Устройство для вычисления экспоненциальных функций

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюэ Советскнк

Социал истичеси на республик (и>942008 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Зан.лено 24. 09. 80 (21) 3219396/18-24 с присоединением заявки ¹(51) М. Кл.

6 06 F 7/556

1Ьвуаарстаквй квинтет

СССР

as дмел кзебрвтевкВ и впритка (23) Приоритет

Опубликовано 07. 07. 82. Бюллетень № 2с (53) УД К 681. 32$ (088.8) Дата опубликования описания 07.07.82 (72} Авторы изобретения В.О. Курт-Умеров, В. Г. Гордиенко и P.H. Каминский (7I) Заявитель Львовский государственный медицинский институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНЫХ

ФУНКЦИЙ

Изобретение относится к устройствам вычислительной техники и может найти применение в специализированных устройствах автоматического управле ния, а также при вычислении и моделировании экспоненциальных зависимостей.

Известно устройство для вычисления экспюненциальной функции, содержащее счетчик, элементы И и элементы ИЛИ (1).

Недостатком данного устройства является ограниченная вычислительная возможность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является уст. ройство для вычисления функции у У, содержащее счетчик, вход

XЛс которого является входом устройства, а выход каждого разряда счетчика соединен с информационным входом соответствующего элемента И, управляющий 20 вход которого подключен к выходу соответствующего разряда счетчика-реги.стра, выходы всех элементов И соединены со входами элемента ИЛИ, а выход элемента ИЛИ соединен со входом счетчика-регистра 1.21.

Недостатком известного устройства является невозможность вычисления экспоненциальной функции при заданных начальных условиях, включающих в себя постоянную составляющую.

Цель изобретения — расширение класса- решаемых задач за счет возможности дополнительного вычисления экспоненциальных функций с заданными граничными условиями.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для вычисления экспоненциальных функций содержащее группу элементов И, вычитающий счетчик, счетчик аргумента и элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И группы, первые входы которых подключены соответственно к выходам счетчика аргумента, вход которого соединен со входом аргумента устройства, дополнительно введены регистр и вычитатель, первая группа входов которо15

2О

3 942 го соединена с выходами вычитающего счетчика, информационные входы которого соединены с выходом задания начальных условий устройства, вторая группа входов вычитателя соединена с выходами регистра, входы которого подключены к входу задания граничного значения функции устройства, выходы вычитатепя соединены со вторыми входами элементов И группы, выход элемента ИЛИ соединен со счетным входом вычитающего счетчика.

На фиг. 1 изображен вид вычисляемых функций у(х) = (у„- у ) У " + у

3 где у - значение начальных условий; у - заданное установившееся значение, на фиг. 2 - блок» схема устройства.

Устройство вычисления зкспоненциальных функций содержит вычитающий счетчик 1, регистр 2, вычитатель 3, элементы 4 И группы, счетчик 5 аргумента, элемент 6 ИЛИ, вход 7 аргумента устройства.

Устройство работает следующим образом.

В вычитающий счетчик 1 предварительно записывается число у, являющееся начальным условием вычислений.

В регистр 2 записывается число у,, являющееся установившимся значением. Оба числа поступают на вычитатель

3, на выходе которого образуется разность у - у .Значение этой разности в виде кода поступает на управляющие входы элементов И 4. На вход 7 счетчика 5 аргумента подается импульсная последовательность, определяющая код числа х на выходе этого счетчика

Fgt

2" где F - опорная частота следования

0 импульсов;

- время преобразования;

n .- количество разрядов счетчика.

В зависимости от значения кода разности у„ - у, и кода на выходе счетчика 5 аргумента, на выходе элемента ИЛИ 6 присутствует неравномерный импульсный поток, неравномерность которого обусловлена состоянием сигналов на первых и вторых входах элементов И 4.

Сигнал с выхода элемента ИЛИ 6 подается на счетный вход вычитающего

008 4 счетчика и уменьшает его содержимое .во времени неравномерно. Зависимость значения величины у - уп оТ временй имеет экспоненциальныД характер.

Когда значение разности становит ся y„- уп = О, на управляющих входах схем 4 будет сигнал "0" и процесс вычисления прекратится.

Функционирование устройства может быть описано дифференциальным уравнением — + y(t) = y

2 d с учетом начальных условий t = О, y(t)/ = у его решение имеет вид

F t

У(") = (У " У ) + Уп или

-М у(х) = (y„" y ) 0 + yg

Формула изобретения

Устройство для вычисления экспоненциальных функций, содержащая группу элементов И, вычитающий счетчик, счетчик аргумента и элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И группы, первые входы которых подключены соответственно к выходам счетчика аргумента, вход которого соединен с входом аргумента устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет возможности дополнительного вычисления экспоненциальных функций с заданными граничными условиями, в него введены регистр и вычитатель, первая группа входов которого соединена с выходами вычитающего счетчика, информационные входы которого соединены с выходом задания начальных условий устройства, вторая группа входов вычитателя соединена с выходами регистра, входы которого подключены к входу задания граничного значения функций устройства, выходы вычитателя соединены с вторыми входами элементов И группы, выход элемента ИЛИ соединен со счетным входом вычитающего счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 666540, кл . G 06 F 7/38, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

If 3695656, кл. G 06 F 7/38, 1973 (прототип).

ЗО

942 OO8

Д(к) У2

Заказ 4841/39 Тираж 731

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Зорин

Редактор А. Фролова Техред Ж. Кастелевич Корректор,У. Пономаренко