RU2614931C1 - Device for calculating trigonometric functions - Google Patents
Device for calculating trigonometric functions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2614931C1 RU2614931C1 RU2016106778A RU2016106778A RU2614931C1 RU 2614931 C1 RU2614931 C1 RU 2614931C1 RU 2016106778 A RU2016106778 A RU 2016106778A RU 2016106778 A RU2016106778 A RU 2016106778A RU 2614931 C1 RU2614931 C1 RU 2614931C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- register
- cosine
- sine
- output
- argument
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к специализированным вычислителям, и может быть использовано в устройствах цифрового автоматического управления, в устройствах цифровых разверток азимутальной ориентации, в устройствах отображения графической информации и т.д.The invention relates to the field of computer technology, in particular to specialized computers, and can be used in digital automatic control devices, in devices of digital sweeps of azimuthal orientation, in devices for displaying graphic information, etc.
Известно устройство для вычисления тригонометрических функций [А.с. №419896 СССР, 1974], содержащее регистр синуса, регистр косинуса и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом счетчика аргумента. Недостатком данного устройства является увеличенный объем оборудования.A device for calculating trigonometric functions [A. S. No. 419896 of the USSR, 1974], containing a sine register, a cosine register and a clock, the output of which is connected to the input of the argument counter. The disadvantage of this device is the increased amount of equipment.
Ближайшее к заявляемому изобретению известное устройство [А.С. СССР 645164, 1979] содержит генератор тактовых импульсов, счетчик аргумента, регистр приращений синуса, регистр синуса, регистр приращений косинуса, регистр косинуса, преобразователь прямого кода в дополнительный и блок памяти, вход которого соединен с выходом счетчика аргумента, а выход - с первыми входами регистров синуса и косинуса, вторые входы которых подключены к первому выходу генератора тактовых импульсов, второй выход которого соединен с первыми входами регистров приращений синуса и косинуса, выходы которых подключены к третьим входам регистра синуса и регистра косинуса соответственно, выход регистра косинуса соединен со вторым входом регистра приращений синуса, а выход регистра синуса через преобразователь прямого кода в дополнительный соединен со вторым входом регистра приращений косинуса.Closest to the claimed invention, a known device [AS USSR 645164, 1979] contains a clock generator, an argument counter, a register of sine increments, a sine register, a register of cosine increments, a cosine register, a direct code to additional converter and a memory block whose input is connected to the output of the argument counter, and the output to the first inputs sine and cosine registers, the second inputs of which are connected to the first output of the clock generator, the second output of which is connected to the first inputs of the sine and cosine increment registers, the outputs of which are connected to the third input m register of the sine and cosine of the register respectively, the cosine register output is connected to the second input register increments of sine and sine output register via the direct converter in additional code coupled to the second input register increments cosine.
Основным недостатком данного устройства является ограниченность диапазона возможных значений аргумента (в пределах ) тригонометрических функций.The main disadvantage of this device is the limited range of possible values of the argument (within ) trigonometric functions.
Задачей настоящего изобретения является расширение диапазона возможных значений аргумента тригонометрических функций.The objective of the present invention is to expand the range of possible values of the argument of trigonometric functions.
Технический результат предлагаемого изобретения - снятие ограничений на аргумент вычисляемых функций в диапазоне от 0 до +∞.The technical result of the invention is the removal of restrictions on the argument of the calculated functions in the range from 0 to + ∞.
Технический результат достигается тем, что дополнительно содержит второй преобразователь прямого кода в дополнительный, включенный между выходом регистра косинуса и вторым входом регистра приращений синуса.The technical result is achieved by the fact that it additionally contains a second converter of direct code to an additional one, included between the output of the cosine register and the second input of the register of sine increments.
Введение второго преобразователя прямого кода в дополнительный и его связей с выходом регистра косинуса и со вторым входом регистра приращений синуса позволило устройству функционировать при отрицательных значениях косинуса (например, при значениях аргумента в диапазоне от до ), а также при любых значениях аргумента тригонометрических функций.The introduction of the second direct code converter into the additional one and its connections with the output of the cosine register and with the second input of the register of sine increments allowed the device to function with negative cosine values (for example, with argument values ranging from before ), as well as for any values of the argument of trigonometric functions.
Предложенное устройство имеет изобретательский уровень, так как из опубликованных научных данных и существующих технических решений явным образом не следует, что заявляемая совокупность блока (преобразователя прямого кода в дополнительный) и его связей с другими блоками прототипа позволяет расширить диапазон возможных значений аргумента тригонометрических функций.The proposed device has an inventive step, since it does not explicitly follow from published scientific data and existing technical solutions that the claimed combination of a block (direct code to additional converter) and its connections with other prototype blocks allows us to expand the range of possible values of the argument of trigonometric functions.
Предложенное устройство для вычисления тригонометрических функций промышленно применимо, поскольку его техническая реализация возможна с использованием типовых элементов микроэлектронной техники (интегральных логических схем).The proposed device for calculating trigonometric functions is industrially applicable, since its technical implementation is possible using typical elements of microelectronic technology (integrated logic circuits).
На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство для вычисления тригонометрических функций содержит генератор тактовых импульсов 1, счетчик аргумента 2, блок памяти 3, регистр приращений косинуса 4, регистр косинуса 5, регистр приращений синуса 6, регистр синуса 7, первый 8 и второй 9 преобразователи прямого кода в дополнительный код.The drawing shows a block diagram of a device. A device for calculating trigonometric functions includes a
Устройство работает следующим образом. Генератором тактовых импульсов 1 вырабатываются две последовательности импульсов, сдвинутые по фазе на 180°.The device operates as follows. The
N-м импульсом последовательности импульсов со второго выхода генератора тактовых импульсов t производится запись чисел aN⋅Δ и bN⋅Δ через второй 9 и первый 8 преобразователи прямого кода в дополнительный в регистр приращений синуса 6 и в регистр приращений косинуса 4 соответственно, здесь Δ - шаг дискретизации аргумента, подобранный таким образом, чтобы операция умножения заменялась сдвигом aΝ и bN - содержимого регистра косинуса 5 и регистра синуса 7 соответственно.The nth pulse of the pulse train from the second output of the clock generator t records the numbers a N ⋅Δ and b N ⋅Δ through the second 9 and first 8 direct code converters into an additional register of
(N+1)-м импульсом последовательности импульсов с первого выхода генератора 1 производится подача содержимого регистра приращений косинуса 4 и регистра приращения синуса 6 в регистр косинуса 5 и в регистр синуса 7, соответственно, которые выполнены в виде накапливающих сумматоров. В результате в регистре косинуса 5 и в регистре синуса 7 окажутся записаны числа:The (N + 1) th pulse of the pulse train from the first output of the
aN+1=aN-bN⋅Δ, bN+1=bN+aN⋅Δ.a N + 1 = a N -b N ⋅Δ, b N + 1 = b N + a N ⋅Δ.
Имеют место соотношенияThere are relations
aΝ=Re(a0+i⋅b0)(1+i⋅Δ)N], bN=Im[(a0+i⋅b0)(1+i⋅Δ)N),a Ν = R e (a 0 + i⋅b 0 ) (1 + i⋅Δ) N ], b N = I m [(a 0 + i⋅b 0 ) (1 + i⋅Δ) N ),
где i - мнимая единица, a0 и b0 - первоначально записанные числа соответственно в регистре 5 и в регистре синуса 7.where i is the imaginary unit, a 0 and b 0 are the originally recorded numbers, respectively, in
Действительно, при a0=1 и b0=0 справедливость указанных равенств очевидна. Предположим, что данные соотношения имеют место при N=K, т.е. (ak+i⋅bk)=(a0+i⋅b0)(1+i⋅Δ)K.Indeed, for a 0 = 1 and b 0 = 0, the validity of the indicated equalities is obvious. Suppose that these relations hold for N = K, i.e. (a k + i⋅b k ) = (a 0 + i⋅b 0 ) (1 + i⋅Δ) K.
Тогда в соответствии с вышеприведенными соотношениями при N=K+1 получимThen, in accordance with the above relations, for N = K + 1 we obtain
аK+1+i⋅bK+1=аK-bK⋅Δ+i⋅(bK+aK⋅Δ)=aK+i⋅bK+i⋅Δ⋅(aK+i⋅bK)=(a0+i⋅b0)⋅(1+i⋅Δ)K+1.a K + 1 + i⋅b K + 1 = a K -b K ⋅Δ + i⋅ (b K + a K ⋅Δ) = a K + i⋅b K + i⋅Δ⋅ (a K + i⋅ b K ) = (a 0 + i⋅b 0 ) ⋅ (1 + i⋅Δ) K + 1 .
Последовательность импульсов с первого выхода генератора тактовых импульсов 1 поступает также на вход счетчика аргумента 2, выходы которого подключены к входу блока памяти 3. В блоке памяти 3 хранятся синусы и косинусы некоторых значений ϕj аргумента, и в момент времени, когда текущий код K счетчика аргумента 2 удовлетворяет условию K⋅Δ=ϕj, производится запись чисел а0=cos ϕj и b0=sin ϕj соответственно в регистр косинуса 5 и в регистр синуса 7.The sequence of pulses from the first output of the
Пусть после указанного момента времени с генератора тактовых импульсов 1 поступило N импульсов, тогда имеем:Suppose that after a specified point in time, N pulses arrived from
Учитывая, что для малых значений и arctgΔ≈Δ, получимGiven that for small values and arctgΔ≈Δ, we obtain
Предлагаемое устройство не имеет ограничений на диапазон изменения аргумента функций в отличие от прототипа, где аргумент допустим в интервале The proposed device does not have restrictions on the range of variation of the function argument, unlike the prototype, where the argument is valid in the range
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016106778A RU2614931C1 (en) | 2016-02-25 | 2016-02-25 | Device for calculating trigonometric functions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016106778A RU2614931C1 (en) | 2016-02-25 | 2016-02-25 | Device for calculating trigonometric functions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2614931C1 true RU2614931C1 (en) | 2017-03-30 |
Family
ID=58506867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016106778A RU2614931C1 (en) | 2016-02-25 | 2016-02-25 | Device for calculating trigonometric functions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2614931C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU222880U1 (en) * | 2023-11-28 | 2024-01-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА-Российский технологический университет" | Device for calculating transcendental functions and multiplying binary numbers |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2050592C1 (en) * | 1992-04-27 | 1995-12-20 | Борис Георгиевич Келесхаев | Device for calculation of reverse trigonometric functions arcsin(x) and arccos(x) |
RU2004104325A (en) * | 2001-07-13 | 2005-06-27 | Интел Зао (Ru) | METHOD AND DEVICE FOR SEPARATING THE WHOLE AND FRACTIONAL COMPONENTS FROM DATA WITH A FLOATING POINT |
RU75072U1 (en) * | 2008-02-21 | 2008-07-20 | Леонид Павлович Лобанов | DEVICE FOR CALCULATING TRIGONOMETRIC FUNCTIONS |
WO2011163208A2 (en) * | 2010-06-25 | 2011-12-29 | Altera Corporation | Calculation of trigonometric functions in an integrated circuit device |
US20120054256A1 (en) * | 2010-06-25 | 2012-03-01 | Altera Corporation | Calculation of trigonometric functions in an integrated circuit device |
-
2016
- 2016-02-25 RU RU2016106778A patent/RU2614931C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2050592C1 (en) * | 1992-04-27 | 1995-12-20 | Борис Георгиевич Келесхаев | Device for calculation of reverse trigonometric functions arcsin(x) and arccos(x) |
RU2004104325A (en) * | 2001-07-13 | 2005-06-27 | Интел Зао (Ru) | METHOD AND DEVICE FOR SEPARATING THE WHOLE AND FRACTIONAL COMPONENTS FROM DATA WITH A FLOATING POINT |
RU75072U1 (en) * | 2008-02-21 | 2008-07-20 | Леонид Павлович Лобанов | DEVICE FOR CALCULATING TRIGONOMETRIC FUNCTIONS |
WO2011163208A2 (en) * | 2010-06-25 | 2011-12-29 | Altera Corporation | Calculation of trigonometric functions in an integrated circuit device |
US20120054256A1 (en) * | 2010-06-25 | 2012-03-01 | Altera Corporation | Calculation of trigonometric functions in an integrated circuit device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU222880U1 (en) * | 2023-11-28 | 2024-01-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА-Российский технологический университет" | Device for calculating transcendental functions and multiplying binary numbers |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2500017C1 (en) | Modulo adder-accumulator | |
RU2012117468A (en) | PROGRAMMABLE LOGIC DEVICE | |
RU2614931C1 (en) | Device for calculating trigonometric functions | |
RU2298825C1 (en) | Device for modeling movement process of moving object | |
RU2353970C1 (en) | Device for simulation of mobile objects exploration catalogue | |
KR102560778B1 (en) | Method and device to extract data | |
WO2023134507A1 (en) | Stochastic calculation method, circuit, chip, and device | |
RU2656543C1 (en) | Device for solving the task of selection of technical means | |
RU2446444C1 (en) | Pseudorandom sequence generator | |
RU75072U1 (en) | DEVICE FOR CALCULATING TRIGONOMETRIC FUNCTIONS | |
RU2580444C1 (en) | Digital computational synthesiser of frequency-modulated signals | |
RU2602674C1 (en) | Device for calculating functions | |
RU2613523C1 (en) | Device for solving appointment problems | |
RU2625609C1 (en) | Sine-cosine digital converter | |
RU2356086C2 (en) | Computing device | |
RU2631978C1 (en) | Sinuso-cosine functional converter | |
Nahar et al. | Survey of Stochastic Number Generators and Optimizing Techniques | |
US20240168721A1 (en) | Apparatus for generating a plurality of ultra-high speed pseudo-random signals and multichannel pseudo-random noise modulation device thereof | |
RU2618188C1 (en) | Device for calculating complex number module | |
RU2626347C1 (en) | Majoritary module for fault-tolerant systems | |
RU2549524C1 (en) | Generator of nonlinear pseudorandom sequences | |
RU187997U1 (en) | PROBABILITY OF FINDING AN ANALYTICAL PROBABILITY FOR A GROUP OF JOINT EVENTS IN A DIRECTED GRAPH | |
RU2616877C1 (en) | Digital generator of harmonic signals | |
RU2713868C1 (en) | Apparatus for solving task of selecting technical means of complex system | |
Wannaboon et al. | Digital chaotic signal generator using robust chaos in compound sinusoidal maps |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180226 |