Цифровое устройство для вычисления элементарных функций

 

Союз Советских

Социелистимеских

Республик

ОЛ ИСАНИНА

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 444I87 (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) ЗаявленоЕ2.QI.73 (21) I877553/IS-24 (51) М. Кл. с присоединением заявки

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам нэосретеннй и открытий

6 067 Еб/20 (32) Приоритет

Опубликовано $5,0с1. 74 Бюллетень М 35

Дата опубликования описания I5.Е2. 74 (5 ) 3_#_68I. Е4 (088.8) (72) Авторы изобретения

М.Я. Mzag, В.Н.Чиннов ж О,Г.Е )иб (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО цЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЭЛИБЕТАРНЫХ

ФУНКЦИИ

Изобретение относится к области автоматики, вычислительной ж электроизмерительной техники.

Известны устройства для вй числения алементарных функций, содержащие делитель частоты с переменным коаффициентом деления, вы.,ход которого соединен с реверсивным счетчиком, а по установочному входу через переключатель коэффициентов деления - к первому выходу блока управления.

Однако точность известных устройств ограничена в основном погрешностью реализуемой в пих лиией,иой аппроксиищии.

Целью изобретения является пе;вышенже точности устройства.

Это достигается тем, что в устройство дополнительно введены второй ж третий реверсииые счетчики, две схемы или программно-распределительный блок, генератор импульсов ключ и множительный блок, первый вход которого соединен со входом

2 устройства и через первую схему йТИ - с первым входом программнораспределительного блока, первый выход которого соединен со входом

5 делителя частоты, а второй и третий выходы соединены с суммирующими входами второго и третьего реверсивных счетчиков, вычитаюп1ие входы которых подсоедйнены к первому и вто10 рому выходу ключа ж перваку и второму входу второй схемы ИЫ, выход которой соединен со втор м входом множительного блока, выход которого соединен со вторым входом первой

15 схемы KlIM, причем выходы второго ж третьего реверсиных счетчиков подсоединены соответственно к первому и второму входу блока управления, второй выход которого соединен со

20 Вторым входом первого реверсивного счетчика, а третий выход соединен со вторым входом программно-распре делительного блока и первым входом

:ключа, второйй вход которого соеди+

as нен с выходом генератора.

444И7

Такое выполнение устройств IloЗВОЛЯЕТ СУЩЕСТВЕННО ПОВЫСИТЬ ТОЧность выч11слени"1, так как реализует » я м 1од вычисления р Основанныи HH аппроксшкации вы1ислнемой функции степенныь и рядами. Это дает возьожность получить погрешность аппроксима11ии как угодно малую в зависимостИ

От числа членов ряда, выбор которого и;.ак1 ически не сказывается на сложНОСТИ СХемНО", Реализа11ИИ.

На черт .же приведена структурная схем. устройства.

Предлагаемое устройство содер.ю:т множительный блок I, реверсивные счетчики 2, 3 и 4, схемы ИЛИ б и б програмйно-phcliределительный блок 7, делитель частоты 8, пе:-екл.чатель коэфу1п1иентов деле11ия генератор и1л1ульсов IO у ключ IT. y блок правления Й.

r ринпип 11елствия Вычислителя заключается в сле11ующем. д Об11ем виде вычисляемую функ1.И1о можно представить степенным

Р 1 11Ом

i(x) =Z к;х °

i -=0

1,11е К; — постоянные коэр1ипиенты, О!11. оделенные по Величине и 311ак1(11)!л каждой Вычисляемой 41унк1111йфЫс)Ji В разложе нии Отсутс J ьуют н екото1: 1с <>21.- ".Jib, To c001BB J cJ :H)ю10ие ко::i,1,111!!J„. I рав1 ы Hylig.

Коэф .л1.14енты, не I.è.131Jèå нулю, 3а11аю1с11 переключателем коэфрициi .« i ОВ U, .-JJ HiLI 9 B ВИДЕ ф;=, И BBO.1 .ii Ji l ся В Д.".ЛИ 1 Ел в частоты 5 ПО КОр/ан.1;а!,. Олока,у11равления I2, ;Ор1,.:11рование A" осуществляет.:я помощью 1:;ножительного блока 1

il0c(м детном умножения у - > на Il1cл .11)яя последовательность с Выхоп;-. множ11тельного блока I поступив I «а иро1:рам1кно-распределительный О,11ок 7, который служит для подачи числа импульсов X в Определенные узлы устройства: поочередно на входы Вычитания счетч11ков 3, 4 и на сче 1 ный вход Jle,>!èò6JIH 8 „ если в разложении ункт,.йи К;Х ф 0.

Если же к; g = 0, то число ии1ульсов X" на делитель 8 не проходит.

В начальный момент в делитель

8 вводится первый из не равных нулю коэффициентОВ Ki допустим к, .

11 и еловая последовательность

Х, подаваемая на вхоц устройстВа, поступает на первый вход множительного блока I и через схему

1Ц1И 5 и программно-распределительный блок 7 — на Вход вычитания счетчика 4, в ко" îðîì х записыва

i ется в дополнительном коде (2 "-x) где т — разрядность счетчиков 3, 4, и на вход делителя 8, с выхода которого числовая последователь5 ность К<Х поступает в реверсивный счетчик 2, режим работы которого задается блоком управления I2 в зависимости от знака К x . 33атем сигналом блока управлейия 12 из1о меняется состояние программно-распределительного блока 7 и ключа П таким образом что выход генератора импульсов 10 через ключ П подключается к входу суммирования

1ь счетчика 4 и через схему ИЛИ, ко второму входу множительного блока

1, а выход множительного блока I через схему ИЛИ 5 и программно7 аспределительный блок 7 к счетно20 входу делителя 8, если К Х фО, Кроме того, в делителе частоты 8 устанавливается коэффициент деления, =-, а режим работы счетчика 2 выбирается в зависимос2é ти от знака к жг . Импульсы генератора IO поступают на счетчик 4 и множительный блок I. При поступлении на счетчик 4 с генератора IO числа импульсов Х на его выходе э 1 формируется сигнал переполнения поступающий на блок управления 12.

К этому моменту с выхода множительного блою 1 в программно-распределительный блок 7 поступает число

3> импульсов х . Это число и1чпульсов записывается в счетчик 3 на вычитание, т.е. в дополнительном коде (2 — Х ), и поступает на делитель частотй 8. С выхода делителя

40 8 В счетчик 2 поступает число импульсов К Х на сум1,ирование или вычитание в зависимости от знака.

Блок управления I2 своим сит-налом изменяет состояние ключа If ,- и прог11аммно-распределительного блока / так, что генератор импульсов Ю подключается к входу су1ми— рОВания счетчика 3, B Выход множительного блока I через программнс,„. распре, целительный блок 7 — к в1хо11у

Вычитан KH с че тт1ика 4 М, если

К Х. 7 О, к счетному входу делителя частоты 8, коэффициент дел —:.ни,. которого устанавливается равным

Счетчик 2 устанавлив.= е:1--" ся В состояние, Определяемое знаком

Кз Х . Импульсы с генератора 111 поступают В счетчик 3 на сую:ирс,в:1 ние и на второй вход множительна1О блока I до пе е11олнения счетчик:-:.1 3.

К этому моменту с Выхода множи1ельного блока I в программно-распр-."це.-. лительный блок 7 поступит чис,110 Й1, 444I87

5 пульсов Х, которое записывается в scтчик 4 в дополнительном коде (- " — кз), и, если кзx g Q через делитель 8 в счетчик 2 поступ.т число >ггпу.1ьсов Кзм 5

l.::пульсом переполненйя счетчика 3, поступающим в блок управления .", ключ 11 поэвращается в предыдущее состояние, изменяется состояние

;программно-распределительного блока 7 (если „ x ф О, то оно также возвращается ь предыдущее состоя.ние}, в делитель Я вводится коэффициент делен: gy =, и выбирается ре: и работы счетчика 2 в завис -ь::;-сти от знака к Х .

Б дальнейшем работа устройства повторяется.

Число членов степенного ряда, учитываемых при вычислении данной ,зункпии, определяется требуемой относительной погрешностью вычисления

ПРЕДО ИЗОБРЕТЕНИЯ

2Б

Цифровое устройство для выысления элементарных функций,coi! -:р. ;щее делитель частоты с пере;.,виниь: коэффипиентом деления, выход которого соединен с реверсивыъ. счетчиком, а установочны вход чарльз переключатель коэффициентов е псрвым выходом блока управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности второй и третий реверсивные счетчики, две схемы

ИЛИ, программно-распределительный блок, генератор импульсов, ключ и множительный блок, первый вход которого соединен со входом ст ойства и через первую схему

" с первым входом программнораспределительного блока, первый выход которого соединен со входом делителя частоты, а второй и третий выходы соедийены с суммирующими входами второго и третьего реверсивных счетчиков, вычитающие входы которых подсоединены к первому и второму выходу ключа и к первому и второму входу второй схемы ИЛИ, выход которой соединен со вторым входом множительного блока, выход которого соединен со вторым входом первой схемы ИЛИ, причем выходы второго и третьего реверсивных счетчиков подсоединены соответственно,к первому и второму входу блока управления, второй выход которого соединен со вторым входом первого реверсивного счетчика, а третий выход соединен со Вторым Входом программно-распределительного блока и первым входом ключа, втерся вход которого соединен с выходом генератора.

Составитель ВОДОЕЙНВ

Редактор 0 ° Qgggggg Техред gQgggggQfpQQ,Корректор, 3ia) Кала Заказ ggg 3 Дзд. Pk 7 Тираж Я

Подписное

LlHHHilH I îñóäàðñòíåííîãî комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 1!3035, Раушская иаб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская паб., 24