Функциональный преобразователь

 

Изобретение относится к цифровой вычислительной тбхнике и МОЖЕТ быть использовано для преобразования восьмиразрядных двоичных чисел при построении специализированных вычислительных устройств обработки сигналов. Целью изобретения явялется расширение функциональных возможностей преобразователя за счет вычисления антилогарифмов . Функциональный преобразователь содержит регистр 1, сумматор 2, блок памяти 3, первую и вторую группы элементов ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4 и 5 и блок коррекции 6, который состоит из элемента Иг-НЕ. 7 и элемента И 8. В предлагаемом преобразователе расширение функциональных возможностей достигается использованием общего поля значений корректирующей функций и последующей дополнительной коррекцией младшего разряда входного кода. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (51)4 G 6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4146759/24-24 (22) 17.11.86 (46) 23.05.88. Бюл. У 19 (72) Ю.В.Хохлов, А.М.Литвин, В.Д.Циделко, С.Г.Богославский и А.В.Крюков (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1196860, кл. G 06 F 7/556, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Ф 881741, кл. С 06 F 7/556, 1979 (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к цифровой вцчислительной тЕхнике и может быть использовано для преобразования восьмираэрядных двоичных чисел при построении специализированных вычисли- . тельных устройств обработки сигналов.

Целью изобретения явялется расширение функциональных возможностей преобразователя sa счет вычисления антилогарифмов. Функциональный преобразователь содержит регистр 1, сумматор

2, блок памяти 3, первую и вторую группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4 и

5 и блок коррекции 6, который состоит из элемента И НЕ 7 и элемента И 8.

В предлагаемом преобразователе расширение функциональных возможностей достигается использованием общего поля значений корректирующей функции и последующей дополнительной коррекцией младшего разряда йходного кода.

2 ил.

1397905 (х) = (х+1) — 2 (2) показывает, что также I P д (х) I „ 2

-3

ha фиг. 2д изображены функции

М,(х) и V< (х).

Анализ функции разности второго порядка ЬМ (х) = Ч (х) — Ч, (х) (фиг.2е) показывает, что за исключе55

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано для преобразования вось-. миразрядных двоичных чисел при построении специализированных вычисли5

Телей цифровых устройств для обработки сигналов в микропроцессорных системах повышенного быстродействия.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя за счет вычисления антилогарифмов, На фиг. 1 приведена функциональная схема функционального преобразователя, на фиг. 2 — эпюры, поясняющие принцип преобразования.

Функциональный преобразователь содержит регистр 1, сумматор 2, блок

3 памяти, первую 4 и вторую 5 группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и блок 6 коррекции.

Блок 6 коррекции состоит из элемента И-НЕ 7 и элемента И 8.

Работа преобразователя основана 25 на кусочно-линейной аппроксимации функций у = log (1+x) и у = 2, где х E. (j(О), 1j, с последующей коррекцией разности (в дальнейшем — функцией коррекции) между исходными функциями и их линейными приближениями.

Иэ аппроксимаций функций у

log (1+х) и у = 2, хе(. О, 1) прямыми линиями с единичным наклоном (фиг ° 2а,б) видно, что входной код х содержит часть информации о выходной величине у и может быть использован как грубое приближение исходной функции.

Анализ разности между исходной функцией логарифма и ее линейным

40 приближением (фиг. 2в)

Ч (х) = log (1+х) — x (1)

-3 показывает, что 1, (х) I -2

Построим функцию Ч,(х), симметрич- 45 ную функции,(Sc) относительно оси х = 1/2, где х = 1-х.

Анализ функции разности между исходной функцией антилогарифма у = 2 и ее линейным приближением (фиг.2г)., 50 нием интервала (x, х 1значение (4%11 . Для интервала (x,, х ) справедливо неравенство 2 r I ьМ1 с 2

Если на интервале х а х х, где

3 15 х = —, х = —, функцию АЧ (x) сум4 2 16 мировать с дополнительной ступенчатой корректирующей функцией р (х) (фиг. 2ж), такой, что

О, 0< хс.х, х с.х (1

A (х) = - — (° 2

1/28, х,<х х (3) то для функции Ю(х) =д f (х) + h (х) (фиг. 2з) становится справедливо соотношение

М )(E1 О, 1), Ц/() <2 (4)

Неравенство (4) свидетельствует о том, что при использовании функций P,(õ) и A(х) для выполнения операции антилогарифмирования погрешность преобразования не превышает уровня 2 8.

Следовательно, используя одни и те же значения функции коррекции Ч,(х) можно реализовать функции логарифма и антилогарифма с одинаковой точностью.

Запишем результирующие уравнения преобразования: для функции у = log (1+х) а у = х +Ч,(х) (5) для функции у = 2 у = х — tt,(х) + /1 (х) (6) где х = 1-х

Объем памяти, необходимый для хранения значений функции коррекции (х), определяется выражением пЗ

Q = (n-3) ° 2 2 = 320 бит. (7)

Дополнительная двойка в уравнении (7) учитывает двузначность (в математическом смысле) функции g (х) .

Рассмотрим работу преобразователя в режиме логарифмирования. На управляющий вход преобразователя поступает сигнал низкого уровня. На выходе блока 6 коррекции устанавливается сигнал с низким уровнем группы 4 и 5 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ HJIH пропускают сигналы без изменения. На выходе преобразователя получают функцию у,, согласно (5).

В режиме антилогарифмирования на управляющий вход преобразователя поступает сигнал высокого уровня. Пер97905 з 13 вая группа 4 элементов ИСКЛЮЧАКЩЕЕ

ИЛИ инвертирует входной код х на адресных входах блока 3 памяти. Вторая группа 5 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ осуществляет инверсию корректирующей функции Ч,(х) и совместно с сигналом управления преобразователя, подключенным к входу переноса сумматора, осуществляет выполнение операции вычитания x — ig(х) заменяя ее операцией сложения в дополнительном коде. При помощи блока 6 коррекции формируется фукнция коррекции й(х). Сигнал высокого уровня формируется на выходе блока 6 коррекции при подаче на его управляющий вход сигнала высокого уровня и наличии на двух старших выходных разрядах регистра 1 сигналов высокого уровня.

При подаче на входы блока 6 коррекции всех сигналов высокого уровня с четырех старших выходных разрядов регистра 1 сигнал высокого уровня с выхода блока 6 коррекции снимается.

В результате на выходе преобразователя формируется точное значение функции у согласно (6) °

Формула изобретения

Функциональный преобразователь, содержащий регистр, блок памяти и сумматор, вход аргумента преобразователя соединен с входом регистра,, выход которого соединен с первыми входами сумматора, выход которого соединен с выходом преобразователя, о тл и ч а ющий с я тем, что, с целью расширения функциональных воз5 можностей преобразователя за счет вычисления антилогарифмов, в него введены первая и вторая группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и блок коррекции, состоящий иэ элемента И-НЕ и элемента И, причем с первого по шестой разрядные выходы регистра соединены с первыми входами первой группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которой соединен с адресным входом блока памяти, выходы которого соединены с первыми входами второй группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вход управления преобразователя соединен с вторыми входами первой и второй групп элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, входом переноса, с первого по третий разрядами второго входа сумматора и первым входом элемента И блока коррекции, выход второй группы элементов

25 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с разрядами с четвертого по восьмой второго входа сумматора, выход элемента И блока коррекции соединен с восьмым разрядом второго входа сумматора, с первого по четвертый разрядные выходы регистра соединены с первого по четвертый входами элемента И-НЕ блока коррекции, выход которого соединен с вторым входом элемента И блока кор35 рекции, третий и четвертый входы которого соединены с первым и вторым разрядами выхода регистра.

1397905

-2

-в

-Ф

Риг,2

Составитель А.Шчлялов

Редактор И.Николайчук Техред Л.Олийнык Корректор А.Тяско

Заказ 2271/47

Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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