные входы элементов И третьей и четвертой групп соединены соответственно с выходами третьего .счетчика и с управляющими входа1чи соответствующих элементов И четвертой группы, выходы которой соединены с входами четвертого элемента ИЛИ, выходом соединенного через второй двоичный умножитель с входом первого счетчика. Вход третьего счетчика является входом устройства. 2 ил. (Л 00 со. СД Г 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 598 А1

151) 4 G 06 F 7 556

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3931639/24-24 (22) 07.06.85 (46) 07.09.87. Бюл. Ф 33 (72) 3.Ш.Батршин, В.Б.Дудыкевич, И.В.Маслий, Д.Д.Плахта и З.М.Стрилецкий (53) 68 1.325(088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

11- 1037270, кл. С 06 F 15/31, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 1045227, кл. G 06 F 7/556, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЭЛЕMEHTAPHbK ФУНКЦИЙ (57) Цель изобретения — расширение класса решаемых задач путем обеспечения возможности одновременного вычисK,х ления функций у х е; х /2m. Изк вестно устройство для вычисления элементарных функций, содержащее первый, второй и третий счетчики, первую и вторую группы элементов И, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй двоичные умножители, импульсный сумматор, первый вход которого соединен с выходом первого элемента,ИЛИ, входами соединенного с выходами элементов И первой группы, сигнальные входы которых соединены с выходами соответствующих разрядов первого счетчика, управляющие входы — с выходами соответствующих разрядов второго счетчика и сигнальными входами элементов И второй группы, выходы которой соедине,.ы с входами второго элемента ИЛИ, а управляющие входы — с выходами соответствующих разрядов третьего счетчика. Для достижения поставленной цели в устройство введены третья и четвертая группы элементов И, третий и четвертый элементы ИЛИ и комбинированный блок сложения-вычитания. Выход последнего соединен с входом второго счетчика, выходы которого соединены с. управляющими входами-соответствующих элементов И третьей группы, выходами соединенной .с входами третьего элемента ИЛИ. Выход третьего элемента

ИЛИ через первый двоичный умножитель соединен с вторым входом импульсного сумматора, выход которого соединен с первым входом комбинированного блока сложения-вычитания, второй вход кото-. рого соединен с выходом второго элемента И. Сигнальные входы элементов И третьей и четвертой групп соединены соответственно с выходами третьего ,счетчика и с управляющими входами соответствующих элементов И четвертой группы, выходы которой соединены с входами четвертого элемента ИЛИ, выходом соединенного через второй двоичный умножитель с входом первого счетчика. Вход третьего счетчика является входом устройства. 2 ил. (3) 1 13

Изобретение относится к автоматике, вычислительной и измерительной технике и может быть применено в сис— темах программного управления технологическими процессами, устройствах цифровой линеаризации первичных изме— рительных преобразователей, устройствах электронного моделирования, специализированных вычислительных комплексах и т.д.

Цель изобретения — расширение класса решаемых задач за счет одчовременk,x ного вычисления функций у х е х2

?m

На фиг.1 представлена блок-схема устройства, на фиг.2а — один из воз— можных вариантов комбинированного блока сложения-вычитания, на фиг.2б— один из возможных вариантов импульс— ного сумматора.

Устройство содержит вход 1, счетчики 2-4, группы - лементов И 5-8, элементы ИЗ!И 9-12, двоичные умножители 13 и 14, комбинированный блок

15 сложения-вычитания импульсных последовательностей, импульсный сумматор 16.

Комбинированный блок сложения-вь1— читания (фиг.2а) содержит входы 17 и

18, выход 19, D-триггер 20, элемент

ИЛИ 21, элемент 22 задержки и элемент И 23, сигналы 24 на С-входе

D-триггера 20, сигнал 25 на выходе

D-триггера 20, сигнал 26 на выходе элемента ИЛИ 21.

Блок сложения (фиг.2б) содержит элемент 27 задержки, элемент И 28, входы 29 и 30 и выход 31.

Счетчик 2, группа 5 и элемент ИЛИ

9 образуют третий двоичный умножитель, управляемый счетчиком 2. Счетчик 3, группа 6 и элемент ИЛИ 10 образуют четвертый двоичный умножитель частоты, управляемый счетчиком 2.

Счетчик 4, группа 7 и элемент ИЛИ 11 образуют пятый двоичный умножитель, управляемый счетчиком 3. Счетчик 2, группа 8 и элемент ИЛИ 12 образуют шестой двоичный умножитель, управляемый счетчиком 3. Разрядные выходы счетчиков -делителей двоичных умножителей соединены с сигнальными входами элементов И соответствующих групп, управляющими входами элементов И

=оединены разрядные выходы управляющих счетчиков, причем, если вход эле35988 2 мента И группы ем цинен с младшим раз— рядом счетчика-делителя, то второй вход соединен со старшим разрядам управляющего счетчика, и наоборот.

Выходы элементов И соответствующих групп соединены со входами соответствующих элементов ИЛИ. Вход 1 устройства является входом счетчика 2, выход эЛемента ИЛИ 9 соединен через двоичный умножитель 13 со входом счетчика 4, выход элемента ИЛИ 11 соединен со входом 29 импульсного сумматора 16, вход 30 которого через двоичный умножитель 14 соединен с выходом элемента ИЛИ 12, а выход 31 импульсного сумматора 16 соединен со входом 17 комбинированного блока 15 сложения-вычитания, вход 18 которого соединен с выходом элемента ИЛИ 10, а выход 19 соединен со входом счетчика 3.

В исходном состоянии в счетчике 3 записано начальное число, а счетчики

?5 2 и 4 находятся в нулевом состоянии.

Работа комбинированного блока 15 сложения-вычитания иллюстрируется временными диаграммами, показанными на фиг.2а.

Устройство работает следующим образом.

На вход 1 поступает импульсная последовательность х. Приращения dx этой последовательности поступают на вход счетчика 2 и вызывают появление на выходе третьего двоичного умножителя приращение de, описываемое ураннением

d = --dx, (1)

m где m — коэффициент пересчета счетчиков.

На вход пятого двоичного умножителя (на вход счетчика 4) поступают

45 приращения

dp = k,d3, (2) где k — коэффициент передачи двоичного умножителя 13.

Эти приращения вызывают появление приращений ЙВ на выходе пятого двоичного умножителя,, которые поступают на вход 29 импульсного сумматора и описываются уравнением

dp = --dp где у — текущее значение числа в счетчике 3.

35988

dE = -dx.

m (5) 20

d(= — dy. х

m (s) получим

13

Решая совместно (1)-(3), получим

dP = Я k dx. (4)

Приращения dx импульсной последовательности х, поступающие на вход счетчика 2, вызывают также появление на выходе шестого двоичного умножителя приращения dE описываемое уравнением

На вход 30 импульсного сумматора поступают приращения

dz = k -dx. (6)

2 m

Работа импульсного сумматора 16 описывается уравнением

dl = dÐ + dz. (7)

Приращения dy импульсной последовательности у, поступающие с выхода

19 комбинированного блока сложения и вычитания на вход счетчика 3, вызывают появление на выходе четвертого двоичного умножителя приращение d) описываемое уравнением

Работа комбинированного блока 15 сложения-вычитания описывается уравнением

dy = dl + dy — d(. (9)

Решая совместно (4), (6), (7) -(9), получим дх

- = -- dx + k —. (10) у m х

Интегрируя (10): х х

s о,у к, (i dx

dx+k (11), --1

3о о о

x,х у = у х е (12)

Интегрируя (1): х х

d$= J — d»

У о

m получим

1=— (13)

2m

Таким образом, предлагаемое устройство расширяет класс решаемых задач.

Формула изобретения

Устройство для вычисления элементарных функций, содержащее счетчики с первого по третий, группу элементов И с первой по третью, элементы

ИЛИ, с первого по третий умножитель, импульсный сумматор, вход аргумента устройства соединен с информационным входом первого счетчика, выходы старших разрядов которого соединены с импульсными входами элементов И первой группы, выходы которых соединены с входами первого элемента ИЛИ, выходы второго счетчика соединены с импульсными входами элементов И второй группы, выходы которых соединены с входом второго элемента ИЛИ, выходы третьего счетчика соединены с потенциальными входами элементов И второй группы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширение класса решаемых задач эа счет одновременного

x„x к x вычислений функций ух е, —, в него введены третья и четвертая группы элементов И, третий и четвертый элементы ИЛИ, блок слбжения-вычитания, умножитель, выход которого соединен с входом первого операнда сумматора, выход которого соединен с входом первого операнда сумматоравычитателя, выход которого соединен с информационным входом третьего счетчика, выходы которого соединены с импульсными входами и элементов И четвертой группы, выходы элементов

И третьей группы соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго операнда сумматора-вычитателя, выходы элементов И четвертой группы соединены с входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом первого умножителя, выходы младших разрядов первого счетчика соединены с потенциальными входами элементов И первой, третьей и четвертой групп, выход второго элемента ИЛИ соединен с информационным входом второго умножителя, выход которого соединен с информационным входом первого счетчика, выход второго элемента

ИЛИ соединен с входом второго операнда сумматора.

1 )35988

17 а

Составитель З.Шершнева

Техред М.Холанич

Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Егорова

Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4048/43

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4