Устройство для вычисления логарифма числа электрических импульсов

 

235395

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьоюз Соввтскик социалистических

Республил

Зависимый от авт. свидетельства №вЂ”

Кл. 42m :т, 7/38

Заявлено 24Х!!.1967 (Л. 1176351 26-24) с присоединением заявки ¹â€” Комитет по Ъела М изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК С 06f

УДК 681.325.59(088,8) Приоритет

Опубликовано 16.1.1969. Бюллетень;¹ 5

Дата опубликования описания 9Л I.1969

Автор изобретения

@4 IIX. З4яю

Н. М, Гопштейн

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЬ!ЧИСЛЕНИЯ ЛОГАРИФМА ЧИСЛА

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ

Предложение относится к вычислительной технике и автоматике.

Известны устройства для определения логарифма числа.

Предложенное устройство содержит счетчик вычисления мантиссы и характеристики, регистры сдвига и памяти на триггерах, ключи, одновибратор, матричную схему определения поправок и распределитель импульсов и отличается тем, что, с целью упрощения устройсгва и повышения точности, триггеры регистра сдвига соединены через ключи, связанные с входной шиной, с триггерами счетчика, соответствующими разрядам мантиссы. С триггером старшего разряда связаны два триггера регистра сдвига. Выходы триггеров счетчика подключены ко входам матричной схемы определения поправок, выходы которой через ключи, связанные с одной шиной распределителя импульсов, соединены с триггерами памяти, соединенными в свою очередь через ключи, вторые входы которых связаны с другой шиной распределителя импульсов со входами триггеров счетчика, соответствующих четырем — восьми разрядам мантиссы. Выход триггера, соответствующего старшему разряду мантиссы, подключен на вход одновибратора, соединенного с управляющим входом регистра сдвига.

Принцип действия устройства основан на замене логарифмической функции ломаной линией, состоящей из хорд, соединяющих точки, соответствующие значениям аргумента N=2 и на внесении в результат поправок, учитывающих отступление логарифмической кривой от хорды.

На фиг. 1 показана полная схема описываемого устройства; на фиг. 2 — замена логарифмической кривой хордами (по оси абсцисс от10 ложено число Л, по оси ординат — логарифмчисла по основангпо два lo< V, ломаная линия соответствует показаниям счетчика); ха фиг. 3 — метод внесения поправок на интервале изменения Л на одну октаву (пунктиром

15 показана разность между логарифмической кривой и хордой, ломаная линия — график поправок); на фиг. 4 — матричная схема, реализующая поправки.

Устройство содержит счетчик 1, в котором

20 триггеры С,, С., С, и С8 соответствуют характеристике; триггеры С /g, С /4, С /8, С2 <, C2

С2 6, С2, С2 е и С2 в соответствуют мантиссе; регистр сдвига; 2; блок ключей К1 — К9; матричную схему 4 определения поправок;

25 блок 5 ключей; триггеры памяти 6; блок 7 ключей; распределитель 8 импульсов; одновибратор 9.

Функция Y= Iîä A имеет значение У= К при A=2". Ее на октавах X=1 — 2, 2 — 4, 4—

30 8 ... заменяют хордами. Наклон хорды между

235395 абсциссами 1 и 2 равен 1, между абсциссами

2 и 4 — /2, между абсциссами 4 и 8 — 1, 4 и т. д. (см. фиг. 3). Счетчик генерирует ломаную линию. Пусть после первых двух импульсов показания счетчика — 1. Третий и четвертый импульсы подаются на вход триггера

С /g, и показания счетчика после четвертого импульса — 2. После этого вход импульсов переключается на триггер С /4 и после восьмого импульса показания счетчика — 3 и т. д. каждый раз, когда характеристика логарифма увеличивается на единицу, вход импульсов переключается на следующий, низший разряд. Для этого импульсы подаются на вход счетчика через ключи, управляемые регистром сдвига.

Каждый раз, когда на вход триггера Сl поступает импульс, срабатывает одновибратор

9, посылающий импульс сдвига на регистр, в результате чего вход счетных импульсов переключается на следующий, более низший разряд

Показания счетчика при числе входных импульсов У между 2" и 2 + г —, +К вместо точного значения функции У=log>N.

В начале и конце каждой октавы ошибка равна нулю, она наибольшая (0,086) на середине интервала. Если Л)1000, то ошибка не превышает 0,86 /о.

Кривая ошибок имеет одинаковую форму в каждой октаве значений У, т. е. зависит только от мантиссы логарифма и изображена на фиг. 3. Ошибку можно уменьшить, если в показания счетчика вносить поправку, зависящую толь ко от старших разрядов мантиссы так, чтобы в определенном интервале показаний счетчика ошибка не превышала заданной величины, например, 0,05О/о, Для вычисления поправок можно, например, построить матричную схему так, чтобы для определенных интервалов показаний счетчика на ее выходе получалась нужная величина поправки, которая затем добавляется к показаниям счетчика.

Для определения поправок достаточно шесть старших разрядов мантиссы.

Если на вход матричной схемы подается, например, 101.10, то это означает, что для всех чисел, мантисса которых начинается с этих цифр, нужна одинаковая поправка 17.2 8.

Верхняя часть схемы на фиг. 4 производит выборку. значений Y>,,íèæíÿÿ часть вырабатывает значения поправки.

Перед началом счета все ключи, кроме ключа К1, закрыты, все триггеры, кроме первого, 5

55 находятся в состоянии «О». После подачи серии импульсов на выходе триггера С8 ....... получается приближенное значение логарифма так, как это было описано раньше. На вход матричной схемы 4 с выходов триггеров

С /2, С2 6 поступают значения старших разрядов мантиссы, и на выходе схемы 4 получаются поправки, которые надо ввести на вход триггеров С2 4, ... С2 8. Когда кончается серия импульсов, логарифм числа которых надо отределить, от источника импульсов на распределитель 8, представляющий многотактный одновибратор, поступает сигнал «конца серии». Первый такт распределителя открывает ключи блока 5 и передает поправки на триггеры памяти б и затем через ключи блока 7— на входы триггеров С2 4, ... С2 8. Если триггеры соединены по схеме накопителя, то поправка передается в параллельном коде, если триггеры соединены по схеме двоичного счетчика — то в последовательном коде. Окончательное значение логарифма снимается с триггеров характеристики и восьми старших разрядов мантиссы. Триггеры памяти нужны, так как по мере внесения поправок показания счетчика будут меняться и надо запомнить первоначальную поправку.

Предмет изобретения

Устройство для вычисления логарифма числа электрических импульсов, содержащее счетчик вычисления мантиссы и характеристики, регистры сдвига и памяти на триггерах, ключи, одновибратор, матричную схему определения поправок и распределитель импульсов, отличсиощееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения точности, триггеры регистра сдвига соединены через ключи, связанные с входной шиной, с триггерами счет ика, соответстзующими разрядам мантиссы, причем с триггером старшего разряда связаны два триггера регистра сдвига, выходы триггеров счетчика подключены ко входам матричной схемы определения поправок, выходы которой через ключи, связанные с одной шиной распределителя импульсов, соединены с триггерами памяти, соединенными в свою очередь через ключи, вторые входы которых связаны с другой шиной распределителя импульсов, со входами триггеров счетчика, соответствующих четырем — восьми разрядам мантиссы, выход триггера, соответствующего старшему разряду мантиссы, подключен на вход одновибратора, соединенного с управляющим входом регистра сдвига.

Составитель И. Горелова

Редактор Е. В. Семанова Техрсд Л. К. Малова

Коррекгор О. Б. Тюрина

Заказ 728(9 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и огкрытнй прн Совете Министров СССР

Москва, Центр, Ilp. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунов1, 2