Устройство для вычисления показательнойфункции

 

ОПИСAНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соаетскик

Социалистичеснив

Распублин (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 2009,76 (21)2405963/10-24 (5 М с присоединением заявки Hо— (23) Приоритет—

G F 7/38

Государственный коимтет ссср по делам нзобретеннй н открытий

Опубликовано 150181, Бюллетень Й9 2

Дата опубликования описания 170131 (53) УДК 681.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Р. Толокновский и В. Э. Штейнберг

J (7! ) Заявитель (54 7 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЬНОЙ

ФУНКЦИИ

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам для воспроизведения и вычисления функций вида Y=1"-1, и может быть применено при разработке радиоизмерительной аппаратуры, цифровых систем управления, в цифровых моделирующих машинах и т.д.

Известно устройство для вычисления показательных функций, содержащее генератор импульсов, счетчики, ключи, триггеры, мультивибратор, вентили. Оно обеспечивает воспроизведение показательных функций 11).

Однако его недостатком является еравномерная погрешность вычисления

Ф рабочем диапазоне аргумента.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для вычисления показательных функций, содержащее генератор импульсов, блок запуска, делитель аргумента, счетчик аргумента, двоичный умножитель и счетчик результата, вход которого подключен к выходу двоичного умножителя, вход блока запуска соединен с выходом генератора импульсов, а выход блока запуска через делитель аргумента подключен ко входу счетчика аргумента, выход которого соединен с запрещающим входом блока запуска, разрешающий вход которого соединен со входом устройства (21.

Однако оно не обеспечивает представление переменных Х и У с требуемой дискретностью, что ограничивает область применения и является недостатком устройства, так как не позволяет применять его в системах с повышенными требованиями к точности.

Цель изобретения — повышение точности, Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введе15 ны два управляемых делителя импульсов, два дешифратора, делитель длины участка аппроксимации, счетчик числа участков, счетчик участка коррекции и сумматор, причем выход блока за20 пуска соединен со входами делителя длины участка аппроксимации и первого управляемого делителя импульсов, управляющие входы которого через первый дешифратор соединены с выходами

2з счетчика числа участков., соединенного входом с первым выходом делителя длины участка аппроксимации, второй выход которого через счетчик участка коррекции соединен со входами второ30 го дешифратора, выходы которого сое796842 динены с управляющими входами второго управляемого делителя импульсов, а выход дешифратора подключен к управляющему входу сумматора, первый вход которого соединен с выходом первого управляемого делителя импульсов и входом второго управляемого делителя импульсов, а второй — с выходом второго управляемого делителя импульсов, выход сумматора подключен ко входу двоичного умножителя..

На фиг.1 приведена блок-схема устройства. На фиг.2 и 3 приведены диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, блок 2 запуска, делитель

3 аргумента, счетчик 4 аргумента, делитель 5 длины участка аппроксимации, счетчик б числа участков аппроксимации, первый управляемый делитель 7 импульсов, образованный счетчиком и группой элементов И вентилей, первый дешифратор 8, сумматор 9, двоичный умножитель 10, счетчик 11 результата второй управляемый делитель 12 импульсов, образованный счетчиком и группой.элементов И, второй дешифратор

13 и счетчик 14 участка коррекции.

Устройство работает следующим образом.

При постоянной длине участка ьХ, где ах = En, устройство, если не принять специальных мер, обладает методической погрешностью (погрешностью аппроксимации), которая носит периодический характер, возрастает с номером участка.

Для уменьшения погрешности аппроксимации участок аппроксимации делится на четыре равных участка коррекции.

На первом и втором участках коррекции блок коррекции осуществляет вычитание импульсов иэ поступающей последовательности на вход двоичного умножителя 10, а на третьем и четвертом участках - добавление импульсов к импульсам, поступающим на вход двоичного умножителя 10. Расчеты показывают,что коррекция,осуществляемая с помощью кусочнолинейной функции с четырьмя участками аппроксимации, обеспечивает снижение погрешности вычисления приблизительно на порядок. Поскольку управление блоком коррекции осуществляется делителем 5 длины участка аппроксимации, тф блок коррекции обеспечивает коррекцию погрешности аналогичным образом на любом из участков аппроксимации.

Устройство работает следующим образом.

Перед пуском устанавливается коэффициент пересчета счетчика 4 аргумента, подается пусковой сигнал, который отпирает блок запуска 2, в результате чего импульсы с выхода генератора 1 поступают на вход делителя 3 аргумента, на вход делителя 5 длины участка аппроксимации н счетчика первого управляемого делителя

7. Поступающие с выхода группы элементов И первого управляемого делителя 7 импульсов проходят импульсный сумматор 9, поступают затем на двоичный умножитель 10 и далее в счетчик результата. На каждом из участков аппроксимации с выхода делителя

5 длины участка поступают 4 импульса на вход счетчика 14 участка коррекции. Коэффициенты углов наклона корректирующей функции задаются с выхо о дов второго дешифратора 13, подключенных к управляющим входам группы элементов И второго управляемого делителя 12 импульсов. Знак коррекции отрицательный на первом и втором 5 участках коррекции и положительный на третьем и четвертом — определяется сигналом на выходе второго дешифратора 13. При поступлении на вход счетчика 4 аргумента числа импульсов, 2О равного цифровому аналогу текущего значения аргумента, счетчик 4 переполняется и запирает блок 2 запуска.

К этому моменту времени на вход счетчика 11 результата поступает число

2 импульсов, представляющее собой цифровой аналог искомого значения функции. На этом работа устройства заканчивается.

Устройство обеспечивает представление переменных Х и У с требуемой

ЗО дискретностью, а также лишено методической погрешности, что дает положительный эффект и делает его более выгодным, чем известное.

Формула изобретения

Устройство для вычисления показательной функции, содержащее генератор импульсов, блок запуска, делитель аргумента, счетчик аргумента, двоич40 ный умножитель и счетчик результата, вход которого подключен к выходу двоичного умножителя, вход блока запуска соединен с выходом генератора импульсов, а выход блока запуска через де45 литель аргумента подключен ко входу счетчика аргумента, выход которого соединен с запрещающим входом блока запуска, разрешающий вход которого соединен со входом устройства, о т р л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це- лью повышения точности, в него дополнительно введены два управляемых делителя импульсов, два дешифратора, делитель длины участка аппроксимации, 55 счетчик числа участков, счетчик участ ка коррекции ". сумматор, причем выход блока запуска соединен со входами делителя длины участка аппроксимации и первого управляемого делителя импульсон, управляющие входы которого

66 через первый дешифратор соединены с выходами счетчика числа участков, соединенного входом с первым выходом делителя длины участка аппроксимации, второй выход которого через счетчик

65 участка коррекции соединен со входа796842 ми второго дешифратора, выходы которого соединены с управляющими входами второго управляемого делителя импульсов, а выход дешифратора подключен к управляющему входу сумматора, первый вход которого соединен с выхо" дом первого управляемого делителя импульсов и входом второго управляемого делителя импульсов, а второй — с выходом второго управляемого делителя импульсов, выход сумматора подключен ко входу двоичного умножителя. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 378896, кл. G 06 F 7/38, 1970.

2 ° Авторское свидетельство СССР .9,369565, кл. G 06 F 7/38, 1970 (прототип).

Составитель A. Зорин

Редактор М.Циткина Техред Н.Барадулина Корректор И.Муска

Вакаэ 9770 66 Тираж 756 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4