Число-импульсный функциональный преобразователь

 

ЧИСЛО-ИМПУЛЬСНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЬЕЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий вычитающий счетчик, выход которого соединен с управляющим входом первого число-импульсного умножителя, суммирующий счетчик, выход которого подключен к управляющему входу второго число-импульсного умножителя, выход которого соединен с управляющим входом вычитающего счетчика, переключатель и регистр результата, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона преобразования и повышения точности, в него введены третий и четвертый число-импульсные умножители, управляющие входы которых объединены и подключены к выходу вычитающего счетчика, причем выход четвертого число-импульсного умножителя соединен с управляющим входом суммирующего счетчика, информационный вход четвертого число-импульсного умножителя подключен к информационному входу второго число-импульсного умножителя и выходу третьего число-импульсного умножителя , информационный вход которого (Л подключен к выходу первого число-импульсного умножителя, информационный вход которого является информационным входом устройства, информационный вход регистра результата соединен с выходом переключателя, первый и второй.входы которого соединены с to выходами первого и третьего числоо импульсньпс умножителей соответственсо но.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1120317 з ив G 06 F 7/548

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ! Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3614136/24-24 (22) 05.07.83 (46) 23. 10.84. Бюл. У 39 (72) M.À.Гаврилюк, Т.Г.Галамай и Л.В.Мороз (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им.Ленинского .комсомола (53) 681.325(088.8) (56) 1. Апексенко Л.Г., Каляев Л.В., Лукиенко В.И. и др. Перестраиваемые цифровые структуры на основе интегрирующих процессоров. N. Ðàäèî и связь", 1982, с. 347, 352.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 983708, кл. G 06 F 7/548, 1982 (прототип). (54)(57) ЧИСЛО-ИМПУЛЬСНЫЙ ФУНКЦИО-

НАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий вычитающий счетчик, выход которого соединен с управляющим входом первого число-импульсного умножителя, суммирующий счетчик, выход которого подключен к управляющему входу второго число-импульсного умножителя, выход которого соединен с управляющим входом вычитающего счетчика, переключатель и регистр результата, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона преобразования и повышения точности, в него введены третий и четвертый число-импульсные умножители, управляющие входы которых объединены и подключены к выходу вычитающего счетчика, причем выход четвертого число-импульсного умножителя соединен с управляющим входом суммирующего счетчика, информационный вход четвертого число-импульсного умножителя подключен к информационному входу второго число-импульсного умножителя и выходу третьего число-импульсного умножитеЮ ля, информационный вход которого подключен к выходу первого число-импульсного умножителя, информационный вход которого является информационным входом устройства, информационный вход регистра результата соедиМевб нен с выходом переключателя, первый и второй. входы которого соединены с

>аи выходами первого и третьего числоимпульсных умножителей соответственно.

1 11203

Изобретение относится к вычисли- .. тельной технике и может быть использовано для генерирования во времени функций arsh х, arctg х и arcctg x.

Известно устройство для вычисле5 ния функций обратного тригонометрического тангенса и котангенса, содержащее. четыре цифровых генератора и реверсивный счетчик результата (11.

Недостатками данного устройства являются ограниченный диапазон изменения переменных и узкие функциональные возможности. Устройство вос- производит функции арктангенса и арккотангенса для значений аргумента

0-1 (значения функции лежат в преде-. лах 0- — ) ° л

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является число-импульсныи функциональныи преобразователь, содержащий реверсивный счетчик, два счетчика, регистр, три группы элементов И, элементы HJIH триггеры, генератор импульсов, ключ, схему сравнения и импульсный сумматор 5 вычитатель. Два счетчика, две группы элементов И и элементы ИЛИ образуют два число-импульсных умножителя, управляемые сигналами с выходов разрядов счетчика-регистра (2 J.

Известное устройство имеет широкие функциональные возможности, но узкий диапазон изменения выходных

Функций. N з„4й„;1, следовательно, Nsx

Не всегда достаточной яв- 35

N ляется точность вычисления отдельных функций. .Цель изобретения — расширение диапазона преобразования и повышение точности устройства для вычисления 40 функций arctg х, arcctg х и arcsh x.

Поставленная цель достигается тем, что в число-импульсный функциональный преобразователь, содержащий вычитающий счетчик, выход которого соединен с управляющим входом первого число-импульсного умножителя, суммирующий счетчик, выход которого подключен к управляющему входу второго число-импульсного умножителя, 5О выход которого соединен с управляющим входом вьгчитающего счетчика, переключатель и регистр результата, дополнительно введены третий и четвертый число импульсные умножители, 55, управляющие входы которых объединены и подключены к выходу вычитающе1 го счетчика, причем выход четверто3

dc=-V dx

13 (4) 17 2

ro число-импульсного умножителя соединен с управляющим входом суммирующего счетчика, информационный вход четвертого число-импульсного умножителя подключен к информационному входу второго число-импульсного умножителя и выходу третьего число-импульсного умножителя, информационный вход которого подключен к выходу первого число-импульсного умножителя, информационный вход которого является информационным входом устрой1ства, информационный вход регистра результата соединен с выходом переключателя, первый и второй входы которого соединены с выходами первого и третьего число-импульсных умножителей соответственно.

На чертеже представлена структурная схема предложенного устройства.

Устройство состоит из число-импульсных умножителей 1-4, вычитающего счетчика 5, суммирующего счетчика 6, регистра 7 результата и переключателя 8.

Импульсы входной последовательности поступают на вход умножителя 1, для которого

3> = — Bx (1)

1 где Йу — приращение импульсов на выходе умножителя 1; — число, записанное в счетчике 5; — коэффициент пересчета .счетчика 5, dx — приращение входных импульсов.

Преобразователь работает следующим образом.

С выхода умножителя 1 импульсы поступают на вход умножителя 2, а с выхода умножителя 2 — на входы умножителей 3 и 4. Управляющие входы умножителей 2 и 3 подключены к выходам разрядов счетчика 5. Приращение импульсов dr на выходе второго умножителя равно

8 = — dх . (2)

Аналогично, приращение импульсов на выходе третьего умножителя равно д,» Ч,„„(3)

1с

С учетом выражений (1} и (2) .11гОЗ

Приращение импульсов ХЧ на выходе вычитающего счетчика 5 определяется выражением

»{1= — 1» = — d»

«Ч 1с

Д,»1 го

Интегрируя выражения (6) и подставив пределы изменения переменных, получаем х

Y= Д о

20 чач

2S 1c k fc ах- 2 2 dx, (г2)

)с g +х Ъ +х гс +х

1V 2 2 г=ч =1 -Ч

Тогда

v "{к -v (8) Если предварительно установить в регистре 7 число s(0)=en<(k+0,5

35 то при работе регистра 7 в режим вычитания

12

1х к2+х2

olv ак

V2fq 1 {1

% а

40 Следов ательно, 3 = k агс —

В указанных режимах в счетчике 5

45 фиксируется число

»1

v= {,»{

»1 »1 а в счетчике 6 число

С= . г х (17 )

ГС„1 х

g2y 1 3

2. 2

1,2»,2» Х Ч

50

Если изменять связи между основными узлами устройства, то можно обеспечить реализацию ряда других функ» .

55 ций, например логарифмических, степенных и др.

В известных устройствах х не превышает 1с < г . СледоватеЛьно, они аV=- — all-= — — — äY =- — — — dX= с с V с Ч Ч

К k Ъ с Ч2

=- — — dx (f)

Преобразуя выражения (4) и (5), получаем ас dx . 3V dx .ЧЪ 1{,Э Ч2с 13 или,учитывая, что правые части выражений равны, ЧЭ Ч2с или

Ж = — (6) с

Из выражений (5) и (7) Ф

2 2 ач-Ч К Ч дх

1,3

Интегрируя выражение (8). с учетом пределов изменения переменных получаем

2 1.

Ч2 ХЧ kV+x Ч

2 12

1 4 .v =—

k2++V2

1 2 (9) », 2

17 4

С учетом выражения (1) Следовательно, при подключении выхода умножителя 1 к входу регистра

7 результат в регистре 7 равен =,,={ 1 {»=1»at »Ü — {10} о

Если вход регистра 7 подключить. через переключатель 8 к выходу умножителя г, то или с учетом выражений (9) и г,10) х

dx - 1сц-с1г —, (qg)

% х .1 +х 1с о

1120317

Составитель В.Гапонов

Редактор И.Николайчук Техред С.Мигунова Корректор О.Луговая

Заказ 7743/36 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

«М,»

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4 обладают ограниченным диапазоном преобразования. В предложенном устройстве диапазон изменения - практичес1с ки не ограничен.

Таким образом, введение в состав число-импульсного функционального преобразователя умножителей и изменение связей позволяет существенно расширить диапазон преобразования и повысить точность преобразования

5 предложенного устройства по сравнению с известным.