Устройство для вычисления логарифмов чисел

 

1 . . 9 . .,aha е.. МБА

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАН

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву(51)М. Кл.

С 06 F 15/31 (22) Заявлено 05 ° 01 ° 79 (21) 2707118/18-24. с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам нзобретейий н открытий

Опубликовано071230. Бюллетень ¹ 45

Дата опубликования описания 071280 (5 ) М" 881.З (088.8) (72) Авторы изобретения

P.B.Êîðoáêoâ, В.E.Ýîëoòoâñêèé и E.A. Семерников

Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова (71) Заявитель (S4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЛОГАРИФМОВ

ЧИСЕЛ

30

Предлагаемое устройство относится к вычислительной технике и может быть использовано для получения логарифмов чисел, представленных в единичных кодах, например, в цифровых 5 интегрирующих машинах.

Известно устройство для вычисления логарифмов чисел, содержащее два сумматора, два регистра., постоянное запоминающее устройство, устройство 10 управления и ряд логических схем (1).

Однако это устройство требует большого количества оборудования, обусловленного использованием параллельных сумматоров, регистров сдвига, памяти.

Наиболее близким к изобретению является устройство для вычисления логарифмов чисел, представленных единичными кодами, содержащее счетчик, триггер, устройство перезаписи и множительный блок (21.

Главным недостатком его является

;невозможность обработки отрицательных чисел.

Это устройство также требует большого количества оборудования и имеет черезвычайно низкую точность вычислений, особенно вблизи нуля.

Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет выполнения функции для отрицательных приращений аргумента, упрощение и повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее счетчик и триггер введены одиннадцать элементов И и четыре элемента ИЛИ, первый прямой выход счетчика соединен с первыми входами первого и второго элементов И и первым входом первого элемента ИЛИ, второй прямой выход счетчика — с первым входом третьего элемента И, второй инверсный выход с первым входом четвертого элемента

И, третий прямой выход — с первым и вторым входами соответственно пятого и третьего элементов И, пятый инверсный выход — с первыми входами шестого и седьмого элементов И, четвертый прямой выход — со вторым входом шестого элемента И, четвертый инверсный выход — с первым и третьим входами соответственно восьмого и третьего элементов И, пятый инверсный выход — со вторыми входами первого и пятого элементов И, шестой инверсный выход — со вторыми входами седьмого и восьмого элементов И, се785870

Формула изобретения

Устройство для вычисления логарифмов чисел, содержащее счетчик и триггер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет вычисления функции для отрицательных приращений аргу40 мента, в него ннедены одиннадцать элементов И и четыре элемента ИЛИ, при этом прямой выход счетчика соединен с первыми входами первого и второго элементов И и перным входом первого элемента ИЛИ, второй прямой выход счетчика — c первым входом третьего элемента И, второй инверсный выход — с первым входом четвертого элемента И, третий прямой вы р ход — с первым и вторым входами соответственно пятого и третьего элементов И, третий инверсный выход первыми входами шестого и седьмого эдементов И, четвертый прямой выход со вторым входом шестого элемента И, четвертый инверсный выход — с первым и третьим входами соотнетственно восьмого и третьего элементов И, пятый инверсный выход — со вторыми входами первого и пятого элементов И, 40

&5 дьмой прямой выход — со вторым и третьим входами четвертого и шестого элементон И, седьмой инверсный выход с перным входом девятого элемента И, выходы третьего и пятого элементов И подключены ко второму и третьему входам первого элемента ИЛИ, выходы четвертого и седьмого элементов И к первому и второму входам второго элемента ИЛИ, выходы шестого и восьмого элементов И вЂ” к первому и второму входам третьего элемента ИЛИ, выходы первого, второго и третьего элементов ИЛИ подключены соответственно ко второму входу девятого, второму входу второго и третьему входу первого элементов И, выходы первого, второго и девятого элементов И подключены через четвертый элемент ИЛИ к первому входу десятого элемента И и входу триггера, выход которого соединен с первым входом одиннадцатого элемента И, вторые входы десятого и одиннадцатого элементов И подключены соответственно к первому и второму входам устройства и входам суммирования и вычитания счетчика, выходы десятого и одиннадцатого элементов И являются соответственно выходами положительного и отрицательного приращений функции устройства.

Функциональная схема устройства для вычисления логарифмов чисел представлена на чертеже.

Схема включает счетчик 1, элементы И 2-7, элементы ИЛИ 8-10, элементы И 11-13, элемент ИЛИ 14, триггер

15, элементы И 16 и 17, вход 18 положительных приращений, вход 19 отрицательных приращений, выход 20 положительных приращений, выход 21 отрицательных приращений, суммирующий вход 22 счетчика, вычитающий вход 23 счетчика.

Приращения входной величины Х поступают на входы 18 и 19. Величина приращений ь X = 2

Входная величина X может находиться в пределах 0,3-1. Система кодирования приращений - тернарная. Положительные приращения +ьХ поступают на вход 18, отрицательные — на вход

19. Счетчик 1 фиксирует значения аргумента Х. К выходу счетчика подключено устройство, собранное на элементах И 2-7 и 11-13 на элементах

ИЛИ 8-10 и 14. На выходе элемента

ИЛИ 14 возникает единичный сигнал тогда, когда изменение аргумента таково, что должно быть выдано еди-5 ничное приращение функции ьу = 2

Алгоритм формирования приращения

+ьу реализуется на элементах 15 (линия задержки на 1 шаг) и на элементах И 16 и 17. Выход элемента 16 является выходом 20 устройства, на котором Формируются приращения +Ьу.

Выход элемента 17 является выходом

t$

ЗО

21 устройства, на котором формируются приращения -ьу.

Проиллюстрируем сказанное конкретным примером.

Быстродействие описанного устройства определяется нременем срабатывания счетчика. Одно приращение ьХ может быть отработано за 1 такт(0,31 мкс). Следовательно, быстродействие предлагаемого устройства для вычисления логарифмов чиоел такое же, как и у наиболее быстродействующих аналогичных устройств.

Предлагаемое устройство оказывается проще прототипа. Как и прототип, оно содержит счетчик и триггер.

Кроме того, в его состав входят пятнадцать логических схем. В состав прототипа входит еще один счетчик, множительный блок и блок перезаписи.

Для того чтобы отработка одного приращения была возможна за один такт, множительный блок должен содержать параллельный регистр множимого, параллельный накапливающий сумматор и формирователь приращений логарифма.

Поэтому счетчик, блок перезаписи и множительный блок по сложности значительно превосходят блок синхронизации и 15 логических схем предлагаемого устройства. шестой инверсный выход — co вторыми входами седьмого и восьмого элементов И, седьмой прямой выход — co вторым и третьим входами соответственно четнертого и шестого элементов

И, седьмой инверсный выход — с пер785870

Составитель Л.Зорин

Редактор Ж.Рожкова Техред A.A÷ Корректор Л.Иван

Заказ 8846/5.3 Тираж 751 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4 вым входом девятого элемента И, выходы третьего и пятого элементов И подключены ко второму и третьему входам первого элемента ИЛИ, выходы четвертого и седьмого элементов И к первому и второму входам второго элемента ИЛИ, выходы шестого и восьмого элементов И вЂ” к первому и второму входам пятого элемента ИЛИ, выходы первого, второго и третьего элементов ИЛИ подключены соответственно ко второму входу девятого, второму входу второго и третьему входу первого элементов И, выходы первого, второго и девятого элементов И подключены через четвертый элемент ИЛИ к первому входу десятого элемента И и входу триггера, выход которого соединен с первым входом

I одиннадцатого элемента И, вторые входы десятого и одиннадцатого элементов И подключены соответственно к первому и второму входам устройства и входам соответственно суммирования и вычитания счетчика, выходы десятого и одиннадцатого элементов И являются соответственно выходами положительного и отрицательного приращений функции устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 448459, кл.G 06 F 7/38, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 489113, кл.G 06 F 15/34, 1976 (прототип).