Устройство для вычисления тригонометрических функций

 

ii 679990

Союз Советских

Социалистических

Республик

anисАние изобретения

К АВТОР :КОМУ С ИДВ ВЛЬ ТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.06.77 (21) 2492558/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.79Бюллетень № 80

Дата опубликования описания 20.08,79 (51) М. Кл, Ci 06 Р 15/34

Гкударстеенный комнтет

СССР но делам нзобрвтвннй н открытий (53) УДК 681.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. Т. Тренкин, Е. В. Асеев и И. В. Ворэбьева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ

ФУНКЦИЙ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в специализи рованных вычислительных и управляющих машинах для цифрового преобразования тригонометрических функций, а также в системах отображения информации при построении векторов по и.х составляющим.

Известно устройство для вычисления тригонометрических функций, построенное в соответствии с табличным способом вычислений и содержащее блоки памяти(1).

Это устройство имеет сложную конструкцию, причем количество оборудования растет пропорционально объему хранимых данных.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для вычисления тригонометрических функций, содержащее счетчик аргумента, формирователь приращений функции, регистр приращений, накапливающий сумматор, блэк приведения аргумента, сумматэр, первую и вторую схемы сравнения, блэк регистрации результатов, причем вход счетчика аргумента подклк чен к шине тактовых импульсов, выход— ко входу формирователя приращений функции, к первому входу первой схемы срав5 нения и к первому входу блока регистрации результатов, выход формирователя приращений функции подключен ко входу регистра приращений, выход кэторэго подключен к первому входу накапливающего

10 сумматора и парвэму входу второй схемы сравнения, выход накапливающего сумматора подключен к первому входу сумматора и второму входу блока регистрации результатов, выход блока приведения аргумента подключен кэ второму входу первой схемы сравнения, первый выход кэторой подключен к управляющему входу блока приведения аргумента и первому управляющему входу блэка регистрации результатов, выход сумматора подключен ко второму входу второй схемы сравнения, первый выход которой подключен кэ второму управляющему входу блока ре679990

3 гистрации результатов, вход блока приведения аргумента и второй вход сумматора являются информационными, а управляющий вход первой и управляющий вход второй схемы сравнения — управляющими входами устройства (выходы блока регистрации результатов являются выходами устройства) f2).

Недостатком известного устройства является низкая точность вычисленияфунк-! О ций.

Целью изобретения является повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для вычисления тригономет- 1 5 рических функций содержит регистр интерполяций, триггер и три элемента ИЛИ,. причем выход счетчика аргумента подключен к третьему входу блока регистрации результатов, вход регистра интерполяций подключен к выходу регистра приращений, а выход - ко второму входу накапливаюmего сумматора, второй выход первой схемы сравнения подключен к первому, а второй выход второЦ схемы сравненияко второму входу первого элемента И и к третьему управляющему входу блока регистрации результатов, выход первого элемента ИЛИ подключен к единичному входу триггера и первому входу второго элемента ИЛИ, выход триггера подключен к переключающему входу накапливающего сумматора и первой схемы сравнения, а также к управляющему входу регистра приращений и регистра интерполяций, первый вход третьего элемента WIN является установочным входом устройства, второй вход третьего элемента ИЛИ подключен к первому выходу первой схемы сравнения, а выход - к установочному входу регистра приращений и регистра интерпо=. ляций, нулевому входу триггера и второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к установочному входу счетчика аргумента. 45

Функциональная схема устройства представлена на чертеже.

Она содержит счетчик 1, аргумента, формирователь 2 приращений функции регистр 3 приращений, накапливающий сумматор 4, элемент ИЛИ 5, блок 6 приве> дения аргумента схему сравнения 7, элемент ИЛИ 8, триггер 9, регистр 10 интерполяций, элемент ИЛИ 11, сумматор

12, схему сравнения 13, блок 14 регист-5g рации результатов, шину 15 тактовых импульсов, вход 16 аргумента, управляющий вход 17 "Прямое преобразование, установочный вход 18, вход 19 функции

4 синуса, управляющий вход 20 Обратные реобразования", выходы 21 функции и

22 аргумента.

Устройство работает следующим образом.

Счетчик 1 аргумента с дискретностью где ф-число его устойчивых сос281 тояний, отсчитывает углы, между соседними значениями которых функцию синуса с заданной точностью можно считать линейной.

В момент обнуления счетчика 1 в формирователе 2 приращений формируется код начального приращения и поступает в регистр 3 приращений. Далее, синхронно с работой счетчика 1 аргумента содержимое регистра 3 передается в накапливающий сумматор 4 и суммируется с предыдущим значением кода, а из формирователя 2 в регистр 3 будут поступать коды изменения приращений и вычитаться иэ содержимого регистра 3. Таким образом, в регистре 3 всегда хранится код приращений, соответствующий теку« щему значению кода счетчика 1.

В режиме прямого преобразования

"угол-синус" код угла подается на вход

16 блока 6, который преобразует входной код в код соответствующего угла до

90О. Схема сравнения 7 производит сравнение старших разрядов кода угла, поступающего из блока 6, с кодом счетчика 1. Выдача сигналов сравнения осуществляется при наличии на входе 17 сигнала Прямое преобразование . Сум. t мирование приращений прекращается по сигналу равенства кодов с выхода схемы

7, который. через элементы ИЛИ 5 и 8 поступает на установочный вход счетчика

1 и единичный вход триггера 9. При этом счетчик 1 сбрасывается на ноль, а триггер 9 запрещает изменение кода в регистр ре 3 и переключает входы накапливающего сумматора 4. Прием кода с регистра

3 приращений прекращается и разрешается прием кода с выхода регистра 10 интерполяций. В то же время триггер 9 переключает схему 7 на прием младших разрядов кода угла из блока 6. Одновременно разрешается прием кода регистра 3 в регистр 10 интерполяций, где этот код сдвигается в сторону младших разрядов на число младших разрядов в коде аргумента и далее с каждым перемещением счетчика 1 передается для сложения внакапливающий сумматор 4 до момента совпадения кода в счетчике 1 с кодом младших разрядов аргумента.

679990

Формула изобретения

5 6

По сигйалу равенства с другого вы- ройства. Соответственно, увеличилась хода схемы 7 содержимое накапливаю- точность определения угла по значению

mего сумматора 4 поступает для регист- функции. рации в блок 14 и далее на выход 21 устройства. Этот же сигнал равенства поступает на вход блока 6 приведения кода YrJIB как команда на формирование Устройство для вычисления тригонодополнительного кода, что соответствует метрических функций, содержашее счетопе ации 90" - с(. операции чик аргумента, формирователь прирашеОдновременно схема приводится в йс "- 1о ний функции, регистр приращений, накапходное состояние: сбрасывается триггер ливаюший сумматор, блок приведения ар 9, обнуляютсясчетчик 1, регистры 3,10 гумента, сумматор, первую и вторую схеи устройство аналогично начинает форми- мы сравнения, блок регистрации результаровать код косинуса. тов, причем вход счетчика. аргумента подПри обратном преобразовании синус- 15 ключен к шине тактовых импульсов, выугол код синуса (косинуса) поступает .ход — ко входу формирователя прирашений на вход 19 сумматбра 12 и из него вы- функции, к первому входу первой схемы читается код накапливаюшего сумматора сравнения и к первому чходу блока ре-, 4. Результат с выхода сумматора 12 гистрации результBTQB выход форм роваподается на вход схемы сравнения 13 2о теля приращений функции подключен ко для сравнения с кодом регистра 3. Схема входу регистра прирашений, выход которо13 работает при наличии на ее входе 20 ro подключен к первому @ходу накаплисигнала, Обратное преобразование". Равающего сумматора и первому входу втобота схемы аналогична случаю прямого рой схемы сравнения, выход накапливаюпреобразования до тех, пор, пока разница 5 щего сумматора подключен к первому ехомежду заданным кодом и кодом в накап- ду сумматора и второму входу блока реливаюшем сумматоре 4 будет не больше гистрации результатов, выход блока привеличины кода приращения в, регистре 3, ведения аргумента подключен ко второму

По этому условию схема сравнения 13 входу первой схемы сравнения, первый фо мирует сигнал, управляюший переда- зо выход которой подключен к управляюшечей кода из счетчика 1 в блок регистра- му входу блока приведения аргумента и ции 14. Этот код .хранится в блоке 14 первому управляющему входу блока реда тех пор, пока на друго в м ыходе схемы гистрации результатов, выход сумматора

13 не сфо мируется сигнал сравнения. подключен ко второму входу второй схемы к 1 и переключе- З5 сравнения, первый выход которой подклюСброс на нуль счетчика и пере ние триггера, которь

9 орый аналогично слу- чен ко второму управляющему входу блоравля- ка регистрации результатов, вход блока чаю Прямого преобразования упр ет регистром " приршцени, а ний накапливаю- приведения аргумента и второй вход сумшим сумматором 4 и регистром 10 интер-. матора являются информационными, а 40 поляций, осушествляется описанным вы- управляюший д р у вхо пе вой и правляюший вход второй схемы сравнения - управляюше способом. и . . (о ы блока ия с выхода схе- шими входами устройства (выходы ока

Второй сигнал сравнени мы 13 является разрешающим сигналом регистрации результатов являются выхо, выдачи результата вычисления и форми- дам „р ами ст ойства), о т л и ч а ю ш еруется по равенству ру заданногокода коду . 45 е с я тем, что, с целью повышения точст ойства оно содержит регистр накапливаюшего сумматора 4, т, е. фор- насти у р, р мируется при наличии нуля в сумматоре интерполяций, триггер и три элемента

12. При этом младшие разряды кода ар- ИЛИ, причем выход счетчика аргумента гумента передаются для регистрации в подключен к третьему входу блока регистблок 14 (и далее совместно со старшими 5о рации результатов, вход регистра интерразрядами на выход

ыход 22) непосредствен- поляций подключен к выходу регистра приращений, а выход - ко второму входу но из счетчика 1..

Введение новых блоков позволяет за накапливающего сумматора, второй выход счет интерполяции значительно увел увеличить первой схемы сравнения подключен к перчнсло точек преобразования, ак, для

Т для 55 вому а второй выход второй схемы сравнения — ко второму входу первого эле10-разрядного кода количество точек преобразования равно вместо

1024 90 мента И и к третьему управляюшему вхов стного уст- ду блока регистрации результатов, выход точек преоб азования у известного тпервого элемента 11Л1 и;,дключен к единичному входу триггера и иер«эму входу второго элемента ИЛИ, выход триггера подключен к переключаюшему «ходу накапливаюшегэ сумматоре и первой схемы сравнения, e.;.ÿêæå к управляюгдему входу регис-.ре приращений и регистра интерполяций, первый вход третьего элемента

ИЛИ является установочным входом устройства, второй вход третьего элемента

ИЛИ подключен к первэму выходу первой схемы сравнения, а выход — к установэчH ному «ходу регист1ч н1 !«>r.ний и >««ñ гра интерполяций, нулевому «ходу i пиг! рн и «тэрэму входу второго элемент.i ИЛ11, выход которого пэдключен к установэчнэл у входу счетчика аргумента.

Истэчники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 419896, кл. G 06 Р 15/34, 1971.

10 2. Заявка И 2380481i24, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства, 1976.

Состави ель В. Байков

Редактор Н. Лобач Техред 3. Фанта Корректор О. Билак

Заказ 4796/45 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ 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