Синус-косинусный функциональный преобразователь
34!045
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства № 335703
Заявлено 24.Ч1!.1970 (№ 1462986/18-24) М, Кл. G 06д 7/26 с присоединением заявки №вЂ”
Приоритет
Опубликовано 05.Ч1.1972. Бюллетень № 18
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 681.335.813(088.8) Дата опубликования описания 26.Ч1.1972
Авторы изобретения
Г. В. Римский, Г. И. Алексеев, А. Г. Ярусов, Е, В. А. Мазур и В. С. Кончак
Институт технической кибернетики АН Белорус
Заявитель с.
СИНУС-КОСИНУСНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЪ|Й
П Р ЕОБРАЗОВАТЕЛ Ь
Изобретение относится к области выч и,слительной тех ники.
Известны синус- косинусные фун кцио нальные преобразователи, содержащие ревеpicHBный счетчик, соеди|нен ный с дешиф|ратором, выходы которого соединены с шифратором кода сириуса и .шифратором, кода асосiинyса, и линию задержки.
Предлагаемый функциональный преобразователь |дополнительно содержит три триггера, восемь схем «И», две схемы «ИЛИ», триггериый регистр и,шифратор, входы которого;подключены к клеммам подачи импульсов приз наков вычисления функций, а выходы соедииены со входами триггер ного регистра; выходы трипгерного регистра подключены к од,ним из входов схем «И», четыре из,которых соединены втоpbвMH входами с нулевьвм и еди ничным выходами первого и IBTopoI триггеров, а третьими входами подключены через линию задержки .ко входу импульса в кода аргумента, а выходами попарно присоедине,ны к первввм и вторым,входам схем «ИЛИ»; третьи входы схем «ИЛИ» подключены K выходам схем «И», |подключенных вторыми входаыи |к выходу ли нии задержки, а выходы соединены со вторьвми входами схем «И», выход|ы которых под ключе ны к выходам форМHpolBBIHH5I импульсов знака вычисления функций; счетные входы первого и IBTopoI o триггеров подключены соответственио к .нулево му и единичному выходам третьего т|риггера, счетный .вход, которого соединен с выходом схемы IBû÷èñëåíHÿ модулей функций
5 сириуса и;косинуса.
Зто позволяет упростить прсобразования при произвольных сочета н иях зодиаков аргумента, функций и модулей функций.
На чертеже изображе на функциональная
10 схема .синус-косинусного преобразователя.
Предлагаемый преобразователь содержит схему 1 вычисления,модулей функций синуса и косинуса, триггеры 2 — 4, схемы «И» 5 — 12, cxeiI«rI «ИЛИ» 18, 14, триггер ный регистр 15, 15 шифратор 1б, линию задержки 17. На |клемму 18 поступаюп .входные импуль сы,кода аргумента, с групп выходов 16 и 20 схемы 1 снимаются результаты вьгчисленпя (в виде импульсов параллельных кодов) cooTIBQTcT20 венно модулей функций синуса и .косинуса от задаваемых значений аргумента. С клеммы 21 с нимаются выходные импульсы знака вычисляеиой функции синуса, с клеммы 22— импульсы знака вычисляемой функции коси25 нуса. На клеммы 23 — 88 соответственно подаются импуль сы признаков вычисления функций:
sin x и cosx, — sinx и — созх, — sin x u
30 созх, sin x и х, — созх, 1- sin(+x)J."
341045
I + cos x I I + sin (-(- х) I и — I cos x I, / csin(+ x) ) и созх, — f csin(+ x) I и - cosx<, — csin(+х)f и — I + cosх), — з1п(+х) и cosх, — f +sin(+х) и соях, sinx и - соз(х), sinx u — + соз х f, — sin х и f + sin х и соз х f, — sinх и — (icosõ, клем|мы 39 — 46 являюпся выходами триггерно го регистра 15.
Схема 1 .предназначена для вычисления модулей функций. сириуса и косинуса от аргумента, задаваемого импульсаии унитарного кода, поступающими IHB ее вход с клеммы 18, и своими выходами соединена аоразрядно с группой 19 выходных клемм им пульсов кодов модулей сириусов,,с группой 20 выходных клемм им пульсов кодо в,модулей косии IcoB u со счетным!входом триггера 2.
Трипгер 2 единичным выходом соединен со счетны м входом триггера 4, нулевым выходом — со,счетным входом триггера 8. Т р иггеры 2 и 4 |вместе cocTBIBJIHIoT суммирую1ций, а триггеры 2 и 3 —,вычитающий счетчик и.
Оба счетчика пред назначены для подсчета четвертей периода изменения аргумента в интервалах, кратных 2ат, и для управления схесма ми «И» 5 — 8. Единичными |выходами триггеры 8 и 4 подключены соответственно ко входам схем «И» — 7 и 5, а:нуле|выми— ко входам схемам «И» 8 и 6. Другие входы схем
«И» 5 — 8, а также входы!Cxeм «И» 9, 10 icoeдинеиы в месте и через линию задержки 17 с клеммой 18. Третьи входы перечисленных схем «И», а также входы !СхеМ «И» 11, 12 подключены K .соответст вующи м выходам
39 — 46 регистра 15. Выходы схем «И» 5, 6, 10 подключены ко входам схемы «ИЛИ» 18, |выходом соединен ной ico входом схемы «И» !2.
Выходы схем «И» 7 — 9 подключены ко входBIM IcxeiMhI «ИЛИ» 14, выходосм соединенной со,вхо до м вентиля 11. Выход ве нтиля 11 соед и нен IBbIxo@IHQH с клеммой 21 импульсов з нака |вычисляемой функции сириуса. Выход вентиля 12 подключен к выходной клем ме 22 импульсо в знака вычисляемой функции косинуса. Входы регистра 15 соеди не ны с соответствующими выходами шифратора 16, с воими входами подключенного к клем,мам 28 — 38.
Шифратор 16, реги|стр 15, схемы «И» 5 — 12 и схемы «ИЛИ» 18, 14 вместе составляют схему выбора сочетаний знаков вычисляемых функций.
Вычисляемые функции синуса и коси нуса (каждое дискретное з начение), предста влены и-разрядными па раллельн IMH кодами модулей этих функций на группах выходов
19 и 20 (сооугветстве нно для;кодов синуса и косинуса) и импульсами з|наков этих функций на выходах 21 и 22, где и определяется из условия требуемой точности вычислен ия футнкций в каждом ко н кретном случае. Наличие импульсов |на выходах 21, 22 .или,на одном из ких соответствует отрицательному
15 го
З0
55 значению вычисляемых функций или одной из них, а отсутствие — положительному значению.
Импульсы знака на выходах 21, 22 устройст ва формируются из задержанных в ли нии задерж к и 17 импульсов унитарного кода аргумента. Время задержки линии задержки 17 должно быть iHe меньше, времени, опре,деляемого переходными процессами в счетчиках, регистрах, шифраторах и схемах «И», «ИЛИ» устройства.
При дискретном задании з наче ний аргумента х каждому импульсу унитарно го |кода аргумента соответствует приращение аргуме,нта Лх.
Рассмотрим работу устройства на примере вычисления функций sin x, cosx.
Импульсом устано в ки в исходное состояние (на чертеже, схема цепи уста новку у стройства в и сходное icoстоя ние не показа на) триггер 2 устава вли|вается в еди ничное, а триггеры 3 и 4 — ia нулевое состояние. На гру ппах выходов 19 и 20 вырабатывают ся коды Isin 01, cos 0 . Им пульса:соответствующий х=0, при этом поступает с выхода схемы 1 на,счетный |вход триггера 2, но ве переключает его (установка,в и сходное cocTosItHHe производится широким импульсом).
На клемму 28 поступает импульс признака вычисления функций sin x и cosx, ia результате чего схемы «И» 5 — 10,закрываются, à icxeмы «И» 11, 12 открываются.
С поступле нием на вход 18 упстройст ва импульсо в унитарного кода, соответствующих аргументам х=Лх, 2Лх,....,— — Лх, уста
2 ройством вычисляются коды I sin Лх, а п2Лх), а!и (—" —,ах)), паступаюШие па пру1ппу выходных клемм 19, и коды )сояЛх), соа2йх|,..., спа (— — rr x) f, поступаюшие
1на группу выходных клемм 20. По скольку в это время схемы «И» 5 — 10 за крыты, имвульсы 3HBIKoiB вычисляемых функций IHB выходах
21, 22 отсу тст вуют. .Пр и постуиле|нии на вход 18 |импульса кода арвумеита, соответствующего значению х=-, 2 на. пруппах выходов 19 и 20,соответственно
"õrC вы ра батываются коды sin — и cos —, а
2 2 также импульс, с выхода схемы 1 поступающий на счетный вход трипгера 2.
Число в суммирующем счетчике (триггеры
2, 4) увеличивается на единицу, а триггер 4 устанавливается,в еди нич ное состояние. Схема «И» 5 открывается .и задержан ный в ли нии .задержки 17 импульс, кода аргумента х — проходит через схемы «И» 5, «ИЛИ» г
13, «И» 12 на выход 22, образуя импульс знака функции соя —. Наличие импульса з нака
341045
>. значения cos — фактически нс сказывается ва
2 величину результата, вычисления, Inooêoëbêó
1-со,з — = О. — г ,При подаче >на вход 18 им>пульсов, соответетв ющих х= — +Лх, — +2Лх,..., л=Лх, г г устрой ство работает а>налогич но случаю
0(х(—, с той разницей, что на выходе 22 г каждому з|начению вычисляемой функции
cos х соответствует наличие импульса знака коси нуса на выходе 22. П>ри х=л на группах выхода в 19 и 20 соответст вен но вырабатываются коды Isin x) и 1созх), а на счет|ный вход триггера 2 со схемы 1 посту>пает очередной импульс, который устанавливает триггеры 2 и 8 в единичное с>остоя ние. Число в вычитающе м счетчике (триггеры 2 и 8) уменьшается на единицу, а схема «И» 7 открывается. Импульс знака, соответствующий х=л, через открытую схему «И» 7, схему «ИЛИ» 14 и
«И» 11 проходит с выхода линии заде>ржки
17 на выходную .клемму 21 з>на>ка сину>са. Наличие импульса з нака на выходе 21 для sin л не сказывается IHB величине результата вычисления,!поскольку +- $1пл = О.
При поступле>нии IHB вход 18 импульсов кода, соответст>вующих х=л+Лх, л+2х,..., 3 Б — — Лх, устройство работает аналогично
2 описа>иному ранее для случаев 0 2 т. — (x(n, ic тем отличием, что теперь имаульсы з>нака присутствуют как >на 21-м, так н на 22-м выходах з|начения функций slnx, cosx, пр>и — (х(л отри|цательны г з-.. При х= —" схема 1 вновь вырабатывает 2 импульс, >поступающий на счетный вход триггера 2. При этом триггер 2 уста>на вли>вается в нулевое состояние, триггер 4 — в ели ничное, схема «И» 5 за крывается и импульс знака, 3" соот,вет>ствую>щнй cos =О, на выход 22 не vîñTón ает. П ри,последующем >возрастании аргумента до х=2л — Лх в ключ>ительно устройст>во работает а налогично о писаному выше. На Bblxoдах 19 и 20 соответственно:вырабатываются коды Isinx) и 1cosx), а на выходе 21 >имеется им>пульс зна>ка slnx (та к как фу>нкция slnx >при л(х(2л отрицательна). С поступлением импульса кода аргумента, соот>вет>ствую>щего х=2л, счетчики на триггерах .2 4 устанавли>ваются в исход ное состояние, схема «И» 7 закрывается, на выходах 21 и 22 импульсы 3>HBKQ>B отсутствуют, а на выхо дах 19 и 20 >выра>баты ваются соответстве>нно коды ) $1п2л1= О и 1со$2л ) = 1. Зо Во втором и последующих .периодах изменения -.ргумевта устройство при вычислении функций sinх и cosx работает аналогично описа>иному для случая 0(х<2л (та к как s1nx, cosx — фу>н кции периодические). При вычислении других комбинаций функций синуса и косинуса, например 1 -$1п(+-х) ) и I+ с>0$ x) или — 1 +$1п (+х) ) и — ) +сдз х) > работа устройсгва по >вычислению модулей указа нных функций пол>постыл соответст>вует >случаю вычисления sin х, cos x. Часть устройства, вырабатывающая импульсы з>иаков, при этом .работает следующим образом. Импульсом приз>пака выч>исления 1+sin(+x) I и 1 Icosõ), поступающим на клемму 27, закрываются схемы «И» 11, 12. .Ии пульсы знака на выходы 21 и 22 не .проходят, и устройство вычисляет коды I+-sin (+-х) I, ) icos х) . Функции — ) +sin (+х) I и — I +cos x) вычисляются устрой|ст вом при подаче импульса признака .вычисле ния фу1гкций — ) I-sin(x) ) и — l+cosx) на клему 82. При этом >схемы «И» 9 — 12 открыты при >всех зцачен>иях аргумента. Импульсы знака с .выхода линии задержки 17 че>рез от крытые схемы «И» 9 и 10, схемы «ИЛИ» 18 и 14 и схемы «И» 11 и 12 проходят на выходы 21 и 22 при всех з начениях аргуме нта, а устрой ство >вырабатывает коды — 11-$1п(&x) ) и — ) j-со$х). Описание процесса, вычисления устройством других возможных,комби>наiц>ий указанIHbI?; фун>кц>ий не приводится, так ха к переход от вычисле>ния одной комбинации функций к вычислению следующей комбинации осуществляется лишь >при подаче импульса признака BbI Hcления зада>нной комбинации функций на соответствующую вхо>дную клемму шифратора 1б без предварительной установки устройст>ва в исходное состояние. Предмет изобретения Синус-косинус>ный функциональный преобразователь по авт. св. № 335703, отличаюи ийся тем, что, с целью упрсщения преобразо ваний при произвольных, сочетаниях знаков аргумента, функций .и модулей фу>н>кций, o>H,дополнительно содержит три триггера, восемь схем «И», две схемы «ИЛИ», триггерный регистр и шифратор, входы:которого под>ключе>ны к клеммам подачи импульсов :призна о>В >вычисления функций, а выходы соединены со .входами тригге>р>ного реги>ст>ра; Bb1xoHb1 триггер ного регистра подключены к одним из входов схем «И», четыре из которых соединены, вторыми >входами с,нулевым и единичным выхолами первого и IBTopol триггеров, а, третьими входами полключены через линию задержки ко входу импульсов кода аргумента, а выходами попарно присоединены к первым и вторым >входам схем «ИЛИ»; третьи входы >схем «ИЛИ» >полключены к выходам, схем «И», пол>ключенных 341045 23 24 25 2б 27 28 Л 30 31 32 33 34 35 3б 37 38 Составитель А. Маслов Техред Т. Ускова Корректор Л. Бадылама Редактор И. Орлова Заказ 1928/15 Изд. № 810 Тираж 448 Подписное ЦНИИПИ К омитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 вторыми- входами. к выходу линии задержки, а выходы,соединены со. вторыми входами схем «Иь, выходы KQTopûõ подключены к IBblхода м формирования и м1пуль сов з на ка вычисляемых фуниций;:счетные входы первого и второго триггсров подключены соответственно .к нулевому и единично му выходам третьего трипгера, счетный вход которопо соединен с выходом схемы вычисления модулей функ5 ций си ну,са и косинуса.
