Логарифмический преобразователь

 

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано при построении гибридных функциональных преобразователей,цифровых фильтров и информационно-измерительных систем. Цель изобретения - уменьшение объема памяти. Логарифми- . ческий преобразователь содержит регистр 1, коммутатор 2, первый 3, третий 4 и второй 5 сумматоры, блок памяти 6 и группу элементов И 7. В данном преобразователе уменьшение объема памяти достигается за счет ввода сумматора, группы элементов И и оригинальных связей. 2 ил. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

И

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1401457 А1 д р 4 G 06 Р 7/556

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано при построении гибридных функциональных преобразователей,цифровых фильтров и информационно-измерительных систем. Цель изобретения— уменьшение объема памяти. Логарифмический преобразователь содержит регистр 1, коммутатор 2, первый 3, третий 4 и второй 5 сумматоры, блок памяти б и группу элементов И 7. В данном преобразователе уменьшение объема памяти достигается за счет ввода сумматора, группы элементов И и оригинальных связей. 2 ил.,(и

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4160243! 24-24 (22) 08.12.86 (46) 07.06.88. Бюл, Ф 2 1 (72) А.М. Литвин, M.В. Хохлов, В.Д, Циделко, А.В. Крюков и С.Г.Бого, славский (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 881741, кл. С 06 Р 7/556, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1196860, кл. G 06 F 7/556, 1984.

С:

Д ь

Ю

«Р»

СЛ 3

1401457

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано при построении гибридных функциональных. преобразователей, цифровых фильтров и информационноУ измерительных систем.

Цель изобретения — уменьшение объема памяти.

На фиг. 1 приведена структурная !О схема логарифмического преобразователя; на фиг. 2 — эпюры, поясняющие принцип преобразования.

Логарифмический преобразователь содержит регистр 1, коммутатор 2, первый 3, третий 4 и второй 5 сумматоры, блок 6 памяти и группу элементов И 7.

Работа преобразователя основана на линейной аппроксимации логарифми- 20 ческой функции 7 = log <(1+x),õ 6 (О,i) с последующей многоразовой коррекцией.

На фиг. 2а показана аппроксимация исходной функции прямой с единичным 25 наклоном, откуда видно, что входной код х может использоваться как грубое приближение исходной функции. Разность между исходной функцией и ее линейным приближением d Y = log (1+х)-х пока- ф зана на фиг. 2б.Для аппроксимации функ1 ции й7, на интервале (О, -) используем функцию g,(õ) = --г . х, а на ин1 тервале (- 1) — ее симметричное З5

2 !

1 отображение относительно оси х = — .

Разность между функцией dY, и ее кусочно-линейной аппроксимацией — кор-.

40 ректирующая функция d7 — представлена на фиг, 2в, которую аппроксими1 руем на интервале (О, -) функцией

1 1 1

y (x) = (— + — + — ) х а на интер-45

27 28

1 вале (- 1) — ее симметричным отобра2

1 жением относительно оси х = —, Вы2

1 числение q,(õ) на интервале (О, -), .

2 50 т.е ° умножение кода аргумента х на

I 1 коэффициент — соответствует опера2 ции сдвига на три разряда влево. Вычисление у,(х) на этом же . интервале предполагает выполнение операции умножения кода аргумента Х на коэф1 1 1 фициент (— + — + †) что соответ-

2 2 2 ствует операции суммирования пространственно сдвинутого на пять, семь и восемь разрядов влево кода аргумента х.Вычисление же функций g и > на ин! тервале (- 1) может выполняться

2 айалогично, если.в качестве аргументов функций брать дополнение х до 1, то возможно вследствие симметрии рассматриваемых функций.

Разность между функцией dY< и ее кусочно-линейным приближением — корректирующая функция dY — показана на фиг. 2г. Построим функцию g>, которая является симметричным отображе1 нием 87у для значений х е (—, !) от1 носительно оси х = — . Очевидно что

2 ю

1 если при переходе через х = — брать .2 дополнение х до 1 в качестве аргумента функции <, то Ц1 совпадает с 87>

1 на интервале (-, 1) вследствие построенной симметрии. Функция разности 67 д = 4 Yg — с, представленная на фиг. 2д,также является корректирующей функцией, значения которой должны учитываться при определении

1 исходной функции на интервале (О, †).

Как следует из эпюр на фиг. 2, исходная функция Y = log (1+x), х е(0, 1) может быть представлена суммой корректирующих функций

1 х+д,(х)+ q (х)+ р (х)+ d 7< (х) х е (8,—;

1 х+<у (1 х)+ ср (1 х)+ g (1 х) х е (—,1) ., 1

Значения корректирующим функций (зи d Yy рассчитываются заранее и помещаются в блок памяти. Анализ и

d7@ показал, что g <2 и dV „„ (-6 Змжс (2, что означает: объем памяти для хранения значений de - /de =

И-5

3 (и-б) 2 " бит и объем памяти для xyанения значений dYy — g dy =(п-б).2 бит (дополнительная двойка в приведен-. ных выражениях учитывает двузначность в математическом смысле функций Цз и

dY. Следовательно, для хранения значений (и 47,! может быть использован блок памяти с общим полем адресов, содержащйй две группы выходов.

Из уравнения преобразования (1) видно, что корректирующая функция

1401457

4Х4 на интервале (-, 1) не используется, а" в качестве аргумента функций

1 (, ц, < для х з — берется дополне- 5 ние х до единицы, т.е. его обратный код. Таким образом, работа коммутатора 2 заключается в том, что для

x(0 -) он пропускает значения х без

1 10

1 изменения, а для х е (вЂ, 1) значения аругмента х инвертируется, а работа группы элементов И 7 заключается в

15 том, что для х е(0, -) она пропуска:1 ет значения dYj на входе сумматора 5.

Управление коммутатором 2 и группой элементов И 7 осуществляется первым разрядом кода аргумента х.

На выходах сумматора 3 образуется

1 1 1 сумма У 2&Ъ или Х 2з(1 Х)

1 З

Ф вЂ (1-Х), причем операция умножения 25

1 1 ж или (1-х) на — и — выполняется

2> 2 путем соединения (п-4)-входов второй группы и (n-6)-входов третьей группы младших разрядов сумматора 3 с выхо- З0 дами старших разрядов коммутатора 2, мто соответствует пространственному сдвигу на три и пять разрядов влево кода аргумента х или 1-х, т.е. умно1 1 жению аргумента на - - и - -. Значение 35

2 2 на выходе сумматора 3 суммируется в сумматоре 4 с пространственно сдвинутыми на семь и восемь разрядов влево значением кода аргумента х или 1-х, 1 1 т ° е ° с 2 х и — х, 1

Окончательный результат преобразования формируется на выходах сумматора 5 после суммирования значений g и 45

ДУ, выбираемых из блока 6 памяти, и значения, получаемого на выходе сумматора 4.

Формула изобретения

Логарифмический преобразователь, содержащий первый и второй сумматоры, блок памяти, коммутатор и регистр, информационный вход преобразователя соединен с информационным входом регистра, выходы которого соединены с входами первой группы первого сумматора, входы с пятого по и-й второй группы младших разрядов которого соединены с выходами коммутатора (где

n — разрядность регистра и сумматоров), информационные входы которого соединены с второго по (п-3)-й разрядными выходами регистра, выход первого разряда которого соединен с управляющим входом коммутатора, (n-5) выходов старших разрядов которого подключены к адресным входам блока памяти, выходы первой группы которого соединены с седьмого по п-й входами первой группы младших разрядов второго сумматора, выходы которого соединены с выходами преобразователя, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения объема памяти, в него введены группа элементов И и третий сусумматор, причем входы с девятого по и-й первой группы и входы с десятого по и-й второй группы младших разрядов третьего сумматора подключены к выходам старших разрядов коммутатора, выходы с первого по .(n-6) — и старших разрядов которого соединены с входами с седьмого по п-й третьей группы младших разрядов первог. сумматора, выходы которого подключены к третьей группе входов третьего сумматора, выходы которого соединены с второй группой входов второго сумматора, входы с седьмого по и-й третьей группы младших разрядов которого соединены с выходами группы элементов И, входы которой соединены с второй группой выходов блока памяти, выход первого разряда регистра соединен с вторым входом группы элементов И.

1401457

0 ;1, +1

2 2 г

Д г г» д

@uz,z

Составитель А. Шуляпов

i åäàêòoð Н.Лазаренко Техред Л.Сердюкова Корректор М. немчик

Заказ 2785/47 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

4»

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