Вычислительное устройство для обработки знакопеременных сигналов

 

Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам, вьтолняющим операции умножения, деления и возведения в степень, и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Целью изобретения является повьшение точности. Вычислительное устройство для обработки знакопеременных сигналов содержит первый , второй логарифматоры 1 и 2 и дополнительные логарифматоры 3,,..., 3, переключатель полярности сигнала 4и дополнительные переключатели полярности сигнала 5 , . . .5, , первый, второй блоки определения знака сигнала 6, 7 и дополнительные блоки определения знака сигнала 8(,..,,8ц шифратор 9, масштабно-суммирующий блок 10, антилогарифматор 11, входы 12,,...,12 и выход 13. Работа устройства основана на реализации логарифмического алгоритма вычислений, 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 7 А1 (51) 4 (06 (7/16 18, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4129235/24-24 (22) 1 7 ° 06. 86 (46) 15,06.88. Бюл. II- 22 (71) Учебно-научно-производственный комплекс "Кибернетика" при Томском политехническом институте (72) К.И.Заподовников и П.Н.Тиссен (53) 681.335(088.8) (56) Патент CIIIA У 3940603, кл. 235-195, опублик. 1976.

Бонч-Бруевич А,М. и др. Бесконтактные элементы самонастраивающихся систем. M. Машиностроение, 1968, с.136-137, рис.75. (54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ОБРАБОТКИ ЗНАКОПЕРЕМЕННЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к электрическим вычислительным устройствам, выполняющим операции умножения, деления и возведения в степень, и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах ° Целью изобретения является повышение точности. Вычислительное устройство для обработки знакопеременных сигналов содержит первый, второй логарифматоры 1 и 2 и дополнительные логарифматоры 3,,..., 3, переключатель полярности сигнала

4 и дополнительные переключатели полярности сигнала 5,,...5„,, первый, второй блоки определения знака сигнала 6, 7 и дополнительные блоки определения знака сигнала 8,. ..,8„, шифратор 9, масштабно-суммирующий блок 10, антилогарифматор 11, входы

12<,...,12„ и выход 13. Работа устройства основана на реализации логарифмического алгоритма вычислений.

1 ил.

1403077 (3) (4) l,sign х =sign у! (6) l,sign x;=sign у

Изобретение относится к электриЧеским вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Целью изобретения является повышение точности работы, На чертеже изображена функциональная схема вычислительного устройства, цля обработки знакопеременных сигна лов, На чертеже обозначены первый и

)второй логарифматоры 1 и 2, дополнительные логарифматоры 3», ° .,3„, пе реключатель полярности 4, дополни,тельные переключатели полярности 5!. . .5 к+<, первый и второй блоки определения знака сигнала 6 и 7, дополнительные блоки определения знака сигнала 8,,...,8 шифратор 9, мас-! птабно-суммирующий блок 10 антилоФ ,гарифматор ll, входы 12„, ° ..,12„, вы ход !3 устройства.

Вычислительное устройство для об работки знакопеременных сигналов работает следующим образом, Устройство содержит п каналов пре,образования входных сигналов. Работа устройства основана на реализации ло,гарифмического алгоритма: (h

)) у = П x ° =antilog n;logx,. (1)

» »-!

При выполнении логарифматоров и антилогарифматора двуполярными базо:вый алгоритм оказывается работоспособным в двух режимах, характериэуP; (x;,y)=sign х; sign у =

Для рассмотрения работы логическо" го узла, состоящего из блоков определения полярности 6,7,8,,...,8„ и шиф- 45 ратора 9, условимся о соответствии значений знаковой функции с уровнями логических сигналов: положительные сигналы соответствуют "1" отрицательные "0»», Выходные сигналы шифратора 9 описываются логическим уравнением

s; õ„ó + х,у, (7) где х;, у — логические переменные, соответствующие знакам

i-ro входного сигнала и расчетного выходного; — индекс канала, ющихся противоположными знаками входного и выходного сигналов, например .

)) у = (41) antilog » п; log(+1) х, при х,> О; (2)

h у =(-l)antilod Qn;log(-1)x; .при х;с О.

С помощью переключателей полярности 4, 5,...,,5 „ », блоков определения знака 6, 7, 8,...,8 „и шифратора 9 комбинация знаков входных сигналов логарифматоров l, 2, 3,,..., 3,(приводится в соответствие со знаком выходного сигнала, В общем виде работа устройства может быть описана выражением !

»»

y=s(y)ae! !log п,log(ad(y)(),(х;у)х)»

»=! где s (у) и /Ъ; (х,, у) — операторы симметрирования.

При этом первый из операторов симметрирования реализован путем выполнения логарифматоров 1, 2,3,,...,3 и антилогарифматора 11 двуполярными с симметричной характеристикой и принимает значения:

1, у > 0

s(y)=sign у = sign Г1 х =

-1, ус О

Второй оператор симметрирования реализуется путем логической обработки и соответствующим переключателем полярности сигнала

На выходах блоков определения знака 6,7,8<,...,8), формируются логические сигналы х,,...,х и поступают на входы шифратора 9. B соответствии с адресом выводится логическая информация, записанная по этому адресу, и представляется на выходе шифратора

9 совокупностью сигналов.

Шифратор 9 предварительно программируется в соответствии с выражением (7), Например, при наличии трех энакопеременных входных аналоговых сигналов на входах 1,, 1, lз таблица состояний постоянного запоминающего устройства имеет следующий вид:

1403077

Адресные входы

Г"T"

Выходные сигналы ээ

1 1 1 I 1! I 0 0

0 1

I 0 I

0 1 1 1 0 0

1 0 0 1 0 0

0 1 0 0

0 0 1

0 0 0

0 0

1 1

Составитель О.Отраднов

Техред М.Дидык Корректор Л.Патай

Редактор О.Спесивых

Заказ 2862/41

Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

С помощью переключателей полярности 4,5,,...,5 „+,, управляемых шифратором 9, раэнополярные комбинации входных сигналов приводятся к однополярным комбинациям: положительным или отрицательным, как это требуется для правильного установления знака выходного сигнала устройства.

Устройство, реализующее логарифмический алгоритм по выражению (1), осуществляет операции умножения, деления, возведения в степень, Тип операции определяется в основном масштабно-суммирующим блоком 10, I

Формула изобре тения

Вычислительное устройство для обработки энакопеременных сигналов, содержащее первый и второй логарифматоры, выходы которых подключены к соответствующим входам масштабно-суммирующего блока, выход которого соединен с входом антилогарифматора, первый и второй блоки определения знака

45 сигнала, входы которых являются соответственно первым и вторым информационными входами вычислительного устройства, переключатель полярности сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены k дополнительных логарифматоров, k дополнительных блоков определения знака сигнала, (k+1) дополнительных переключателей полярности и шифратор, причем вход первого блока определения знака сигнала соединен с информационным входом переключателя полярности, вход второго блока определения знака сигнала соединен с информационным входом первого дополнительного переключателя полярности сигнала, входы дополнительных блоков определения знака сигнала являются дополнительными информационными входами вычислительного устройства и соединены с информационными входами дополнительных переключателей полярности сигнала, с второго по (k+1)-й выход переключателя полярности сигнала подключены к входу первого логарифматора, выход первого дополнительного переключателя полярности сигнала подключен к входу второго логарифматора, выходы дополнительных переключателей полярности сигнала с второго по (k+1)-й подключены к входам соответствующих дополнительных логарифматоров, выходы дополнительных логарифматоров соединены с соответствующими входами масштабно-суммирующего блока, выходы первого, второго и дополнительных переключателей полярности сигнала подключены к соответствующим входам шифратора, выходы которого соединены с управляющими входами соответственно первого и второго переключателей полярности и соответствующих дополнительных переключателей полярности, причем логарифматоры и антилогарифматор выполнены двухполярными.