Устройство для вычисления функций

 

Устройство относится к области автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - повьппение быстродействия устройства, расширение его функциональных возможностей и области применения за счет непосредственного вычисления функций sin(arctp, у/х) cos(arctp, у/х). Устройство состоит из п последовательно соединенных ячеек, каждая из которых, кроме i-й, содержит четыре регистра и четыре со со СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (И) А1 др 4 G 06 F 7/548

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTVM

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3922066/24-24 (22) 01.07.85 (46) 30.05.87. Бюл. Р 20 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) .(72) В.Д. Байков, А.E. Баканов и О.А. Рахматулин (53) 681 ° 325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1004050, кл . G 06 F 7/548, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Р 1026141, кл. G 06 F 7/548, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ФУНКЦИЙ (57) Устройство относится к области автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства, расширение его функциональных возможностей и области применения за счет непосредственного вычисления функций sin(arctic у/х) соз(агс р y/õ). Устройство состоит из и последовательно соединенных ячеек, каждая из которых, кроме i-й, содержит четыре регистра и четыре

1314337

2 ° х; г у;

2 z, 2 ° u, у;„ у х; +

1 з +

sign E; = sign у;

+1, если Y, 0;

-1, если Y, а О.

40 сумматора, последняя и-я ячейка состоит из трех регистров и двух сумматоров. В устройстве используется аппаратная реализация сдвига за счет перекрестных связей между регистрами и сумматорами. Отличительной особенностью устройства является параллельное выполнение рекуррентных соотИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных машинах для вычисления элементарных функций, а также, на- 5 пример, в системах числового программного управления станками и другим технологическим оборудованием.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей

Ю и областей применения за счет непосредственного вычисления функций

sin(arctg У/Х), cos/arctic Y/Õ).

На чертеже представлена схема . предлагаемого устройства.

Устройство состоит из п-ячеек, I ячейка содержит регистры 1-4, сумматоры 5-8, входы 9-12 первой ячейки. Ячейки, кроме п-й выполнены аналогично первой, п-я ячейка содержит

20 регистры 13-15, сумматоры 16-17,выходы 18-19 ячейки, входы 20-21 синхронизации.

Следует отметить, что вторые вы- ходы регистров первой ячейки соединены с вторыми входами сумматоров так, что выполняют прямую передачу информации из регистров в сумматоры.

Соответствующие выходы регистров второй ячейки соединены с соответствующими входами сумматоров так, что осуществляют косую передачу, что равносильно сдвигу на один разряд вправо. Вторые выходы третьей ячейки подключены к соответствующим входам сумматоров таким образом, что при передаче информации по ним она сдвигается на два разряда вправо. Аналогично вторые выходы второго 14 и третьего 15 регистров соединены с вторыми входами второго 17 и первого

16 сумматора и-й ячейки, так что ношений, описывающих алгоритм Волдера, и непосредственное вычисление сложных тригонометрических функций

sin(arctg у/х), cos(arctg у/х). Уст-. ройство может быть использовано также в системах числового программного управления станками и другим технологическим оборудованием. 1 ил. при передаче информации осуществля11-( ется сдвиг на 2 разряда вправо.

Работа устройства основана на реализации четырех рекуррентных соотношений

Устройство работает следующим образом.

На первый 9, второй 10, третий

11, четвертый 12 входы данных регистров 1-4 первой ячейки 1 подаются соответственно значения

Х = Х U = 0 Z

0 9 0 1 0 К где К вЂ” константа.

Значение (;, как это следует из соотношения (1), выбирается на основании знака У, т.е.

По сигналу, подаваемому на первый управляющий вход 20, происходит запись информации. Затем сигнал с первого управляющего входа снимается, и сигналом, подаваемым на второй управляющий вход 21, разрешается передача информации в соответствующие сумматоры и в зависимости от значения знакового разряда регистра 2 на сумматорах реализуется выражение (1).

После этого сигнал с второго управляющего входа 21 устройства снимается, с а на первый управляющий вход 20 подается новый сигнал и результаты, полученные на суммато».ах 5-8, записываются соответственно в первый, второй, третий и четвертый регистры,вто- 5 рой ячейки 11. Аналогично выполняются действия во второй, третьей и и-ой ячейках. В результате выполнения действий на выходах первого 16 и второго 17 сумматоров последней ячейки 1О формируются значения sin(arctg Y/Õ) и cos(arctg Y/Х), которые поступают на выходы 18 и 19 вычислительного устройства °

15 изобретения

Формула

Устройство для вычисления функций, содержаще * n-ячеек (п — разрядность аргумента), каждая из которых, кро- 20 ме п-й, содержит три регистра и три сумматора, первьп», второй и третий входы начальных условий устройства соединены с информационными входами .регистров с первого по третий первой ячейки, соответственно первые информационные выходы регистров с первого по третий i-й (i=1, n+1) ячейки соединены с входами первого операнда с первого по третий сумматоров З0

i-й (i--1, n) ячейки, второй информационый выход первого регистра -й ячейки соединен со сдвигом íà i разрядов в сторону старших разрядов входом второго операнда второго сум- 35 матора i-й ячейки, выход второго регистра i-й ячейки соединен со сдвигом на д-разрядов в сторону старших разрядов с входом второго операнда первого сумматора i-й ячейки, выход 40 знакового разряда второго регистра

i-й ячейки соединен с входом управления режимом с первого по третий сумматоров, выходы сумматоров с первого по третий i-й ячейки соединены с 45 информационными входами регистров с первого по третий (д+1) ячейки, пер1314337 4 вый тактовый вход устройства соединен с синхровходом регистров с первого по третий всех ячеек, п-я ячейка содержит три регистра, два сумматора, первые информационные выходы второго и третьего регистров соединены с входами первого операнда первого и второго сумматоров соответственно,вторые информационные выходы второго и третьего регистров соединены с входами второго операнда второго и первого сумматоров, соответственно выходы которых являются выходами функций устройства, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет вычисления функций sin (arctg Y/Х), cos(arctg »/Х), в него введены в i-ю ячейку четвертый регистр и четвертый сумматор, причем четвертый вход начальных условий устройства соединен с информационным входом четвертого регистра первой ячейки, первый информационный выход четвертого регистра д-й ячейки соединен с входом первого операнда четвертого сумматора ».-й ячейки, выход которого соединен с информационным входом четвертого регистра (i+1)-й ячейки, вторые информационные выходы третьего и четвертого регистров i-й ячейки соединены со сдвигом на разрядов в сторону старших разрядов . с входами второго операнда четвертого и третьего сумматоров i-й ячейки, выход знакового разряда второго регистра -й ячейки соединен с входом управления режимом четвертого сумматора i-й ячейки, второй тактовый вход устройства соединен с синхровходами сумматоров с первого по четвертый »-й ячейки и с синхровходами первого и второго сумматоров и-й ячейки, выход первого регистра и-й ячейки соединен с входами управления режимом первого и второго суммаматоров и-й ячейки.

13i4337

Составитель 3. Шершнева

Техред А.Кравчук

Редактор Ю. Середа

Корректор И.Муска

Заказ 2676 Тираж 672

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

3 13035, Москва, E-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4