Патент ссср 826324

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалист нчвскйх

Республик

< 826324 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 140579 (2! ) 2766334/18-24 (51)М. Кл

G 06 F 1/02 с присоединением заявки Но(23) Приоритет—

Госудавственный еомнтет

СССР но деааи нзобретеннй н отквытнй

Опубликовано 3G0431. бюллетень 8916 (53) УДК681. 3 (088.8) Дата опубликования описания 300431 (72) Автори изобретения

Л.Ж. Гаспарян и Л.О. Карапетян (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ

ФУНКЦИЙ ТАБЛИЧНЫМ МЕТОДОМ

Изобретение относится к вычислительной технике к может быть использовано.в специализированных цифровых вычислительных машинах и системах.

Известно устройство, содержащее регистр аргумента, блоки памяти, умножители и сумматор (Ц.

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие иэ-за использования умножителей.

Найболее близким по технической сущности к предлагаемому является

:устройство, содержащее регистр аргумента, блок памяти и регистр функции P3

Однако объем блока памяти извест:ного устройство велик и при необходимости увеличения точности получе.ния функций область применения устрой ства сильно сужается.

Цель изобретения - сокращение общего объема необходимой памяти для хранения таблиц.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее регистр аргумента, блок памяти и регистр функции, содержит два дополнительных блока памяти и сумматор, причем выходы старших и младших разрядов регистра аргумента подключены 30 соответственно ко входам блока памяти н первого дополнительного блока памяти, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам сумматора, первый выход которого соединен с входом второго дополнительного блока памяти, выход которого подключен к третьему входу сумматора, второй выход которого соединен с входом регистра функции.

На чертеже представлена блок,-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит регистр 1 аргумента, блок 2 памяти, первый дополнительный блок 3 памяти, сумматор 4, второй дополнительный блок 5 памятна регистр 6 функции.

Устройство работает следующим образом;

Область изменения функции разбивается на 2" частей, а каждая часть в свою очередь — на 2 частей, где п — старшие разряды аргумента, а

m — младшие. Грубые значения функции в 2 " точках f(x„ )(i 1-2" ) и логарифмы коэФфициентов поправок In кх. этих

2 " интервалов хранятся в блоке 2 памяти. Тогда старшие и разрядов аргумента х„ будут выбирать нз блока 2 грубое значение функции f(x; ) и ло826324

55 гарифмическнй коэффициент поправки

In Кх., а младшие m разряды аргумента — дх„ (1=1+2 ) с помощью блока Э памяти образуют )и дх„, Считывание f(x<), )n К,- из блока.2 и

1 логарифмиройание дх; выполняются одновременно. На втором шаге cymmруются величины 1идх и 1n K>I. a сум 1

1 маторе 4. На третьем шаге полученная величина логарифма приращения функ« ции 1ид (х„) из сумматора 4 подается на входы блока 5 памяти, на выходах которого получается приращение функции дГ (x - ) . На четвертом шаге и Сумматоре 4 суммируются грубое значение

Функции f(x<) и поправка — приращения функции zf(xÄ-), после чего полученное значение Функции f(x) нужной точности из сумматора 4 подается в регистр б Функции.

Таким образом, для вычисления значения функции предлагаемому уст- 20 ройству с точностью 2 (" "и> требуется постоянное запоминающее устрой" ство объемом 2"(и+и>)-разрядных слов, два постоянных запоминающих устройства объемом 2 в — разрядных слов, 25 (m +2) — разрядный сумматор, устройство управления и два (и+ III) разрядных регистра, причем на вычисление тратится время

t tIIIaf. tIIwaf + t jIILIc3t вьюг 30

Рассмотрим необходимое количество) аппаратуры для вычисления функции .в предлагаемом устройстве при точности не хуже 10 или 2 .. : Для экономичности и обеспечения данной точности разрядность аргумента (и+ в)=17 делится следующим образом: и= 1о и а=7. Для этого случая определим значения функции уы и х с помощью вычисления в предлагаемом устройстве и 40 сравним со значением из книги "Семизначные таблицы тригонометрических функций" Л.С. Хренова.

Значение аргумента в интервале

06x < II./2 делится на 2 частей . 45

-/21 =0,001534 рад. =5 17 ; а каждый из этих интервалов разделен н

2 " частей — /2 = 0,000012 рад 2,5, Например, — >= ь)и 25 3 00 равен по данному сопосбу 0,4234088, а по таблице 0,4234090, следовательно, дy= 0,4234090 — 0,4234088=

2 10

Таким образом, такое разделение вполне достаточно для получения функции с точностью 10 . Тогда нужно будет иметь постоянное запоминающее устройство 2 Функции 1(х) 21слов, 60 где каждое слово содержит 17-разрядное грубое значение функции и 7разрядный логарифмический коэффициент поправки, т.е. 1024 « 24 бит, два постоянных запоминающих устройства 65 (для логарифма и антилогарифма) 2 разрядных слов, 128+7 бит, 9-разрядный сумматор, устройство управления и два 17-разрядных регистра. При совмещении вычислений нескольких функций постоянные запоминающие устройства логарифма и антилогарифма, сумма-. тор, устройство управления, регистр аргумента и регистр значения функции можно сделать общим и предусмотреть связи для подключения постоянных запоминающих устройств разных Функций (х). Следовательно, для вычисления значений каждой функции понадобится постоянное запоминающее устройство функции (х) с объемом 1024«24 бит °

Рассмотрим время вычисления значений функции предлагаемым устройством: t>w — времй считывания информации из постоянного запоминающего устройства 2 (оно более медленнодействующее, чем постоянное запоминающее устройство 3); 1 „„, и tII) WaIвремя суммирования сумматора 4;

t I@w - время считывания информации из постоянного запоминающего устройства 5.

Следовательно, общее время вычис ления функции (без учета потерь времени на управление и на работу регистров аргумента и значения функции) равно с =. „ +2тб +t

Исходя из практических данных действующих приборов вычислительной техники, можно принять: t > (0,3—

0,5) мкс; t< w (0,1 - 0,2) мкс; и31 с4нти/

Значит с (0,55-1,0) мкс.

По известному При точности 2 нужно иметь постоянное запоминающее устройство объемом 2 17-разрядных слов (131072 « 17 бит), быстродействие которого лежит в пределах (13) мкс, которое очень дорого.

При сопоставлении по объему предлагаемого устройства 1024 24 бит +

+2 «128 7 бит = 26368 бит с известным

2228224 бит видно, что объем ПЗУ уменьшается почти на два порядка беэ ухудшения быстродействия, а при Сравнении, например, с машиной ACBT-M6000 быстродействие увеличивается на три ». четыре порядка.

Предлагаемое устройство аппаратур.ного вычисления элементарных функций табличным методом эффективно и экономично для специализированных цифро вых вычислительных машин и систем.

Формула изобретения

Устройство для вычисления элементарных функций табличным методом, со. держащее регистр аргумента, блок памяти и регистр функции, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения объема необходимой памяти, оно.содержит два дополнительных блока

826324

Составитель A. Зорин

Редактор В. Ковач Техред А.Бабинец

Корректор Г. Решет ник

Заказ 2572/83 Тираж 745 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 памяти и суьматор, причем выходы старших и младших разрядов регистра аргумента подключены соответственно ко входам блока памяти и первого дополнительного блока памяти, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам сумматора, первый выход которого соединен с входом второго дополнительного блока памяти, выход которого подключен к третьему входу сумматора, второй

1,выход которого соединен с входом регистра функции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 575647, кл. G 06 F 7/38, 1977.

2. Квама. Проектирование сложных логических устройств с помошью типовых постоянных ЗУ. "Электроника", 1970, 11.