Цифровое вычислительное устройство

О П И С А Н- М-Е

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Завис;!мое от авт. с!видетельства № 318031

Заявлено 21.VII.1977 (№ 1684888/18-24) с приооединением зая!вки №вЂ”

Приоритст-Опубликовано ЗО.XI,7973. Бюллетень № 48 т1..Кл. G 06f 75/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий ДК 681.320 (088.8) Дата опубликования описе1ния 15Л 11.1974

Лвторы пзобретc!! if

А. В. Палягин и А. Ф, Кургаев

Ордена Ленина институт кибернетики AH Украинской ССР

Заявитель

ЦИФРОВОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЪНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение отпос1!т;я к области вычислительной техники и может быть использовано при создании ц !фровых универсальных и спеппализироBÇHных вьгчислитсльных машин, 11звестна цифровая вычислительная машина, пспользу1оп!Яя прп вычислении функций (1одх, ехр X и др.) таблицы;!з значений. Наоор значений функций соответ твует старшей !

Ястп аргумента. Пси!ранка> соответствующая младшеп части аргумента (приращенгно), О:тределястся с помощью лгонейной иптерполяп1ги с !использованием того жс органического

1 !IООРЯ Зп!1 IPii IIII (Р >>НКЦ1!11:!Отс1Р1!ф>>!Я П ЭКСпоп енты.

Однако это устройство п мест большой

0o1>cxI олок иасс1овно!! 113:ill!T:I B cвяз1! c HpooX Од П М 0 С Т >10 X P 3 П И Т1> Т 3 О Л П Цl>1 К 3 К Д;! Я IIIP Я М Ы \ функ!и!й y=t>(x), та!и н для обратных x=F(g) и то>>>1 сл > и!l с, если трсОу ется вычислять и 1) и;!ругую.

Устраненil указапиог0 недостатка я вляется пель 0 !зобретенпя. Это достигается благодаря тому, ITO предложенная машина имеег распредслптсчь сигналов, вxод которого сосдlгнсн с в1>!колями триггера знака суммятор3, а выход со входом регистра грубых значений, выходы которого соединены со входах!и блока оперативной памяти:! сумматора.

Схезl;! предлагаемогÎ устропства изображена на чсртсжс.

О CTPOlfCTBO СОСТОПТ ПЗ ОЛ01 Я У!1РЯВ1ЕНИ11 блока пассивной памяти 2, сумматора е3 блока Оперативной памяти 4, регистра-счетчика грубых значений аргумента 5, .регистра приращений 6 и распределителя сигналов 7.

Блок 2 т!Од!кл!Очен своими адресных!и Входами !и выходам регистра-счетчика 5, а выходами и сумматору 8» к блоку 4. Последний своимп входами соединен т21 оке с Выходамг1 сумматора 8, а выходами со входамп сумматора 8 и входами регистра-счетчика 5 и регистра 6. Регистр-счетчик 5 подключен входамп к выходам старшей разрядной частя сумматора 8, к выходам регистра 6 и распределителя 7. Регистр 6 входам .! сосдинен также

C BbIXO,13»fII СУ. >!. >1ЯТОР 1,>, I OTOPI>!II ПОДКЛ!ОЧЕН, кроме того, одним выходом ко входу распреде.11ггел я 7. Регистр 5 соединен тя>к>ке с с) ммятором 3 и с блоком 4. Прп вычислении прямой у=((х) п обратной x=F(y) функций ис-!!Ользуетс11 таблицы грубо квантованных по аргументу значений одной пз этик функций, например прямой функции.

Рассмотрим работу устройства на примвре

25 иячисленпя функций g=logx п х=ехру, считая, что в блоке 2 хранятся таблицы значений фу !кг!ий log x. Для функции /=log x вычиcс!е!!ия ведутся согласно выражению logõ= — — 1оо х;+ехр (1од(Л1од х) +log бх — log Лх) (1)

30 где . ., — грубо квантованные значения аргу409226

5 >

65 мента; 6x — !приращение аргумента; Л1og х— приращение функции на шаге квантования аргумента; Лх — шаг квантования аргумента.

Устройство работает следующим об!разом.

Из блока 4 аргумент х пере!сылается в регистры 5 и б (в регистр 5 — грубое значение аргумента (х,). а в регистр 6 — значение приращения аргумента (бх) . Грубое значение аргумента служит адресом, по которому из блока 2 выбирается соответствующее ему значение функции и пересылается в сумматор и в блок 4. После этого к концу регистра 5 прибавляется «единица» его млад!щего раз!ряда.

Из блока 2 выбирается значение фун!кани, соотвемствующее значению аргумента и на сумматоре 8 определяется разность

Л1од X= log х,+ — Iog х! (2)

Из рег}1!Стра б,приращение аргумента бх пересылается в регистр 5, а старшая }ясть Вычисленного выра}ке}!ия (2) из сумматора Л первводптся г> регистр б. Из блока 2 выбирается значение логарифма, соот!ветствующее иоду регистра 5 (log(klog х)) и прпбавляетс к содержимому сумматора }. В регистр 5 за<<е JrrHH I}br» из oлока 4 (ra!< сггмалинов значение .прпряще}lпя яргуме}}та!) > Затем выби!раетоя пз блока 2 значение логарифма (log% х) и вычптается пз содержимого сумматора. Старшая часть содержимого сумматора пересылается в один из приемных регистров сумматора (на чертеже не показан), а младн}ая часть сумматора и регистр 5 счищаются. Затем из распределителя 7 в регистр

5 заносимся «1» старп}его,разряда, и соответсмвенно ей (как значение а!ртумента) из блока 2 выбирается значение логарифма и вычитается на сумматоре пз содержимого приемного рвгистра сумматора. Если эта разность положительна, то из распределителя в регистр 5 заносится «1» следующего разряда, при этом триггер старшего разряда регистра 5 остается в «cä}iíè÷íoì» состояниll. Если жана!к разности отрицательный, то из распределителя в регистр 5 заносится «1» следующего разряда, а тритгер старшего разряда рсгистра 5 сбрасывается в «нулевое» состояние.

Этот процесс идет до перебора всех разрядов регистра 5. По окончании процесса в регпс}ре 5 содержится значение поправки, соответствующей приращению аргумента бх. Затем из блока 4 выбирается на сумматор значение

log х;, в младшую часть к нему прибавляется содвр}к}!мое регистра 5. Результат переносится в блок 4 пли остается на сумматоре.

Для фу}}кипи х=ехр у вычисления ведутся согласно выражению ехр у = х!+ехр (l oghx+ log (61og x)— — log (Л1од х) ) (3)

Устройство работает следующим образом.

Из блока 4 аргумент (y) пе!редастся на од !н из приемных pci lñòðîâ суммато ря 8. Затем

rra распредел}!теля 7 II регистр 5 заносится «1; старшего:разряда и соответственно ей из блока 2 выбирается значвпис логарифма, которос вы l}!та ется 1! !! сум и яторс 1!3 cîäñð}кп>}ого и р! 1г

Зо

"5

-} 0

50 емного регистра сумматора } . Если эта разность положительна, то из распределителя 7 в регистр 5 заносится «1» следующего,разряда. При этом тр!ипгер стар!щего разряда;регистра 5 остается в «единичном» состоянии. Если же,знак разности отрицателен, то из распределителя 7 в регистр 5 заносится «единица» следующвго,разряда, а триггер стар!щего разряда сбрасывается в «нулевое» состояние. По замкнутому контуру: распределитель 7, регистр 5, бло!к 2, сумматор 3 осуществляется подбор в регистре 5 значения старшей част.! функции ехр у, т. е. х!. Результат (х!) из реги. стра 5 .пересылается в блок 4 и остается на регистре. Старшие значащие цифры разно!Сти (6logx=ex!p у — logx,) пз сумматора передаются в регистр 6. Соответственно значению числа в регистре 5 из блока 2 выбирается значение логар}}фмя п передается в сумматор. Затем к содержимому регистра 5 пр}}ба!вляемся «единица» его мла!д!щего разряда,и на сумматоре определяется разность

Alogx=logx; .! — logx; (4)

Соде!ржимое регисмра 6 передается в регистр

5, а старшие значащие цифры разности (4) пз сумматора 3 передаются в регистр б. Из блока 2 "îîòâ,åòñòâåííî содержимому регистра 5 выбирается на сумматор значение логарифма

log (6log x) . После этого из регистра б число пересылается в регистр 5 (Л1одх) и из блока 2 выбирается соответственное ему значение лога!рифма п вычитается из содержимого сумматора.

Затем B регистр 5 заносятся все «единицы»

}i из блока 2 выбирается соответствующее значение логарифма и прибавляется к содержимому сумматора 8. Стар!шая часть содержимого сумматора пересылаепся в один из его прие}i! н}>}х рвг}1ст!ров. По 11eiliource: 1}ясп1}еделитель 7, .регистр 5, блок 2, суммато!р } в регистре 5 подбирается значение экспоненты содеря<имого пр}!емцого регистра сумматора. Затем из блока 4 передается на суммато!р значение х! и в млад!шую часть к нему прибавляется соде1}жимое регистра 5. Результат переносится в блок 4 или остается на сумматоре.

Аналогично описанному устройство позволяет вычислять прямые п обратные тригонометрические фун!кции, пользуясь таблицами только прямых тригонометрических функций, используя при вычислениях интерполяцпонпой поправки таблицы логарифмов.

Предмет изобретения

Цифровое вычислительное устройство по авт. св. ¹ 318031, от,гача}ошееся тем, что, с целью расширения, функциональных возмо>жностсй устройства п повышения его быстро.}сйствп}1, оно содержит распределитель сигналов, вход которого соединен с выходами триггера знака сумматора, а выход — со входом регистра грубых значений, выходы которого соединены со входамп блока оператив. l:! и и а . > я т и с >> >> м а т сp a .

409226

Составитель В. Иванеев

Корректор Л. Новожилова

Техред Т. Миронова

Редактор В. Левятов

Обл. тнп. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли

Заказ !797 Изд, Мв !!02 ираж 635 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская иаб., д. 4, 5