Устройство для вычисления функции ви-да

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (u>824194

4В

К АВЕОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл.з

G 06 F 7/38 (22) Заявлено 091176 (21) 2419391/18-24 с присоединением заявки Йо— (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам нэобретеннй н открытий (53) УДК 681. 3 (088.8) Опубликовано 2304.81. Бюллетень. N9 15.

Дата опубликования описания 2304.81

1 (72) Автор изобретения

В.P. Толокновский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ФУНКЦИИ

ВИДА У=аХ3

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к специализированным устройствам для воспроиз.ведения и вычисления функций вида т аХ и может найти применение в ин 3 формационно-измерительных системах для обработки измерительной информации от частотных датчиков, а в автоматических системах управления— в качестве передаточных звеньев с нелинейной характеристикой параболического типа, в станках с программным управлением для раскроя листовых за-, готовок.

Известно устройство для воспроизведения и вычисления функций, содержащее делитель длины участка аппроксимации, счетчик числа участков аппроксимации, память коэффициентов умножения и двоичный умножитель.

Особенностью устройства является оптимизация (уменьшение) значения погрешности в области возрастающих значений производных воспроизводимых функций, что позволяет минимизировать объем памяти (11.

Однако, недостатком известного устройства является невозможность беэ перенастройки всего объема памяти (воспроизведения функции вида Y=aX с варьирующим параметром а, а также резко возрастающий обьем памяти в случае необходимости уменьшения дискретности переменных Х и Y для уменьшения погрешности воспроизведения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее генератор импульсов, блок пуска-останова, делитель длины участка аппроксимации, счетчик участков, счетчик аргумента, регистр, первый двоичный умножитель и счетчик результата, причем, выход генератора импульсов через блок пуска-останова подключен к входу делителя длины участка аппроксимации, выход которого подключен ко входу счетчика участков, выход счетчика аргумента подключен ко входу останова блока пуска-останова, вход пуска которого соединен со входом устройства, управляющие входы первого двоичного умножителя подключены к выходам регистра (21. Недостатком известного устройства являЕтся большая затрата оборудования для получения необходимой точности.

824194

Цель изобретения — повышение точности при меньших затратах оборудования."

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор импульсов, блок пуска-останова, делитель длины участка аппроксимации, счетчик участков, счетчик аргумента, регистр, первый двоичный умножитель и. счетчик результата, причем, выход генератора импульсов через блок пуска-останова подключен к входу делителя длины участка аппроксимации, выход которого подключен к входу счетчика участков., выход счетчика аргумента подключен к входу останова блока пуска-останова, вход пуска которого сое- 15 динен qo входом устройства, управляю-. щие входы первого двоичного умножителя подключены к выходам регистра, дополнительно введены схема сравнения, ключ счетчики разностей, делитель ар- 30 гумента, дополнительный делитель, элемент ИЛИ и второй двоичный умножитель, причем, вход счетчика аргумента через делитель аргумента подключен к выходу блока пуска-останова и к входам пер- 75 вого двоичного умножителя и ключа, первый и. второй информационный входы которого подключены к выходам соответственно схемы сравнения и делителя длины участка аппроксимации, выход ключа соединен с входами первого и второго счетчиков разностей, первый и второй входы схемы сравнения под- .... ключены к выходам соответственно, счетчика участков и второго счетчика раз- З ностей, установочный вход которого подключен к выходу схемы сравнения и управляющему входу регистра, входы которого соединены с выходами первого счетчика разностей, выход первого счетчика двоичного умножителя подкпю- 40 чен к первому входу элемента ИЛИ.и через дополнительный делитель ко второму входу элемента ИЛИ, выход которого через второй двоичный умножитель соединен с входом счетчика результата.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, блок 2 пуска останова, де- gp литель 3 аргумента, счетчик 4 аргумента, первый двоичный умножитель 5, дополнительный делитель 6, элемент

ИЛИ 7, второй двоичный умно>китель 8, счетчик 9 результата, делитель 10 длины участка аппроксимации.,счетчик

11 участков, ключ 12, схему 13 сравнения, счетчик 14 и 15 разностей, регистр 16, вход 17 пуска.

Устройство работает следующим образом. бО

Перед пуском устанавливается коэффициент К> второго двоичного умножителя, в счетчик. 4 аргумента вводится дополнительный код масштабированного значения аргумента Q-х. 10 где r к х целое число; Q — коэффициент пересчета счетчика.

По команде пуск открывается блок

2 пуска-останова и импульсы с выхода генератора 1 импульсов поступают через делитель 3 аргумента в счетчик

4 аргумента, на вход делителя 10 длины участка аппроксимации, значение коэффициента пересчета которого К и на-вход ключа 12 и на вход первого двоичного умножителя 5.

В исходном состоянии и в течение обработки первого участка аппроксимации счетчик 11 участков находится в нулевом состоянии. В момент окончания первого участка импульсом переполнения делителя 10 длины участка аппроксимации: в счетчик 11 зайисывается единица, а ключ 12 — открывается. Когда через ключ 12 на входы счетчиков 14 и 15 разностей соответственно проходит по одному импульсу, то на выход с схемы 13 сравнения поступает импульс, запирающий ключ 12, сбрасывающий счетчик 14 и записывающий код счетчика 15 в регистр 16 в данном случае — после окончания первого участка — единицы. После обработки второго участка аппроксимации на выход схемы 13 сравнения поступает импульс и после поступления в счетчики 14 и 15 двух импульсов, в каждый, в счетчике 15 накапливается к этому моменту число 3, которое переписывается в регистр 16. На последующих участках этот алгоритм работы повторяется.

В течение обработки первого участка аппроксимации все разряды регистра 16 находятся в нулевом состоянии.

В этом случае, на выходе элемента

ИЛИ поступает импульсов

К 1 К

21 6 н 6 где К вЂ” число импульсов, поступающих на вход дополнительного делителя 5 в течение первого участка аппроксимации.

На втором участке на вход элемента

ИЛИ 7, кроме такого же числа импульсов от делителя 6, поступает К j2

Кд/в импульсов, а общее число импульсов равно:

6 (,1+ — ).

На третьем участке аппроксимации это число равно

На четвертом участке аппроксимации

6+ и т.д.

С выхода элемента ИЛИ 7 импульсы проходят на вход второго двоич824194 ного умножителя 8, с помощью которого результат приводится к заданному масштабу, а далее — на вход счетчика 9 результата, в котором накапливается число „

N =10".Y у ° где r — фактор, дискретности резульЪ тата вычисления функций.

Коэффициент умножения К двоич- . ного умножителя 8 вычисляется следующим образом

I !

О

6.<О> Х, Е.а

Ку 10 " К, Если К> оказывается больше единицы, то увеличивают К . 15

Сравнение предлагаемого устройства с известным показывает, что первое устройство позволяет,,вычислять функцию вида Y=aX с варьируемым параметром а и с необходимой дискретностью Щ представления переменных X и У, а также, не нуждается в блоке памяти, что позволяет увеличить точность вычисления без существенного усложнения устройства. 25

Формула изобретения

Устройство для вычисления функции вида Y=aX, содержащее генератор импульсов, блок пуска-останова, делитель длины участка аппроксимации, счетчик участков, счетчик аргумента, регистр, первый двоичный умножитель и счетчик результата, причем, выход генератора .импульсов через блок пускаостанова подключен к входу делителя длины участка аппроксимации, выход которого подключен к входу счетчика участков: выход счетчика аргументов 4р

° с подключен ко входу останова блока пус. ка-останава, вход пуска которого соединен, со входом устройства, управляющие входы первого двоичного умножителя подключены к выходам регистра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, С целью повышения точности, в него вве» дены., схема сравнения, ключ, счетчики разностей, делитель аргумента, дополнительный делитель, элемент ИЛИ и второй двоичный умножитель, причем, вход счетчика аргумента через делитель аргумента подключен к выходу блока пуска-останова и к входам первого двоичного умножителя и ключа, первый и второй информационный входы которого подключены к выходам соответственно схемы сравнения и делителя длины .участка аппроксимации, выход ключа соединен со входами первого и второго счетчиков разностей, первые и вторые входы которого схемы сравнения подключены к выходам соответственно, счетчика участков и второго счетчика разностей, установочный . вход которого подключен к выходу схемы сравнения и управляющему входу регистра, входы которого соединены с выходами первого счетчика разностей, выход первого счетчика двоичного умножителя. подключен к первому входу элементов ИЛИ и через дополнительный делитель ко второму входу элемента

ИЛИ, выход которого через второй двоичный умножитель подключен к входу счетчика результата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. ABTopcKoe ñâèäåòåëüñòâo СССР

Р 376778, кл. G 06 G 7/26, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 415664 кл. G 06 F 15/34, 1974 (прототип).

824194

Составитель Л. Зорин.

Редактор И. Рогулич Техред 3. Фанта Корректор Г. Назарова

Заказ 2112/71 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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