Цифровое устройство для вычисления синусно-косинусных функций

 

||ц694866

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 24.12.75 (21) 2320877/18-24 с.присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.10.79 Бюллетень № 40 (45) Дата опубликования описания 30.10.79 (51) М. Кл.

G 06F 15/34

Государственный комитет

С С С P (53) УДК 681.325 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Л. Н. Костяшкин и О. А. Титов

Рязанский радиотехнический институт (7I) Заявитель (54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЪ|ЧИСЛЕНИЯ

СИ НУСНО-КОСИ НУСНЪ|Х ФУНКЦИ Й

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении цифровых вычислительных машин, а также в качестве автономного устройства при решении задач навигации.

Известны устройства для вычисления синусно-косинусных функций (1), содержащие регистры, сумматоры, блок управления.

Недостатками известных устройств являются большой аппаратурный объем и низкое быстродействие.

Наиболее близкое к изобретению решение — устройство (2), содержащее три регистра, два регистра сдвига, три сумматора, постоянный запоминающий блок, блок вычисления значения оператора поворота, блок управления, причем первые входы первого, второго и третьего регистров являются входами устройства, выходы первого и второго регистров соединены соответственно с первыми входами первого и второго сумматоров и входами первого и второго регистров сдвига, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами второго и первого сумматоров, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами второго и первого регистров.

Выход блока управления соединен с управляющими входами постоянного запоминающего блока, первого и второго регистров сдвига. Выход блока вычисления значения оператора поворота соединен с третьими входами первого и второго сумматоров и первым входом третьего сумматора, выход которого соединен с входом блока вычисления значения оператора поворота. Выходы третьего регистра и постоянного запомина10 ющего блока соединены с вторым и третьим входами третьего сумматора.

Недостатком устройства является низкое быстродействие.

Цель изобретения — повышение быстро15 де йств и я.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен дешифратор, группа входов которого соединена с группой выходов третьего сумматора, а выход — с вхо20 дом блока управления.

На чертеже показана схема устройства.

Устройство содержит регистры 1, 2, 3, сумматоры 4, 5, 6, регистры сдвига 7, 8, блок 9 вычисления значения оператора по25 ворота, блок 10 управления, постоянный запоминающий блок 11 и дешифратор 12.

На первые входы регистров 1, 2 поступают коды начальных координат Хо, 1 о соответственно, а на первый вход регистра 3—

30 код угла ф, причем разность между ф и

694866

Оо (где Of! — начальное значение кода угла) должна быть достаточно малой, что является необходимым условием для работы данного устройсгва.

По сигналу блока 10 производится вычитание содержимого регистра 3 пз содержимого сумматора 6, в рсзультатс чего получается разность 11 по формуле — 9 о.

На основании анализа содержимого сумматора 6, проводимого дешифратором 12 пo формуле

1 — 1 (= ir, r = g .(11..с1, 1 О где 1 — номер угловой константы P,: в

arctg ряду; а(— значение I-го разряда в двоичном коде, причем всегда а!)--- 0;

r — конститента единицы;

П вЂ” знак конъюнкции, из arctg ряда выбирается угол, равный старшей составляющей разности, прп этом определяется номер i, соответствующий номеру выбранного угла. Далес по управляющим сигналам блока 10 пропзвод(ггся сдвиг содержимого регистров сдвига 7, 8 на i разрядов вправо, после чего содержимое регистра 3 суммируется в сумматорс 4 с содержимым регистра сдвига 8 с учетом состояния блока 9, которое определяется состоянием знакового разряда сумматора 6.

Аналогичные операции проводятся lfaд содер>кимым регистра 2 и регистра слв(!га 7 в сумматоре 5.

В результате в сумматоре 4 полночи гся

Х =Х (у02-(f — 2), а в сумматоре 5

Y, =-- Y, +,Х,2-(— ), где

Одновременно с упомянутыми выше операциями производится вы!11!анис кода, соответствующего выбранному углу >;, из содер кимого сумматора 6, и все повгорястся до тех пор, пока содержи(!ос сум(:атора 6 пс б) дст Опрсдс;1яться ус 10nllcм

Р где у„— разность -й итерации, — 1101pCLLIkIOC1ь Ilpf..;IC1а ЗЛ:!f:IH уг !а

По выполнении этого условия, г.о будет отмечено по соответствующим сигналам с дешифратора 12, в блоке 10 управлеп(1« вырабатывается управляющий сигнал, в результате действия которого содержимое регистра 3 переносится в сумматор 6, предварительно обнулсш ый. На основании изложенного алгоритм работы устройстьа выражается формулами ! вЂ

Lt -= ir, r = Д аЯх(i=o хг 1 Х вЂ”;- 1 э-(--"

У, 1-- Y, + = Х,2 — (-- l; с, l — Sign;,, 1.

7 ., / : 1 + 2- (-- ) г,kc I — k«ulcp итерации;

K, — операrop поворота вектора т-й итерации; у., — угловая разность в Y-й итерации;

Х, 1 ., -- координаты вектора -й итера! ции.

Таким образом, введение дешифратора поззоляе-. сокрап(гь количество итераций, рсзулыатом чего является увеличение быстродействия устройства.

2Р

Формула изобретсния

Цифровое устройство для вычисления .1 синусно-косинусных функций, содержащее трп регистра, два регистра сдвига, три сумматора, постоянный запоминающий блок, блок вычисления значения оператора поворота, блок управления, причем первые вхо,р ды первого, второго и третьего регистров явлгнотс I входамп устройства, выходы nepBOt 0 Е1 nTOpOTO pCI HCTpOB C00QIIIICtll I встствснно с первыми входами первого и

ыорого сумматоров и входами первого и ,),=, вгсрого регистров сдвига, выходы которых соединены coolnclclnf i!!to с вторыми входамн второго и первого сумматоров, выхо(hl которых соединены соответственно с вторыми входами второго и первого регистра=, выход блока управления соединен с управл)пощпми входами постоянного запоминающего блока, первого и второго регистров сдвига, выход блока вычисления

; f÷cIiI:ÿ оператора поворо га соединен с

l;> треп пм t входамп первого и второго суммато ов и первым г;ходом третьего сумматора, выход которого соединен с входом блока выч:tc;tcltllll з;!а .ения оператора поворога, выходы трс(ьего р IHcTpa и посто«нного sat!0;»!Ifa:ощсго блока соед!шены с вторь;м и тр(гьпм входамп третьего суммаТОР<1> 0 T.! Il 11 IO Щ Е С С 5I ТСМ, ITO, С ЦСЛЫО повыше быстродействия, в него вгеден дсши(рр;1 гор, группа входов которого сое.(ипспа с 1ру;шой выходов третьсго сумматора, а вы.,од — с входом блока управле11!I11.

Ист<гчнпкп информации, .Ipl1ilÿ- ь!с по в!Iимапис llpH экспергизе (10 1. Ав.o;,ct;oc свидсгсльство ¹ 445042, кл, С 061- 7/38, 1974.

2. Оранский А. М. и др. Быстродсйствуl0lf!cc с ро.fcTHO вь1 !ис;lсния clfn tello-KocHпусных ф) нкцпй. Вестник БГУ, 1969, № 3 ()5 (прототип) .

694866

Составитель И. Харова

Редактор T. Рыбалова Техред А. Камышникова Корректор А. Степанова

Заказ 2521/10 Изд. М 623 Тираж 780 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2