Цифровой функциональный преобразователь

 

ватагам - ° .г,, о лбд т ает (i ц 676986

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.02.78 (21) 2583309/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.79. Бюллетень№28 (45) Дата опубликования описания 30,07.79 (51) М. Кл,е

G 06 Г 7/38

Государственный комитет

СССР (53) УДК 681.3(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Д. Циделко и Ю. В. Хохлов (71) Заявитель Киевский ордена Ленина политехнический институт имени 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (54) ЦИФРОВОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЪ|Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при построении цифровых вычислительных машин, специализированных вычислителей и микрокалькулято- 5 ров.

Известен цифровой функциональный преобразователь (1), содержащий группу одноразрядных сумматоров, элементы И, НЕ.

Его недостатком является большой объем 10 аппаратурных затрат, существенно возрастающий с повышением требуемой точности преобразований.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является цифровой 15 функциональный преобразователь (2), содержащий блок памяти, сумматор, регистр сдвига функции и блок умножения.

Недостатком известного цифрового функционального преобразователя является 20 сложность и малое быстродействие.

Целью изобретения является упрощение и повышение быстродействия цифрового функционального преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что 25 цифровой функциональный преобразователь, содержащий блок памяти, сумматор, регистр сдвига функции, блок управления, причем выход блока памяти подключен к первому входу сумматора, выход которого 30 подключен ко входу регистра сдвига функции, управляющий входсумматора иуправляющий вход регистра сдвига функции подключены соответственно к первому и второму выходу блока управления, содержит регистр сдвига аргумента, реверсивный счетчик и блок формирования дополнительного кода, причем выход регистра сдвига аргумента подключен к первому входу блока управления, к адресному входу блока памяти и через блок формирования дополнительного кода ко второму входу сумматора, выход реверсивного счетчика подключен ко второму входу блока управления, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к управляющему входу регистра сдвига аргумента и к управляющему входу реверсивного счетчика.

Функциональная схема цифрового функционального преобразователя представлена на фиг. 1; на фиг. 2 — график, иллюстрирующий способ преобразования по закону у=1/х.

Функциональный преобразователь содержит регистр сдвига аргумента 1, блок управления 2, реверсивный счетчик 3, блок формирования дополнительного кода 4, сумматор 5, блок памяти 6, регистр сдвига функции 7, 676986

Функциональное преобразование у= 1/х осуществляется в соответствии с выражением у(х) = у„х(х)+ ьу(х), где у — кусочно-линейная аппроксимация;

Лу — корректирующая функция (фиг, 2).

В интервале 1(х(2 значение линейной функции у определяется как дополнение до единицы от величины — Ki (х — 1), где К вЂ” — — 1/2 — коэффициент участка аппроксимации, Множитель (х — 1) представляет собой дробную часть числа х (мантисса входного кода N ), а для умножения на коэффициент — К1 — — 1/2 достаточно сдвинуть дробную часть на один разряд вправо (для этого достаточно приписать соответствующий вес разрядам мантиссы, поступающим на вход блока 4). Значение уп формируется на выходе блока формирования дополнительного кода 4, причем в качестве дополнительного кода с погрешностью, не превышающей единицу младшего разряда, можно использовать инверсный код. Корректирующая функция в интервале 1(х(2 задается блоком памяти б по соответствующим значениям мантиссы аргумента. Значение функции у формируется на выходе сумматора 5.

При значениях аргумента за пределами интервала 1(x(2 осуществляется его предварительная нормализация в регистре

1 посредством ряда последовательных сдвигов, число которых подсчитывается реверсивным счетчиком 3. Далее вычисляется значение функции для нормализованного аргумента способом, описанным выше. Результат вычисления на сумматоре 5 нормализуется в направлении, которое совпадает с направлением нормализации аргумента, причем число сдвигов в регистре функции 7 определяется содержимым счетчика 3 и равно числу сдвигов в регистре аргумента 1.

Достоинством предлагаемого преобразователя является сочетание простоты, малых аппаратурных затрат при высокой точности и быстродействии.

Увеличение быстродействия по сравнению с известным преобразователем обеспечивается благодаря исключению операции умножения, а для получения результата необходимо произвести всего одну операцию сложения (вычитания) и несколько операций сдвига.

В то же время в известном преобразователе операции сложения и умножения

10 должны выполняться на каждом шаге интеграции, число которых зависит от области изменения входной величины, причем каждому шагу должно соответствовать определенное число операций сдвига.

Формула изобретения

Цифровой функциональный преобразователь, содержащий блок памяти, регистр сдвига функции, блок управления, сумма20 тор, к первому входу которого подключен выход блока памяти, а выход сумматора подключен ко входу регистра сдвига функции, управляющий вход сумматора и управляющий вход регистра сдвига функции

25 подключены соответственно к первому и второму выходу блока управления, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения и повышения быстродействия цифрового функционального преобразователя, он со30 держит регистр сдвига аргумента, реверсивный счетчик и блок формирования дополнительного кода, причем выход регистра сдвига аргумента подключен к первому входу блока управления, к адресному вхо35 ду блока памяти и через блок формирования дополнительного кода ко второму входу сумматора, выход реверсивного счетчика подключен ко второму входу блока управления, третий и четвертый выходы ко40 торого подключены соответственно к управляющему входу регистра сдвига аргумента и к управляющему входу реверсивного счетчика.

Источники информации, 45 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 546881, кл. G 06 F 7/38, 1974.

2. Патент США № 3828175, кл. 235—

164, 1974.

676986 па г. 1

Редактор Н. Коляда

Заказ 1545/10 Изд. № 430 Тираж 780 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, по. Сапунова, 2

Составитель В. Д. Байков

Техред А. Камышникова Корректор Р. Беркович