Устройство для вычисления тригоно-метрических функций

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОЬЕИтВНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистичесиик

Республик и>8}3422 (63 ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.11.78 (21) 2690264/18-24 с присоединением заявки № (23) П риоритет

Опубликовано 15.03.81. Бюллетень ¹ 10 (5})М. Кл. („06 F 7/548

Ркудауствеккмб квмнтет

СССР ие делам изобретении

g вткрмтиД (53) УД}(681.3 (088.8) Дата опубликования описания 18.03.81 (72) Автор . изобретения

Л. Г. Козлов

Ордена Ленина институт кибернетики АН Укра (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ

4 УНК1(ИИ

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для воспро= изведения функциональных зависимостей в управляющих системах и специализированных вычислительных машинах.

Известно цифровое устройство для вы- 5 числения элементарных функций, содержащее реверсивный счетчик, дешифратор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, собирательные схемы и триггер знака, задающий режим работы 10 счетчика $11.

Недостаток этого устройства — большой объем аппаратурных затрат, обусловленный сложностью таких блоков, как управляемый делитель, коммутатор, дешиф- 15 ратор, так как в этом устройстве реализуется сложный алгоритм определения момента времени перехода с одного участка аппроксимации на другой и ввода в

l этот момент времени в управляемой делитель20 сооветствующих угловых коэффициентов.

Наиболее близким по технической cyui-: ности и достигаемому результату к предла2 гаемому является устройство, содержащее три сумматора, три группы элементов И, два счетчика и элемент задержки, при этом вход устройства через элемент задержки подключен ко входу первого сумматора и первым входам элементов И пер вой группы, вторые входы элементов И которой соединены с выходами первого счетчика, а выходы — со входами первого сумматора, выходы которого соединены с первыми входами элементов И втсуой группы, вторые входы элементов которой соединены со входом устройства, а выходы — со входами второго сумматора, первый вход которого соединен с первым выходом второго счетчика, а выходы второго сумматора соединены с первыми входами элементов И третьей группы, выходы элементов И которой соединены со входами третьего сумматора, первый и второй входы которого соединены соответ ственно со входом устройства и вторым выходом втсрого счетчика (I

Недостатки такого устройства низ

3 8134 кое быстродействие, так как каждый вход ной импульс обрабатывается в устройстве в течение трех тактов, и сложность, обусловленная тем, что кроме последовательных связей между первым счетчиком и

5 сумматорами в устройстве имеются связи первого счетчика через первую группу элементов И с третьим сумматором, по которым передается . т -разрядный код, Бель изобретения — повышение быст-родействия и упрощение устройства.

Эта цель достигается тем„что в устройстве вход второго счетчика соединен со входом устройства, вторым входом второго сумматора и входом первого счетчика, а вторые BxollbI элементов И третьей группы соединены с выходом элемента задержки, На чертеже изображена схема устройстas, 20

Устройство содержит первый счетчик 1, первый 2, второй 3 и третий 4 сумматоры, второй счетчик 5, первую 6, вторую 7 и третью 8 группы элементов И и элемент

9 задержки.

Начальное состояние счетчиков 1,5 и сумматоров 2,3 — нулевое, а у суммато« ра 4 — единица в разряде целой части.

Второй счетчик 5 предназначен для деления количества входных импульсов на коэффициенты 6 и 12 соответственно по

30 первому и второму выходам. На вход 10 устройства поступает последова тел ьн ость импульсов, код суммы которых накапливается в — разрядном Ilepaov счетчике

1,В 2 +1 — разрядном первом сумматоре 2 формируется код величины

Устройство для вычисления тригонометрических функций, содержащее три сумматора, три группы элементов И, два счетчика и элемент задержки, при этом вход устройства через элемент задержки под40 ключен к входу первого сумматора и первым входам элементов И первой группы, вторые входы элементов И которой соединены с выходами первого счетчика, а выл ходы — со входами первого сумматора, 45 выходы которого соединены с первыми входами элементов И второй группы, вторые входы элементов И которой соедин" ны со входом устройства, а выходы — co входами второго сумматора, первый вход которого соединен с первым

50 выходом второго счетчика, выходы второго сумматора соединены с первыми входами элементов И третьей группы, выходы элементов И которой соединены со входами третьего сумматора, первой и второй входы которого соединены соответственно со входом устройства и вторым выходом второго счетчика, о т л и ч а ю—

UI е е с я тем, что, с целью повышения

5 =б ++5

+5 +5

2: д где S> - значение, формируемое в1 -ом сумматоре по 1 -ому входу.

В 3 и+1 — разрядном втором сумматоре 3 накапливается код величины

ПО Отдельным axoIIQM 4 т,+ раз рядного третьего сумматора 4 форми руются коды, значений, сумма которых равна + 3 Х «1 И .2 АИ х4

9 3 3 3 - 24 где Х вЂ” значение аргумента.

22 4

Учитывая начальное значение кода в третьем сумматоре 4, которое равно единице целой части, получим код вели)(2 4 чины 1 + — + —, которая представляет собой rp«I члена разложения в ряд гиперболического косинуса < х — 1+ -+ — 1

Х МФ

2 1 1

При вычислении тригонометрического косинуса три члена разложения Kotîðîãî в ряд имеют вид cos =I — - — +—

У х42 24 по второму входу второго сумматора 3 осуществляется вычитание, а по первому входу третьего сумматора 4 производится сложение

Преимущество предлагаемого устройства заключается в повышении быстродейст вия, что достигнуто за счет использования эффективности алгоритма вычисления тригонометрических функций за два такта, в то время как в известном устройстве вычисления производятся за три такта, т.е. быстродействие предлагаемого устройcras в 1,5 раза выше быстродействия известного устройства, Это позволило расширить область его применения, особенно в управляющих устройствах, работающих в реальном времени. Кроме того, упрощается схема устройства за счет исключения элемента задержки и И -разрядных связей первого счетччка с третьим сумматором.

Формула изобретения

813422

5 быстродействия, вход второго счетчика соединен со входом устройства, вторым входом второго сумматора и входом первого счетчика, а вторые входы элементов И третьей группы содинены с выходом элемента за держки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No. 302716, кл, Q 06 F 7/38, 1971, 2. Ангарское свидетельство СССР

Хо 560230, кл. Ci 06 Р 15/34, 1977 (прототип), Составитель А. Зорин

Редактор И. Касарда Техред Н.Власенко Корректор Н. Бабинец

Заказ 773/62, Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

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