Синусно-косинусный функциональный преобразователь

 

О П И С А H И Е 335703

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Сооетоких

Социалистических

Реооублик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 24.IV.1970 (№ 1434271/18-24) с присоединением заявив>он №

Приоритет

Опубликовано 11.1V.1972. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 10.V.1972

М. Кл. G 061 7/26

Комито оо делам изооретений и открытий лри Соеете Министров

СССР

УДК 681.335.813 (088.8) ggECQ1OЯ1-1АЛ

БИБЛИОТЕК гхА

Авторы изобретения

А. Г. Ярусов, Г. И. Алексеев, В. А. Мазур и В. С. Кончак

Институт технической кибернетики АН Белорусской ССР

Заявитель

СИНУСНО-КОСИНУСНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЪ|Й

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Предлагаемый синусно-косинусный функциональный преобразователь относится к области вычислительной техники и может найти применение,при одновременном вычислении синуса и косинуса от аргумента, заданного,в виде унитарного кода, в цифровых и цифро-аналоговых вычислительных устройствах.

Известен цифровой синусно-косинусный преобразователь, содер>кащий реверсивный счетчик аргумента, дешифратор кода аргумента и шифратор. В,шифраторе такого преобразователя обычайно .вырабатываются параллельные,коды синуса от главных значений аргумента, лежащих в пределах от О до —. Значе2 ния синусов от углов, больших вЂ, определяются из этих главных значений путем реверсирования счетчика аргумента и выработки соответствующего з нака функции.. Коды косинуса .при этом вырабатываюпся с помощью второго аналогичного синусно-косинусного преобразователя. Применение этих преобразователей с целью одновременного получения функций сириуса и косинуса предполагает их параллельную работу.

Недостатком таких устройств является также относительно большой интервал задания главных значений аргумента (не менее, чем (О, — ), следствием чего является сложность дешифраторов параллельных кодов функций синуса и косинуса.

Целью изобретения является устранение этих недостатков.

В предлагаемом преобразователе эта цель достигается:

1. Сокращением интервала задания глав10 ных значений аргумента до величины (О,— ), 4 для чего в устройство введена схема управления коммутацией, параллельных кодо в синуса и косинуса, состоящая из четырех групп вен15 тилей, триггера управления этими вентилями и линии задержки. При этом существенно упростились схемы шифраторов параллельных кодов синуса и косинуса и значительно (примерно в два раза), сократилось число

20 элементов (например, диодов), необходимых для их аппаратурной реализации. Один из шифраторов вырабатывает коды синуса, а второй — коды косинуса от главных значеи ний аргумента, заданных в пределах (О,—

25 4

Отпала также необходимость в наличии .второго дешифратора и второго реверсивного счетчика аргумента, а в имеющемся счетчике число разрядов уменьшено на единицу (так

ЗО как число дискретных значений аргумента Х, укладывающихся при заданной дискретности

ЛЛ в интервале (О, — ), .в два раза меньше, чем в интервал (О, — ). В,связи с умепьшс2 нием на единицу числа разрядов в счетчике аргумента улростилась также схема дешифратора и уменьшилась число его элементов.

2. Введением в устройство схемы учета знаков,вычисляемых функций,;состоящий из трех триггеров и двух вентилей.

3. Введением схемы отключения входа реверсивного счетчика в моменты постунлепия на устройство импульсов унитарного кода, соответствующих значениям аргумента, первым после (2к — 1) —, где К=1, 2, ..., oo. Эта схема состоит из триггера и вентиля,,параллельно .которому подключен переключатель, и работает при нечетном числе дискретных значений, принимаемых аргументом в интервалах ((К вЂ” 1) —, К " j.

2 2

Применение предлагаемого синусно-косинусного преобразователя позволяет производить одновременное, вычисление функций синуса и косинуса от аргумента, задаваемого в виде унитарного кода, изменяющегося в:пределах от О до ОО, и сократить,при этом интервал задания, главных значений аргумента до (О, — ) и, как следствие, существенно упростить схемы дешифратора и шифраторов и уменьшить число используемых в них элементов. При этом отпадает необходимость в наличии второго деши фратора и второго реверсивного счетчика аргумента, а число разрядов в имеющемся реверсивном счетчике уменьшается на единицу.

На чертеже изображена функциональная схема синусно-косинусного функционального преобразователя.

Он,содержит реверсивный триггерный счсгчик 1, дешифратор 2, .шифраторы 3 и 4, вентили 5 — 19, триггеры 20 — 25, линии задержки

26 — 28 и,переключатель 29. На входную клемму 80 подается унитарный код аргумента. На выходах 81 — 83 преобразователя получается результат преобразования в виде параллельных кодов модуля синуса от задаваемых значений аргумента. На выходах 34 — 86 преобразователя,получается результат преобразования в виде параллельных кодов модуля косинуса от задаваемых значений аргумента.

На выходах преобразователя 87 и, 38 лолучается в виде импульсо в код знаков соответственно .функций синуса и косинуса от задаваемых значений аргумента. Выходы 39 и 40 дешифратора 2 соответствуют единице и числу N, содержащимся в счетчике 1.

Реверсивный счетчик 1 предназначен для счета им|пульсов унитарного кода аргумента, поступающих на его вход .с клеммы 80 через зам,кнутый,переключатель 29 или через вентиль 19 (при разомкнутом переключателе 29).

Он ра ботает в режиме суммирования или вы5

Z0

65 читания в зависимости от состояния триггера управления 22 ревер сивным счетчиком. Выходы счетчика 1 соединены с соответствующими входами дешифратора 2.

Дешифратор 2.пред назначен для дешифрирования кода числа, находящегося .в счетчике 1, и у правления псреключснием триггера 22. Одним входом дешифратор 2 соединен через линию задержки 26 с клеммой 80. Выходы деши фратора 2 (кроме выходов 39 и 40) соединены с соответствующими входами. шифраторов 8 и 4. Выход 89 соединен с единичным входом триггера 22, выход 40 — с нулевым его входом.

Линия задержки 26 предна" íà÷åíà для задержки им пульсов унитарного кода аргумента,,посту пающих на ее вход с клеммы 80. Задержанные в линии задержки 26 имлульсы унитарного кода аргумента используются в качестве импульсов опроса со стояния дешифратора 2. Шифратор кода синуса 3 и шифратор кода, косинуса 4 предназначены для .поразрядного формирования модуля параллельного кода, соответствующего числу,в счетчнKO 1.

Выходами шифраторов 3 (4) соединен с icoответствующими входами вентилей 5 — 7 (8—

10) 14 — 18 (11 13).

Счетчик 1 с триггером 22, дешифратор 2 с линией задержки 26, шифраторы 8 и 4 составляют схему для получения параллельных кодов модулей синуса и косинуса от аргумента, задаваемого в виде унитарного кода.

Грунины вентилей 5 — 7 и 14 — 16 (8 — 10 и

11 — 18) предназначены для коммутации,параллельных кодов сину са (косинуса) поступающих с шифратора 8 (4) и,подачи их на выходы 81 — 38 (84 — 36) устройства. Состояния перечисленных групп вентилей (открыты — закрыты) определяется состоянием триггера управления коммутацией вентиля 28, единичным выходом подключенного ко входам вентилей 5 — 7 и 11 — 18, нулевым — ко входам вентилей 8 — 10 и 14 16, а счетным входом— через линию задержки 28 — к единичному выходу триггера 22.

Триггер 28 предназначен для управления работой вентилей "— 16. Если триггер 28 установлен в единичное состояние, то открыты вентили 5 — 7 и 11 — 13, если в нулевое — вентили 8 — 10 и 14 — 16.

Вентили 5 — 16 совместно с триггером 28 и линией задержки 28 составляют, схему у правлен ия коммутацией подачи |на выходы 81 — 86 устройства, параллельных кодов модуля синуса и косинуса.

Триггер знака 24 предназначен для управления работой триггеров 20 и 21. По счетному входу триггер 24 соединен с нулевым выходом триггера 22. Единичный (нулевой) выход триггера 24 подключен к схеме запуска .по счетному входу триггера 21 (20).

Триггер 20 (21) предназначен цля управления вентилями 17 (18). Нулевым выходом триггер 20 (21):подключен ко входу управле335703

60 ния вентиля 17 (18). Второй вход вентиля 17 (18) через линию задержки 27 соединен с клеммой 30, а выход — с выходной клеммой

37(38) кода знака синуса (косинуса).

Линия задер кки 27 прсдназначсна для получепия задержанных импульсов кода аргумента, нз которых в дальнейшем на выходах вентилей 17 и 18 формируются им пульсы знаков вычисляемых функций.

Триггер 24 совместно с линией задержки27, триггерами 20 и 21 и вентилями 17, 18 составляют схему для выработки импульсов знаков вычисляемых функций синуса и косинуса. Наличие им пульсов знаков на выходах 37, 38 устройства соотвстствует значениям аргумента, при которых функпии синуса и косинуса принимают отрицатель ные значения.

Единичный, вход триггера управления вентилем 25 соединен с,клеммой 30, нулевой вход — с единичным выходом триггера 22, а единичный 1выход,подключен ко входу вентиля 19. Второй вход ве нтиля 19 соединен с клеммой 30 и с левым,по схеме (фиг. 1) контактом переключателя 29, а выход его подключен к правому контакту этого переключателя и ко входу счетчика 1, Вентиль 19 с триггером 25 и переключатель

29 составляют схему для отключения входа счетчика 1 в моменты, когда аргумент принимает первые 1после (2К вЂ” 1) — значения. Эта

4 схема функционирует в случаях, когда аргумент задан нечетным числом дискретных значений в интер валах ((K — 1) —, К вЂ” "). Когда

2 2 аргумент в интервалах ((К вЂ” 1) - --,К вЂ” ) задан

2 2 четным числом дискретных значений, схема отключается путем замыкания контактов переключателя 29.

При дискретном задании, значений аргумента Х в виде унитарного .кода каждому последующему им пульсу этого кода соотвстствует,приращение аргумента (в радианах или углои.1х градусах), равное ЛХ.

Работа устройства зависит от числа дискретных значений, принимаемых аргументом к т в интервалах ((К вЂ” 1) —, К вЂ” ). Прп этом

2 2 возможны два случая: число N дискретных значений, принимаемых аргументом в интервалах ((К вЂ” 1)

1

К вЂ” ), чстно, число М encl;pc 1lff IHBHelllli принимаемых аргументом в интервалах ((К вЂ” 1) —, К вЂ” t,íå÷åòío.

2 2

П.редмет из об р етен и я

1. Сннусно-косинусный функциональный преобразователь, содержащий реверсивный счетчик, соединенный с дешифратором, выхо5

50 ды которого соединены с шифратором кода синуса и шифратором кода косину.са, и линии задержки, от.1ича1ои1ийся тем, что, с целью повышения,быстродействия, в него введены триггер управлсни>1 рс1ерсивным счстчиком, четыре группы вснтплсй н триггер управления коммутацией вентилей, с1стны11 вход которого lLрез линию задержки:подключен к единичному выходу триггера управления ревсрсив ным,счетчиком, первые входы вентилей лер. вой группы, поразрядно соединены с .первыми входами вентилей четвертой группы и с выходами соответствующих разрядов шифратора кода синуса, первые входы вентилей второй группы цоразрядно соединены с первыми входамп вентилей третьей группы:f с выходамн соответстьующнх разрядов н.:! I ðàòoðà,êo.IB косинуса, вторые входы вентилей первой и третьей Ipylflfl подкл1очсны к единичному выходу триггера управления коммутацией вс11тилей, вторые входы второй и четвертой групп вентилей подключены к пулевому выходу тр ш rcpB управлс!IIIB ко 1х1у тацпсй вептилси, выходы вентилей первой и второй групп поразрядно соединены между собой п соответству1ощими выходными клеммами кода модуля синуса, выходы вентилей третьей Il четвертой,групп поразрядно соединены между собой и соответствующими выходными клеммами кода модуля косинуса, первый и .второй входы реверсивного счетчика соединены соответственно шиной сложения с единичным, а шиной вычитания — с нулевым выходами триггера управления реверсивным счетчиком входы которого подключены к выходам дешифратора, один из входов которого через линию задержки соединен с входной клеммой устройст,ва.

2. Устройство по,п. 1, оглича1ои„ееся тем, что, с целью о пределения знака вычисляемых функций, оно содержит два вентиля, два триггера и триггер знака, счетный вход которого, подключен к нулегому выходу триггера управления реверсивным счетчиком, а выходы через триггеры соединены с,первымн входами зентилсй, вторые входы которых через линию задержки соединены с,входной клеммой устройства, а,выходы — с выходными клеммами знака синуса н знака косинуса.

3. Устройство по 1пп. 1 и 2, orëè÷ïfoùåI. c÷ тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, Оно содержит Вентиль, триггер управления вентилем и псреключатель, KQTophlA одним концом соединен с входной клеммой устройства и с первым входом вентиля, другим концом — со входом реверсивного счетчика н с выходом, вентиля, второй

БХОД КОTOPOI О ПОДКЛIО ICH К 01fflfif IIIOМУ ВЫХОду триггера уп1равлсни11 вентилем, нулевой ,вход которого соединен с единичным выходом триггера у правления реверсивным счетчиком, а едннп шый вход — с входной клеммой устройства.

335Т03

Составитель М. Черенкова

Техред А. Камышникова

Корректор Е. Усова

Редактор Л. Утехина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1282/8 Изд. № 523 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5