Устройство для вычисления функций
Союз Советских
Социалистических
Республик
О И АН.И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ " 679991
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. саид-ву (22) ЗаЯвлено15.02. 78 (21) 2580490/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 15.08.79Бюллетень № 3О
Дата опубликования описания 18,Q8,79
2 (51) М. Кл.
G 06 F 15/34
Гасударственный комитет
СССР по делам наюбратвннй а ютхрмтнй (53) УДК 681.3 (088.8) (72} Авторы изобретения
В.,Р. Толокновский и 10. В, Селезнев (71) Заявитель
{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ФУНКЦИЙ
У зттх, Y = а-8х
Изобретение относится к области вычислительной техники, а именно к устройствам для воспроизведения и вычисления функциональных зависимостей методом мо-. делирования аппроксимирующих функций и может найти применение в автоматике, телемеханике, в системах контроля и регулирования технологических процессов»
Известно устройство для восппоизведения кусочно линейных функций (1), содержащее управляемый делитель, счетчи- 10 ки, переключатели, элементы И, дешифратор и элементы ИЛИ.
Недостатком этого устройства в слу« чае воспроизведения функций (=яИХ,Ч=С тЪ является значительный обьем запоминающего устройства при нх одновременном воспроизведении.
Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство $2), содержащее генератор импульсов, соединенный выходом с пер вым входом ключа, второй вход которого соединен с разрешающим входом устройства ва, а выход - со входом делителя аргумента и делителя участка аппроксимации, выход которого через счетчик числа участков аппроксимации подключен к первым входам элементов И первой группы, выходы которых соединены со входами первого элемента ИЛИ, дешифратор и блок памяти.
Недостатком такого устройства является ограниченная"точность и неоптимальные аппаратные затраты, а также значи тельный объем памяти и ограниченные функциональные возможности, не позволяющие воспроизводить функцииЧ»вахиV»ctlx одновременно и с высокой точностью.
Целью изобретения является повыш ние точности и одновременное воспроизведение функций Ч»в%х и Ч С ИХ.
Это достигается тем, что устройство, содержащее генератор импульсов, соединенный выходом с первым входом ключа, второй вход которого соединен с разрешающим входом устройства, а выход — со
7(}(}(} ) 30
45 входами делителя аргумента и делителя участка аппроксимации, выход которого через счетчик числа участков аппроксимации подключен к первым входам элементов И первой группы, выходы которых
5 соединены cD входами первого элемента
ИЛИ, дополнительно содержит счетчики, умножители, сумматоры, триггеры, вторую группу элементов И, второй элемент ИЛИ, причем, делитель аргумента через счет10 чик аргумента подключен к третьему входу ключа, выход которого соединен через первый счетчик со входом второго счетчика и вторыми входами элементов И первой группы,, выход второго счетчика coeI5 динен с первыми входами элементов И второй группы, вторые входы Kotopblx подключены к выходу счетчика числа участков аппроксимации,. а выходы - ко входам второго элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены соответственно через первый И второй умножители к первым входам сумMBTDpB и сумматора-вычитателя и вторым
25 входам сумматора и сумматора-вычитателя, выходы которых соответственно через первый и второй триггеры подключены к входам первого н второго счетчиков результата.
На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит генератор 1 импульсов, ключ 2, разрешающий вход 3, делитель 4 аргумента, счетчик 5 аргумента,делитель 6 участка аппроксимации, счетчик 7 числа участков аппроксимации, первый счетчик 8, второй счетчик 9, первую и вторую группы элементов И 10 и
11, первый и в} орой элементы ИЛИ 12
40 и 13, первый и второй умножители 14 и 15, сумматор 16, сумматор-вычитатель 17, первый и второй триггеры 18 и 19, первый и второй счетчики результата 20 и 21, ключ 2 содержит также вход 22 запрета.
Устройство работает следующим образом.
При подаче сигнала на вход 3 отпирается ключ 2 и импульсы с выхода генера50 тора 1 поступают на вход делителей 4,6 и счетчика 8. Через делитель 4 аргумента число-импульсный эквивалент переменной х поступает в счетчик 5 аргумента, куда предварительно в виде кода, допол55 ненного до полного числа О состояний счетчика, вводится цифровой аналог значения аргумента — 10 " Х, где Г> -фактор дискретности представления аргумента, целое число. Черо» долитол}, 6, онр — деляюший длину участка аппроксимации
J коэффициент д деления которого равен
К „= О"х. д Х: К „= 1О"". К х Фи 2, (1) где K„— коэффициейт деления делителя 4 аргумента, определяющего дискретность представления х . Импульсы поступают в счетчик 7 числа участков аппроксимации, полное число состояний которого соответ» ствует разрядности первой и второй групп элементов И 10 и 11. Первый и второй счетчики 8 и 9, связанные с }т}разрядными группами элементов И, имеют (}}}-1) разрядность. При переходе на следующий участок аппроксимации управляющие импульсы со счетчике 7 участков аппроксимации управляют работой первой и второй групп элем.нтов И 10 и 11 таким образом, что с каждым новым участком аппроксимации вдвое увеличивают число импульсов, поступаюшихчерез группы элементов И 10 и 11 на элементы 12 и 13 ИЛИ.
Использование соединения счетчика 7, участков аппроксимации, первого и второго счетчиков 8 и 9 первой и второй групп элементов И 10 и 11 позволяет на выходе первого умножителя 14 получить зависимость вида Y=C -1 или с учетом х равенства h X= 8n 2, AY},=2, где Г} -коли-} } чество участков аппроксимации.
Перед началом работы в первый и
BTDpoA умножители 14 и 15 вводят коэффициенты умножения. О У4, 2
К 1 1о < к(ep2 на выходе сумматора 16 будет
Разделив полученное выражение на два посредством включения на выход сумматора вычитателя 17 триггера 19 и введя предварительно перед пуском схемы цифровой аналог единицы во второй счетчик 21 результата, в счетчике 21 результата будет воспроизводиться значение С т}Х Таким образом, предлагаемое устройство имеет возможность од}}овременного воспроизведения и вычисления элементар- . ных трансцендентных функций Ч=ВЬХ и (=СИ, что позволяет применять его в качестве 679991 11НИИПИ Заказ 4796/45 Тираж 780 Подписное Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 генератора специальных функций в дискретной автоматике, телемеханике, системах контроля и регулирования технологических процессов, а также при расчетах электрическкх фильтров, линий электропередач, преобразователей с распределенными параметрами и других систем. Формула изобретения Устройство для вычисления функций (8х,X=OAX,содержащее генератор импульсов, соединенный выходом с первым входом ключа, второй ьход которого соединен с раэрвшаюшим входом устройства, а выход - со ьходами делителя аргумента и делителя участка аппроксимации, выход которого через счетчик числа участков аппроксимации подключен к первым входам элементов И первой группы, выходы которых соединены со ьходами первого элемента ИЛИ, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены счетчики, умножители, сумматоры, триггеры, 25 вторая группа элементов И, второй элемент ИЛИ, причем делитель аргумента через счетчик аргумента подключен к третьему входу ключа, выход которого соединен через первый счетчик со входом второго счетчика и вторыми ьходами элементов И первой группы, выход второго счетчика соединен с первыми входами элементов И второй группы, вторые ьходы которых подключены к выходу счетчика числа участков аппроксимации, а выходы - ко ьходам второго элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены соответственно через первый и второй умножители к первым ьходам сумматора и сумматора-вычитателя и вторым ьходам сумматора и сумматора-вь читателя, выходы которых соответственно через первый и второй триггеры подключены ко ьходам первого и второго счетчиков результата. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 263298, кл. G 06 F 1/02, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР N 376778, кл. G 06 F1/02,,1973.
