DE3326335A1 - Schaltung zur gewinnung von werten aus in festwertspeichern gespeicherten wertetabellen - Google Patents
Schaltung zur gewinnung von werten aus in festwertspeichern gespeicherten wertetabellenInfo
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Description
Raytheon Company, 141 Spring Street, Lexington, Mass. 02173,
Vereinigte Staaten von Amerika
Schaltung zur Gewinnung von Werten aus in Festwertspeichern
gespeicherten Wertetabellen.
Die Erfindung bezieht sich auf digitale Signalverarbeitunqssysteme
und insbesondere auf Mabnahmen zur Verminderung der Anzahl zu adressierender Speicherplätze und damit zur Verminderung
der Zahl von Festwertspeichern ( ROK ), welche zur Durchführung von numerischen Rechnungen anhand von Kachschlagetabellen
dienen, während gleichzeitig eine gewünschte Genauigkeit aufrecht erhalten wird.
Nachschlagetabellen in Speichern zur Durchführung arithmetischer Operationen sind auf einschlägigen Gebieten der Technik
allgemein bekannt. Die Anzahl vor Speicherplätzen oder die Anzahl von Festwertspeichern ( ROM ), welche hierbei erforderlich
sind, stellen mitunter einen begrenzenden Faktor dar, selbst wenn berücksichtigt wird, daß die Speicherkapazität
von Festwertspeichern oder ROM's sich durch die technische Entwicklung fortschreitend erhöht hat.
Verschiedene Maßnahmen zur Verminderung der Speicherkapazität
der Festwertspeicher sind bereits ergriffen worden. Beispielsweise vermindert das Weglassen der geringstwertigen Bits den
Speicherbedarf in Festwertspeicher, doch ergibt sich hieraus ein bleibender Verlust an Genauigkeit, insbesondere für kleine
Größen. Ein anderes Verfahren beschreibt die US-Patentschrift
! 3 735 110, in welcher ein Sinus-/Cosinusgenerator angegeben
ι ist, der ein ROM enthält, das nur die Sinuswerte der Winkel speichert. Eine trigonometische Gleichung dient zur Gewinnung
der Cosinuswerte, wodurch eine Verminderung der benötigten Speicherplätze im Speicher eintritt. In einer Anlage nach der
US-Patentschrift 3 917 935 wird der Speicherplatz dadurch verkleinert,
daß zunächst die Eingangsdaten entsprechend der Größe von zwei Zahlen in Richtung auf ihre bedeutsameren Wortstellen
hin verschoben werden, wenn die Größe der größten der beiden j Eingangszah]en geringer ist als diejenige Größe, die durch
den maximalen uir.fang eines Fystemwortes zulässig ist, und daß
nur einige Zahlen der in Richtung auf höhere Ordnung verschobenen Datenbits verwendet werden, um die Eingangsadresse einer
Nachschlagetabelle zu bilden. Diese Lösung ist anwendbar, wenn ein arithmetisches Verhältnis von zwei Zahlen errechnet werden
soll oder wenn eine lineare Umsetzung vorgenommen wird, doch läßt sich die Maßnahme nicht allgemein einsetzen, wenn es um
numerische Tabellen geht, wobei das aus der Tabelle herausgelesene Ergebnis zur Bildung eines arithmetischen Verhältnisses
verwendet werden kann oder nicht.
Außer dem Nachschlagen in einer Tabelle besteht eine Möglichkeit zur Auffindung des Reziprokwertes einer Zahl in der Ausübung
eines "Such- und Irrtum"-Verfahrens, wobei ein Abziehen,
Unterlaufen, Wiederherstellen und Verschieben in einer wiederholten Folge durchgeführt wird, wobei aber derartige Näherungsverfahren
außerordentlich langsam arbeiten. In der US-Patentschrift 3 648 038 ist eine andere Technik zur Errechnung des
Reziprokwertes einer Zahl beschrieben, wobei ein Durchflußverfahren
verwendet wird, bei dem eine Kombinationslogik und Übertrag-Hai tungs-Additions-Baumschaltungen zum Einsatz kommen, was
jedoch beträchtlichen apparativen Aufwand bedingt.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Anzahl
zu adressierender Speicherplätze für die Rechnungen mit nume-
rischen Nachschlagetabellen bei 'der digitalen Signalverarbeitung
zu vermindern, wobei eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit und ein geringer technischer Aufwand ermöglicht werden sollen.
Diese Aufgabe wird durch die in den anliegenden Ansprüchen 1 und 12 angegebenen Merkmale gelöst. Die Erfindung ist in zwei Ausführungsformen
einer Einrichtung zur Staffeladressierung von Speichern zu verwirklichen, um lineare oder nichtlineare mathematische
Operationen unter Einsatz eines Minimums an Speicherplätzen in Pestwertspeichern durchzuführen, welche Nachschlagetabellen
enthalten.
Bei einer Ausführungsform sind Ilegistermittel zur Speicherung
eines ersten Eingangsdatenwortes aus einer Anzahl von Staffeladressen zur Verminderung des Speicherplatzbedarfes,
ferner auf die Staffeladressenanordnung ansprechende Pestwertspeicher
zur Speicherung numerischer Werte erhöhter Genauigkeit für mathematische Operationen vorgesehen, wobei die Quantisierung
der numerischen Werte durch die Bitlänge eines Digitalwortes bestimmt ist, das in den Festwertspeichern gespeichert
ist und ferner sind Dekodierungsmittel vorgesehen, welche
mit den Staffeladressenanordnungen zusammenwirken, um einen der numerischen Worte in den Festwertspeichern auszusuchen.
Die Staffeladresenanordnungen enthalten eine Mehrzahl von Adressenpositionen längs des Eingangsdatenwortes, wobei
jede Adressenposition eine Anzahl von Bits aufweist. Die Festwertspeicher sind in bestimmter Anzahl vorgesehen, wobei jeder
auf eine Staffeladressen anspricht. Ein Festwertspeicher ist der höchstwertigen Position und ein anderer Festwertspeicher
ist der niedrigstwertigen Position zugeordnet. Die in den Festwertspeichern gespeicherten numerischen Werte
enthalten einen Reziprokwert einer Festwertspeicheradresse für jeden Speicherplatz zuzüglich der Hälfte eines Quantisierungsschrittes zur Erhöhung der Genauigkeit der genannten numerischen
Werte, wobei der Reziprokwert mit einer Konstanten multipliziert ist, welche beliebige Werte einschließlich einem
solchen annehmen kann, der in einem wahren Reziprokwert für den numerischen Wert resultiert.
Ein andere Ausführungsform enthält einen ersten Multiplizierer
zur Gewinnung des Quadrates eines ersten Eingangsdatenwortes, ferner einen zweiten Multiplizierer zur Gewinnung des
Quadrates eine zweiten Eingangsdatenwortes, weiter einen Addierer zum Zusammenzählen der Ausgänge der beiden Multiplizierer,
weiter Registermittel zur Speicherung des Ausgangs des Addierers, wobei dieser Ausgang eine Mehrzahl von Staffeladressenanordnungen
zur Verminderung des Speicherbedarfes enthält, auf die jeweils l·3^twertspeicher zur Speicherung numerischer Werte
mit erhöhter Genauigkeit für mathematische Operationen ansprechen, wobei die Quantisierung der numerischen Werte durch
die stellenmäßige Länge eines Digitalwortes bestimmt wird, das in den Festwertspeichern gespeichert ist, weiterhin Dekodierungseinrichtungen
in Zusammenwirkung mit den Sta"f feladressenanordnungen
zur Auswahl oines der numerischen Werte in den Festwertspeichern, wobei die numerischen Werte die Quadratwurzel
einer Summe aufaddierter Quadratwerte plus die Hälfte eines Quantisierungsschrittes zur Erhöhung der Genauigkeit
der numerischen Werte enthält. Die Staffeladressenanordnunqen enthalten eine Mehrzahl von Adressenpositionen längs des am
Ausgang des Addierers auftretenden Wortes, wobei das Eingangswort in ein Register eingegeben wird. Die Festwertspeicher
sind in einer bestimmten Anzahl vorgesehen und sprechen jeweils auf eine Staffeladressenanordnung an. Dabei ist ein
einer höchstwertigen Position zugeordnetes ROM, ein einer mittleren
Position zugeordnetes ROM und ein einer geringstwertigen Position zugeordnetes ROM vorgesehen.
Es wird hier auch ein Verfahren zur Durchführung mathematischer Operationen vorgeschlagen, bei welchem in Festwertspeichern
vorgegebene Nachschlagetabellen eingesetzt werden. In einem ersten Verfahrensschritt wird in einem Register ein
erstes Dateneingangswort eingespeichert, welches eine Mehr-
4 -
zahl von Staffeladressen enthält, um den Speicherbedarf
zu reduzieren. Numerische Werte für die mathematische ■ Operation werden in Festwertspeichern gespeichert, die auf die
Staffeladressenanordnungen ansprechen. Die Quantisierung der numerischen Werte bestimmt sich duirch die Bitlänge eines Digitalwortes,
welches in den Festwertspeichern gespeichert wird. Für jeden der in den Festwertspeichern vorhandenen Speicherplätze
wird der reziproke numerische Wert plus eine Hälfte eines Quantisierungsschrittes für eine Erhöhung der Genauigkeit
der numerischen Werte gespeichert und die Reziprokwerte werden mit einer Konstanten multipliziert, welche beliebige
Werte einschließlich einem Wert haben kann, der in dem wahren Reziprokwert resultiert. Einer der numerischen Werte in den
Festwertspeichern wird durch Dekodierungsmittel ausgewählt, welche mit den Staffeladressenanordnungen zusammenwirken.
Weiter wird hier ein Verfahren zur Bestimmung der Größe einer Quadratwurzel aus der Summe von quadratischen Werten angegeben,
bei welchem ein erstes Einganqsdatenwort unter Verwendung eines ersten Multiplizierers quadriert wird und ein
zweites Eingangsdatenwort unter Verwendung eines zweiten Multiplizierers quadriert wird. Die Ausgänge der beiden Multiplizierer
werden dann in einem Addierer miteinander addiert und das Ergebnis vom Ausgang des Addierers gelangt in ein Register,
wobei dieses Ergebnis eine Mehrzahl von Staffeladressen
zur Reduzierung des Speicherbedarfs bildet. Numerische
Werte zur Bestimmung der genannten Größe werden in Festwertspeichern eingespeichert, welche auf die Staffeladressenanordnungen
ansprechen, wobei die Quantisierung der numerischen Werte durch die Bitlänge eines Digitalwortes bestimmt
ist, das in den Festwertspeichern gespeichert wird. Es wird dann ein numerischer Wert für jeden der Speicherplätze
in den Festwertspeichern errechnet, indem eine Quadratwurzel aus der Summe der quadratischen Werte plus einem halben
Quantisierungsschritt genommen wird, um die Genauigkeit des numerischen Wertes zu erhöhen. Einer der numerischen We r-
— 5 —
te in den Festwertspeichern wird durch Kodierungsmittel ausgewählt,
die mit den Staffeladressenanordnungen zusammenwirken.
Im übrigen sind zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen Gegenstand der anliegenden, dem Anspruch 1 nachgeordneten
Patentansprüche, deren Inhalt hierdurch ausdrücklich zum Bestandteil,
der Beschreibung gemacht wird, ohne an dieser Stelle den Wortlaut zu wiederholen.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:
Figur 1 Ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Reziprokwertbildung der hier angegebenen
Art,
Figur 2 drei Staffeladressenanordnunqspositionen der Festwei'tspeicheradressen zur Auswahl
verschiedener Festwertspeicher,
Figur 3 ein Eingangswort von 15 Bit für das Y-Register
einer Einrichtung zur Bildung des Reziprokwortes, wobei der binäre Punkt
für eine l?./3-Umsetzung und eine 15/0-Umsetzung gesetzt ist und eine höchstwertige
Position sowie eine niedrigstwertige Position der Staffeladressenpositionen
dargestellt sind,
Figur 4A eine graphische Darstellung des Reziproken einer Zahl aus Y multipliziert mit O^ über
dem Wert Y für eine 12/3-Umsetzung zur Darstellung der Fehlerkompression für die
jeweiligen Reziprokwerte,
6 -
OJZDO
Figur 4B eine graphische Darstellung des Reziprokwertes einer Zahl Y, multipliziert
mit-6^ über dem Wert Y für eine 15/0-Umsetzung
zur Darstellung der Fehlerkompression, die für die Reziprokwerte auftritt,
Figur 5 eine graphische Darstellung, welche den prozentualen Fehler für ^/y bei zwei ver
schiedenen Y-Ei'ngangspegeln angibt,
Figur 6 ein Blockschaltbild einer anderen Ausfüh rungsform einer Schaltung der hier angegebenen
Art zur Bestimmung der Größe der Quadratwurzel einer Summe von quadratischen Zahlen -
Figur 7 drei Staffeladressen-Anordnungspositionen
für die Festwertspeicher der Ausführungsform nach Figur 6,
Figur 8A die statistische -Dichte-Verteilung eines Tabellenfehlers der Festwertspeicher für
einen Y-Schritt
Figur 8B die statistische Uichte-Verteilung eines
fehlerhaften Tabellenwertes in den Festwertspeichern für einen halben Y-Schritt,
Figur 9A den Abschneidungsfehler für eine endliche
Zahl von Quantisierungspegeln oder Ouantisierungsschritten,
die in der in den Festwertspeichern gespeicherten Tabelle vorgesehen sind und
Figur 9B den Abrundungsfehler für eine endliche
Anzahl von Quantisierungspegeln oder
Quantisierungsschritten in der Tabelle, welche in cien Festwertspeichern gespeichert ist. .
Quantisierungsschritten in der Tabelle, welche in cien Festwertspeichern gespeichert ist. .
Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Reziprokwertbildung
unter Verwendung einer Staffeladressierung der hier angegebenen Art. Die Einrichtung zur Reziprokwertbildung
kann in einer digitalen Signalverarbeitungseinrichtung zur Steuerung der Falschalarmquote eingesetzt werden. In ein Y-Register
20 wird "-in binäres Wort mit 15 Bitstellen ( 14-0 ) eingegeben,
welches einen Eingang 42 entsprechend einem Y-Wert darstellt. Die vier bedeutsamsten Bits ( 14-11 ) des Ausgangs
•20 des Y-Registers erreichen die Ausgangs-Einschaltungs-Dekodierungseinrichtung
22. welche bestimmt, wann Daten von dem der
höchstwertigen Adressenposition zugeordneten Festwertspeicher 20 anstelle von dem der niedrigstwertigen Adressenposition zugeordneten
Festwertspeicher 26 genommen werden. Die elf höchstwertigen Bits ( 14-4 ) am Ausgang des Y-Registers 20 dienen
zur Adressierung des der höchstwertigen Adressenposition zugeordneten
Festwertspeichers 24 und die elf geringswertiqen Bits ( 10-0 ) dienen zur Adressierung des der niedrigstwertigen
Adressenposition zugeordneten Festspeichers 26. Die in diesen Festwertspeichern gespeicherten Daten sind die Werte %,/Υ}
worin S^ eine Störungspegelkonstante als Wurzel aus einen quadratischen
Mittelwert ist. Die Funktion ^//ist unter der Annahme
unendlicher Präzision dargestellt. Um die Genauigkeit aufgrund der Quantisierung entsprechend einer endlichen Registerlänge
zu verbessern,werden die tatsächlich in einem Festwertspeicher
gespeicherten Daten für den Rundungsvorgang einem Verfahren eines halben Quantisierungsschrittes unterzogen. Die
tatsächlich in einem Festwertspeicher gespeicherten Daten sind ζ/ίΎ4 Ji ^**"'^· Der wahre Reziprokwert für jede Y-Adresse im
Festwertspeicher tritt auf, w^nn 6^= 1 oder 1/Y. Der Ausgang im
Umfang von 16 Bit von jedem der Festwertspeicher 24 und 26
ΟΟΔΟΟύΟ
gelangt zu einem Eingang eines Multiplexers 28. Ein zweiter Eingang zum Multiplexer 28 erhält eine Bypasskonstante im
Umfang von 16 Bit für bestimmte Bedingungen in der Anwendung auf Radarsysteme. Eine charakteristische Bypasskonstante ist
Y = S^. Der Multiplexer 28 wählt normaler Weise die Ausgänge
von den Festwertspeichern 24 und 26 aus, außer es tritt ein Y-Paritätsfehlersignal 46 oder ein Bypass-Steuersignal 47 am
Eingang eines WEDER-Schaltelementes 29 auf. Der Ausgang des
WEDER-Schaltelementes 29 ist mit dem Multiplexer 28 verbunden
und veranlaßt den Multiplexer 28 gegebenenfalls zur Auswahl
der Bypasskonstante 44 als Eingangssignal.
Der Ausgang im Umfang von 16 Bit vom Multiplexer 28 gelangt zu dem Multiplizierer 40. Dieser enthält ein ^'/-Register 30,
welches die ^^//-Ausgangsgrößen vom Multiplizierer 28 empfängt
und speichert, ferner X-Register 32, welches ein X-Eingangssignal 48 im Umfange von 16 Bit empfängt und speichert,
weiter eine Multipliziereranordnung 34, welches die Multiplikation/^/"/
)· /λ" J ausführt, sowie ein Ausgangsregister 36
zur Speicherung des Ergebnisses der Multiplikation und zur Darbietung dieses Ergebnisses am Ausgang 49.
Der Multiplizierer 40 kann mittels eines LSI-Multipliziererbauteils
der Bezeichnung MPY-16 HJ der Firma TRW verwirklicht werden, wobei dieses Bauteil ein ^//Register 30, ein X-Register
32 und das Ausgangsregister 36 zusätzlich zu der Multipliziereranordnung
34 zusammengefaßt enthält. Der Ausganqseinschaltdekodierer
22 kann durch eine integrierte Schaltung verwirklicht werden, welche ein NAND-Schaltelement LS 20 und
einen Inwerter LS 240 enthält. Der der höchstwärtigen Adressenposition
zugeordnete Reziprokwert-Festwertspeicher 24 und der der niedrigstwertigen Adressenposition zugeordnete Reziprokwert-Festwertspeicher
26 können jeweils durch ein paar von programmierbaren Festwertspeichern 2716 der Firma INTEL verwirklicht
werden, welche zusammen einen Ausgang von 16 Bit entsprechend den höchstwertigen Bit-Stellen liefern. Jeder 2716-
AD -
Festwertspeicher enthält 16384 Bit-Stellen, organisiert in 2048 Wörtern von jeweils 8 Bit. Der Multiplexer 28 kann durch
eine integrierte Schaltung LS 157 verwirklicht werden, welche einen Datenwähler und ,Multiplexer umfaßt.
Es sei nun Figur 2 näher betrachtet. Hier ist eine Staffeladressenanordnung
gezeigt, welche drei Adressenpositionen besitzt, nämlich eine Staffeladresse 55 für den der niedrigstwertigen
Adressenposition zrgeordneten Festwertspeicher, eine Staffeladresse 56 für den der mittleren Adressenposition zugeordneten
Festwertspeicher und eine Staffeladresse 57 für den der höchstwertigen Adressenposition zugeordneten Festwertspeicher.
Die vier höchstwertigen Bits 54 der die Reziprokwertadresse darstellenden Bit-Reihe 52 werden dekodiert, um einen bestimmten
Festwertspeicher auszuwählen und die Bits innerhalb der einzelnen Adressenpositionen der Staffeladressenanordnung bewirken
eine unmittelbare Adressierung eines Speicherplatzes innerhalb des betreffenden Festwertspeichers. Figur 3 zeigt die zwei
Staffeladressenanordnungen, welche für die Reziprokwertbildungseinrichtung
nach Figur 1 verwendet werden. Die Adresse LSP für den der niedrigstwertigen Adressenposition zugeordneten Festwertspeicher
enthält die Bits 10-0 und die Adresse MSP für den der am höchstwertigen Adressenposition zugeordneten Festwertspeicher
enthält die Bits 14-4. Der Binärpunkt befindet sich zwischen den Bit-Positionen 3 und 2 für eine 12/3-Aufteilung
des Adressenwortes oder nach der Bit-Position 0 für eine 15/0-Aufteilung
des Adressenwortes.
Eine Staffeladressenanordnung bildet eine Maßnahme zur Verminderung
der Anzahl erforderlicher, zu adressierender Speicherplätze bei numerischen Nachschlagetabellen. Die Maßnahme
bewirkt keine Einschränkung der Genauigkeit linearer oder nichtlinearer Funktionen unter Verwendung von Daten aus Nachschlagetabellen.
Die geforderte Genauigkeit bestimmt die Adressworteinteilung und den Quantisierungsschritt oder die
Anzahl von Ausgangs-Bits von einem Festwertspeicher zur Spei-
- 10 -
όό/,Ό ό JD
cherung der Nachschlagetabelle. Diese Forderung bestimmt die
Aufteilung und den Quantisierungsschritt der Eingangsdaten, die zur Adressierung des die Tabelle speichernden Festwertspeichers
verwendet werden sowie die Zahl der niedrigstwertigen Eingangs-Bits, welche fallengelassen werden können, wenn
von einer Festwertspeichertabelle zur nächsten fortgeschritten wird, sobald sich die Größe des Angabenwortes erhöht. Die Größe
der numerischen Tabellen zur Gewinnung von Reziprokwerten, Potenzen. Wurzeln, Logarithmen, trigonometrischen Funktionen
und Expotentialfunktionen kann durch Verwendung einer Staffeladressenanordnung vermindert werden, ohne daß ein Verlust an
Genauigkeit eintritt.
In einem typischen Fall der Anwendung in der Radartechnik erfährt das empfangene Signal eine angepaßte Filterung und Auswertung
der Umhüllenden. Durch fortwährende Verarbeitung eines
Signals entsprechend der Falschalarmrate wird der mittlere Störungspegel Y abschätzungsweise gewonnen und dient zur Normalisierung
des nächsten Einganges X vor dessen Untersuchung. Der Normalisierungs- und Auswertungsvorgang läßt sich folgender
Maßen ausdrücken:
Hierin bedeuten:
ff = Störungspegel entsprechend der Wurzel aus einem quadratischen Mittelwert gemäß
Einstellung durch den Radarempfänger;
Y = mittlere Zahl von Störungsniveauschrit-
Y = mittlere Zahl von Störungsniveauschrit-
ten-
X = Zahl der Empfangssignal-Nivauschritte;
T = Alarmschwelle
Das Ausgangssignal 49 nach Figur 1 ist das Produkt des gegenwärtigen
Eingangssignales 48 und des Reziprokwertes 6^.//. Die
Eingangszahl Y besitzt einfache Präzision und der Reziprokwert (^,//besitzt doppelte Präzision mit einem Quotient und
- 11 -
einem Rest. Wenn der Reziprokwert dazu verwendet wird, den Pegel des Empfangssignales mit Bezug auf den Störungspegel (^)
des Radarempfängers zu normalisieren und das Ergebnis ist größer
als eins, so wird, eine Eins in der Tabelle eines programierbaren Festwertspeichers ( PROM ) gespeichert, um das Signal
mit Einheitsverstärkungsgewinn weiter zugeben, wie in den Figuren 4A und 4B dargestellt ist. Der Vorteil einer Staffeladressenanordnung
gibt die Möglichkeit der Fortsetzung oder La-Funktion bei jedem beliebigen Eingangspegel Y.
Die Anwendung im Radarsysteiti erfordert drei zusätzliche Bits
für die Störpegelanzeiger-Zeitkonstanten von 1/2, 1/4 und 1/8. Das Eingangssignal X, welches umzusetzen ist, umfaßt nach
links gerückt 12 Bits, wobei die drei niedrigstwertigen Bits mit Nullen angefüllt sind. Wenn das Eingangssignal X einen Umfang
von 10 Bits hat, so werden die zwei verbleibenden Bits der höchstwertigen Stellen mit Nullen gefüllt, um dieselben
Festwertspeicher zur Verarbeitung von Daten mit 10 Bits und mit 12 Bits verwenden zu können. Der normalisierte Ausgang
wird mit einer 12/3-Aufteilung oder einer 15/0-Aufteilung umgesetzt,
um Quantisierungsverluste aufgrund der Störungspegelanzeige zu vermeiden.
Es sei nun die Figur 4A und 4B im einzelnen betrachtet.
Figur 4A zeigt die graphische Darstellung des Reziprokwertes einer Zahl Y multipliziert mit 6^ über den Werten von Y bei
einer 12/3-Wortaufteilung, wobei die Fehlerkompression erkennbar
wird, welche für die Reziprokwerte aufgrund der Tatsache auftritt, daß gleiche Schritte auf der den Y-Wert representierenden
Koordinatenachse nicht gleiche Schritte auf der Reziprokachse entsprechen. Die Reziprokwerte rücken zusammen,
wenn die Y-Werte größer werden. Figur 4B ist eine ähnliche graphische Darstellung für die Signalpegel Y bei
einer 15/0-Worteinteilung. Ungeachtet der Einteilung, welche
im binären Zahlensystem verwendet wird, hat die an einer Adresse eines Festwertspeichers eingespeicherte Zahl immer
- 12 -
O O ΔΌ
denselben numerischen Wert. Beispielsweise sei angenommen, daß eine binäre Zahl Y in dem der niedrigstwertigen Adressenposition
zugeordneten Festwertspeicher 26 folgenermaßen lautet'
12/3
15/0
1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
4 | 2 | 1 | 1/2 | 1/4 | 1/8 |
32 | 16 | 8 | .4 | 2 | 1 |
J,/16 _|
t_
LSP 1/2 Schritt
12/3
σΝ = 2 *nd
1JQ
= 0.492307692 = (0.011111100000010)
Y + 1/2 Schritt 4 + 1/16 For 15/0 Urnsety.
= 16 und
σ.
16
= 0.492307692 = (0.011111100000010)
Y + 1/2 Schrift 32 + 0.5
Die Tabellen 1 und 2 des Anhangs zeigen den Rest der dem Festwertspeicher 24 und im Festwertspeicher 26 gespeicherten
Zahlen für die Reziprokwerte, multipliziert mit der Konstanten 6^. . Außerdem zeigen die Tabellen die 11 Bit-Adresseneinteilung
für die 2048 Wörter, welche in jedem Festwertspeicher gespeichert sind und den gespeicherten
halben Schritt für die 15/0- und 12/3-Wortaufteilung bei
der Umsetzung des Y-Wertes zur Verbesserung der Genauigkeit der in den Festwertspeichern gespeicherten Zahlen.
Gleiche Schritte des Signalwertes Y, wie für einen Wert in den Figuren 4A und 4B gezeigt, entsprechen nicht gleichen
prozentualen Fehlern des transformierten Signales auf der Reziprokachse. Dies trifft für alle Funktionen, selbst für
eine gerade Linie durch den Koordinatenursprung, zu. Kleine Größen, Brüche oder ganze Zahlen haben größere prozentuale
Fehler. Die größten Fehler ergeben sich bei kleinen Zahlen, wenn das Fehlersignal als Funktion des Signalwertes
Y sich ändert. Die effektive Fehlerverstärkung ist für klei-
- 13 -
ne Signale größer als für große Signale. Die Fehlerkompression ist so, daß bei Verwendung von programmierbaren Festwertspeichern
der Kapazität 2K χ 8 nur zwei Speicher erforderlich sind, um den Fehler zwischen den programmierbaren
Festwertspeichern kleiner als 0,4% zu halten. Die Fehlercharakteristiken für kleine Zahlen sind in Figur 5 dargestellt.
Wenn der Störungspegel im Eingangssignal bei der Worteinteilung 12/3 bei zwei liegt oder bei der Worteinteilung von 15/0
bei sechzehn liegt, so reduzieren die drei zusätzlichen Bits für die Quantisierung den maximalen Fehler auf 3%. Die Hinzunahme
der drei zusätzlichen Bit? für die Quantisierung der
Störpegelanzeige reduziert den prozentualen Fehler um 6db je Bit. Der Vort.eil dieses Aufbaus ist es, daß die Maximalfehler
durch die Wortlänge und Anzahl der Bits gegeben sind, die für die Darstellung des Ausgangssignals zur Verfügung
stehen. Die beiden Maßstäbe in Figur 5 für die 12/3-Wortaufteilung
und die 15/0-Wortaufteilung verdeutlichen die Technik
zur Verringerung des Quantisierungsfehlers. Entweder wird der Störungspegel des Systems erhöht oder es wird die
Anzahl der Bits für die Quantisierung ( im vorliegenden Falle drei ) erhöht.
Wenn S^ zu eins wird, so ist die am Ausgang zur Verfügung
stehende Tabelle eine echte Rezeprokwerttabelle. Der Vorteil
der Staffeladressenanordnung besteht darin, daß diese Technik auf beliebige Eingangswortlängen anwendbar ist und die
Ausgangsfunktion entweder den wahren Funktionswert oder einen
angepaßten Funktionswert lisfert, je nach dem, welche Eingangswerte
zur Adressierung der Festwertspeicher verwendet werden. Das Eingangssignal oder die Adresse für einen Festwertspeicher
hat nur eine endliche Anzahl von Ouantisierungsschritten. Der kleinste Schritt ist ein Quantisierungsschritt
Q. Wenn ein extra Bit für die Rundung nicht zur Verfügunq steht, so ist das Fehlersignal gleich oder kleiner als O.
Wenn das transformierte Ausgangssignal auf dem Eingangssiqnalwert plus einem halben minimalen Quantisierunqsschritt 0/2
- 14 -
3326JJÖ
basiert, wie dies in den Figuren '4A, 4B und 5 angedeutet ist,
so ist das Pehlersignal um 50% verringert und dies erhöht die Genauigkeit der numerischen Werte, die in den Festwertspeichern
gespeichert sind. Der Fehler ist gleich oder kleiner Q/2 und gleich oder größer als — Q/2. Dieses Verfahren transformiert
die Fehlerfunktion von einer statistischen Verteilung für die
Abschneidfunktion Pt ( e ) in eine statistische Verteilung für
die Rundungsfunktion P ( e ), wie in den Figuren 8A und 8B
wiedergegeben ist. Wie aus den Figuren 5, 9A und 9B hervorgeht, wird der Fehler um 50% durch die Maßnahme der halben Quantisierungsschritte
beim Speichern gerundeter statt abgeschnittener Zahlen vermindert. Figur 9A läßt erkennen, daß bei einem Größerwerden
der Zahl der Quantisierungsschritte der Abschneidfehler
kleiner wird und Figur 9B macht deutlich, daß der Rundungsfehler 50% kleiner als der Abschneidfehler gemäß Figur 9A ist und
ebenfalls kleiner wird, wenn die Zahl der Quantisierungsschritte wächst.
Es sei nun auf Figur 6 der Zeichnung übergegangen. Hier ist ein Blockschaltbild eines anderen Ausführungsbeispieles mit
einer Einrichtung zur Staffeladressierung. gezeigt. Es handelt
sich um einen digitalen Umhüllungsdetektor. Ein Umhüllungsdetektor bestimmt die Größe einer komplexen Zahl und macht sich
die Erhöhung der Genauigkeit aufgrund der Fehlerkompression zunutze, welche auftritt, wenn die Zahlen größer werden, wobei
die Genauigkeit weiter durch Verwendung der halben Ouantisierungsschritte
für die Rundung gemäß Figur 9A und Figur 9B verbessert wird. Der Maximalfehler bestimmt sich aus der Zahl von
Bits, welche für die Ausgangsgröße zur Verfügung stehen und nicht durch die Näherungen, welche zur Gewinnung der Größe angewendet
werden. Die erforderliche Genauigkeit bestimmt die Zahl der Ausgangs-Bits und diese Forderung bestimmt auch die
Zahl der niedrigstwertigen Bits, welche fallen gelassen werden können, wenn von der in einem Festwertspeicher gespeicherten
Tabelle zur nächsten Tabelle übergegangen wird, wenn die Wortlänge größer wird. Ein I-Eingang 61 wird in den Multiplizie-
- 15 -
rer 60 eingegeben und ein Q-Eingang 63 wird dem Multiplizierer 62 zugeführt. Beide Multiplizierer multiplizieren 12 χ 12 Bits
und bilden das Quadrat der entsprechenden I- und O-Eingangswerte. Der Ausgang I2 des Maltiplizierers 60 ist mit einem Eingang
des Addierers 64 verbunden und der Ausgang Q2 des Multiplizierers 62 hat mit dem anderen Eingang des Addierers 64 Verbindung.
Der Addierer 64 liefert eine maximale Summe I2 + Q im Umfang
von 23 Bit. Das 23. Bit der Summe I2 + Q2 dient als Anzeige-Bit
für einen Überlauf und zur Adressierung eines der höchstwertigen Adressenposition zugeordneten Festwertspeichers 70 zur Gewinnung
einer maximalen Größe, Wenn ein Überlauf angezeigt wird. Eine kohärente Signalverarbeitung in Anwendung auf die Radartechnik
erfordert, daß die maximale Größe gleich dem Maximalwert der Größe der I-Komponente oder der Q-Komponente ist. Der
23 Bit umfassende Ausgang vom Addierer 64 wird in einem Summenregister 66 eingespeichert. Das 23 Bit umfassende Ausgangssianal
des Summenregisters 66 liefert die drei Staffeladressen
für den der höchstwertigen Adressenposition zugeordneten Festwertspeicher 70, den der mittleren Adressenposition zugeordneten
Festwertspeicher 72 und den der niedrigstwertigen Position zugeordneten Festwertspeicher 74. Wie aus Figur 7 erkennbar
ist, schließt die Adresse für den Festwertspeicher entsprechend der mittleren Adressenposition die ersten 5 Bits
des Ausgangssignals des Summenregisters 66 aus und die Adresse für den der höchstwertigen Adressenposition zugeordneten
Pestwertspeicher schließt zusätzliche 7 Bits aus. Die kleineren Zahlen, welche durch die Adressen für den der niedrigstwertigen
Adressenposition zugeordneten Festwertspeicher representiert werden, sind diejenigen, welchen den Maximalfehler
festlegen und gestatten das Fallenlassen von mehr und mehr niedrigstwertigen Bits, wenn die Staffeladresse zu
Festwertspeichern übergeht, die durch höherwertige Adressen adressiert werden. Der 23 Bit umfassende Ausgang des Summenregisters
66 gelangt zu den erwähnten Festwertspeichern 70, 72 und 74, wie in Figur 7 erkennbar ist. Die Bits 10-0 werden
zu den 11 Bit umfassenden Adresr.eneingängen des der
- 16 -
niedrigstwertigen Adreßposition zugeordneten Festwertspeichers
74 geleitet; die Bits 15-5 werden zu den 11 Bit umfassenden Adresseneingängen des der mittleren Adreßposition zugeordneten
Festwertspeichers 27 geführt; und die Bits 22-12 werden zu den 11 Bit umfassenden Adreßeingängen des der höchstwertigen
Adreßposition zugeordneten Festwertspeichers 70 geleitet. Die Tabellen 3, 4 und 5 des Anhanges zeigen die Größe
der Zahlen, die in den Festwertspeichern 70, 72 und 74 gespeichert sind. Außerdem ist in den Tabellen das 11 Bit
umfassende Adressenwort für die 2048 Wörter dargestellt, welche in jedem Festwertspeicher gespeichert sind, sowie der
halbe Quantisierungsschritt für die Y-Werte, zur Verbesserung der Genauigkeit der gespeicherten Zahlen in den Festwertspeichern.
Die 12 höchstwertigen Bitr ( 22-11) des Ausganges des Summenregisters 66 werden dekodiert, um zu bestimmen, welcher
Festwertspeicher zur Abgabe der Ausgangsgröße ausgewählt wird. Der der geringstwertigen Adressenposition zugeordnete Festwertspeicher
74 wird ausgewählt, wenn die Bits 22-11 sämtlich logische Nullen enthalten; der der mittleren Adressenposition
zugeordnete Festwertspeicher 72 wird ausgewählt, wenn das höchstwertige Bit, welches eine logische Eins enthält, zwischen
den Bits 15 und 11 liegt; und der der höchstwertigen Adressenposition zugeordnete Festwertspeicher 70 wird ausgewählt,
wenn das höchstwertige Bit, welches eine logische Eins enthält, zwischen den Bits 22 und 16 liegt.
Die Ausgangssignale der Festwertspeicher 70, 72 oder 74 werden einem Ausgangsgrößenregister "6 zugeführt, welches die
betreffende Ausgangsgröße speichert.
Bezüglich der Schaltung nach Figur 6 sei festgestellt, daß
die Multiplizierer 60 und 62 durch Bauelemente MPY-12HJ LSI der Firma TRW verwirklicht werden können. Der Addierer 64
kann durch integrierte Schaltung der Type LS 381 und LS 182 verwirklicht sein. Das Summenregister 66 kann die Gestalt
der integrierten Schaltung LS 374 .laben und der Dekodierer 68
- 17 -
zur Anwahl eines Ausganges kann von integrierten Schaltungen
der Typen LS 260, LS 02 and LS 00 verwirklicht sein. Die Festwertspeicher 70, 72 und 74 können programmierbare Festwertspeicher
2716 der Firma INTEL sein. Jeder der programmierbaren Festwertspeicher 2716 enthält 16384 Bits, organisiert in
2048 Wörtern zu je 8 Bits.
Dem Fachmann bietet sich im Rahmen der hier beschriebenen Konstruktionsprinzipien
eine Vielzahl von Abwandlungs- und Weiterbildungsmöglicnkeiten. Beispielsweise ist bezüglich des Ausführungsbeispieles
zur Bildung von Reziprokwerten festzustellen, daß c'ie Länge des Y-R<gisters verändert werden kann, um
Eingangssignale Y mit einem Bit-Umfang von 12, 16, 20 oder Bits zu haben. Bezüglich des Ausführungsbeispiels zur Bestimmung
des Betrages einer komplexen Zahl können der I-Eingang und der Q-Eingang 63 gemäß Figur 6 auch einen Umfang von 12,
16, 20 oder 24 Bits haben, wobei eine entsprechende Veränderung des Bit-ümfanges der Multiplizierer vorgesehen wird. In
beiden Ausführungsbeispielen können beliebige Größen von Festwertspeichern zur Anwendung kommen, die je nach Anwendungsfall M Wörter zu je N -Bits enthalten. Für den hier erwähnten
Radar-Anwendungsfall enthielten die Festwertspeicher 2048 Wörter zu je 8 Bit.
Der nun folgende Anhang enthält die vorerwähnten Tabellen 1-5. In diesen Tabellen ist die niedrigstwertige Adreßposition
durch die Buchstaben LSf? die mittlere Adreßposition durch die
Buchstaben ISP und die höchstwertige Adreßposition durch die Buchstaben MSP abgekürzt. Die Festwertspeicher werden jeweils
durch die Abkürzung ROM bezeichnet. Ferner sind die zuvor erwähnten Quantisierungsschritte durch das Wort "level" bezeichnet.
- 18 -
Tabellei- LSP Reziprokwert - Rom
LSP
ROH
AD-RESSE
ROH
AD-RESSE
2046
2047.
2047.
Y*
15/0
15/0
oN = 16 ■
1/2 Level =1/2
1/2 Level =1/2
0
1
2
1
2
15
16
17
16
17
2046
2047
2047
12/3 g
oN - 2 1/2 I.(>vol - 1/Π.
M.'il' WtM I)ATEW
1/8 2/fl
1 7/B
2 1/8
255 6/8 255 7/8
Y t 1/2 L
1.0 L.O 1.0
1.0 =^ .969696965\
.914285714 ^"
, .492307692
.007818226 .007814407
Quantisiere Dezimalzahlen entsprechend
geforderter Ausgangsgenauigkeit und speichere Binärzahl in
der Wertetabelle des
ROM.
geforderter Ausgangsgenauigkeit und speichere Binärzahl in
der Wertetabelle des
ROM.
Tabellenavsqr 1.0 f r Y
< °N
. fur Y < σ Ν
0.011111100000010
Binärpunkt bei 1/15
ROM-Tabellenumaetzung
für LSP-ROM-Adresse 32
ROM-Tabellenumaetzung
für LSP-ROM-Adresse 32
CD OJ OJ
13 | 12 | 11 | 1024 | 512 | 256 | 128 | ,SP ΛΓ 64 |
l.-RESS 32 |
r— | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 | 1/2 I | |
1024 | 512 | 256 | 12a | 64 | 32 | IG | a | 4 | 4 | 1 | 1/16! | |||||
128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 | 1/2 | 1/4 | l/B | -i ! | |||||
14 | 10 | 9 | a | 7 | 6 | 5 | 4 f (1 |
3 | 2 | 1 | 0 | r q | ||||
N | y | |||||||||||||||
LSP κά-ressehwort
15/0 Y
12/3 Y
Dit Nummer
LSP 1/2 Level
12/3 Y
Dit Nummer
LSP 1/2 Level
LSB *Y = Ad-ress« x
LSB
MSP
ROH
ADRESSE
Tabelle 2 - MSP Reziprokwert - Rom
Y*
15/-4
15/-4
16
1/2 Level = 8
1/2 Level = 8
12/1 sUq
0N s 2
1/2 Level = 1
1/2 Level = 1
LSP
ROM
Y + 1/2 Level GO OJ K) CD CaJ GO
Cn
4 ν
05
19Π6
19Π6
2046
2047
2047
204B
2064
2080
2064
2080
2304
31760
33776
33776
32736
32752
32752
25Γ,
25B
260
25B
260
2Rn
3970
397 2
397 2
4 00 P
4004
4004
.007702101"
.007722007
.007662835
.006920415
.000503651 .000503397
,000488639 .000488400
nabelten a e/jg. E^c Y
< σ Ν
—η | 512 | 256 | 120 | 6 4 | -^- nsp | AD -RF.SBH | η | 4 | 6 | 2 | 5 | IB· | 8 | 2 | I ι I I ) I |
! MSP |
1024 | 019 2 | 4096 | 2048 | 1024 | 32 | 16 | 120 | 64 | 3 2 | 1 | 1 |
I
I I |
15/ | |||
16304 | 1024 | 512 | 256 | 128 | 512 | 256 | 16 | 8 | 4 | 16 | ι I t I -1 |
12/ | ||||
,2040 | 64 | 3 2 | 2 | 3 |
;
ι |
|||||||||||
13 | 12 | 11 | 10 | 7 | ι ! ο | Bit | ||||||||||
14 | 9 | B | 4 | |||||||||||||
MSP 1/2 Level *Υ * Adresse χ
15/0 Y Umsekg.
?ve»γ LSH
Tabelle 3 - LSP - Rom
LSP ROM |
(I2+Q2)* | Bet-rays ~ | (20 | L | og naten |
Ad-resse | 0 1 2 |
I^+Q2)+l/2 Lovel | 1.Og10V | '1^+Q ) + l/2 Level | |
0 1 2 |
0 1.224745 1.5(31139 |
1 3 |
_ 00 .7609 .9794 |
||
Quantisiere Dezimalzahlen entsprechend geforderter Auagangsgenauigkeit
und speichere Binärzahl in der Wertetabelle des ROM.
GO OO KJ CO
OJ OO
2.915476
9.2942
Tabellenausgang für
Betrag oder LOG des
Betrages
Betrag oder LOG des
Betrages
2047
45. 2ΊΟ3Ο9
3 3.1122
Bit - Werh'qkeit
1024
10
512
256
12 9!
All- URSSE-32
1/2 LSP Ad-resswor/
+q2 -
Bit Nummer
LSP 1/2 Level
LSR *!?· + q2 = Arl-ressex Vfeth'qkcrif von
LSR *!?· + q2 = Arl-ressex Vfeth'qkcrif von
Ad-resse
63_
nicht
verwendet
2048 2080
TABELL&
Beiret ^s —
/11^ K221+1/2 Level'
45.43127 45.7B209
ROM
(20
Log Daten
+1/2 Level
33.1471 33.2139
Antue rkun
gen
Quantieiere Dezimalzahlen entsprechend
geforderter Ausgangsgenauigkeit und speichere Binärzahl in
der Wertetabelle des
ROM.
ROM.
Tabellenausgang für
Betrag oder LOG des
Betrag oder LOG des
Betrages
CO OO K)
cn co oo
65504
255.06075
48.1637
Bit-Wer-
512 | 256 | 128 | r t | 64 | V KTi 32 |
16 | |
1026 | 214 | 8192 | 4096 | 2048 | 1024 | 512 | |
215 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | !) | |
15 | |||||||
4 | 2 | 1 | 16 | |
α | 128 | 64 | 32 | 4 |
256 | 7 | 6 | 5 | |
8 | ||||
Bit Nummer
ISP 1/2 Level
ISP 1/2 Level
LSU
Ad-ress*X e
. I2 + Q2 LSB
>; _ MSP R0H
MSP ROM Ad-resse
15_
„. nicht
65536 69632
(I2+Q2) \/[l2+O2) +1/2 Lf?vo 1 ( 20 t.ogln\/P+07] + l/2 Level
259.9fi923 267.73120
1022 | 4186112 | 2046.49945 |
1023 | 419Q208 | 2047 |
1024^ | (~?.0 4 7 | |
. L | Overflow | |
. r | Bit 22=1 |
48.2984 40.5540
2047 J
66.2202
^6.2223
66.2223
66.2223
Quantisiere Dezimalzahlen entsprechend
geforderter Ausgangsgenauigkeit und speichere Binärzahl in
der Wertetabelle des
ROM.
Tabellenausgang für
Betrag oder LOG des
Betrages
CO GO K) CD CO CO Cn
Dit Ueriiq-
1024 | 512 | 256 | 120 | Mf? -6JL. 210 |
222 | 221 | 220 | 219 | 18 |
22 | 21 | 20 | 19 |
Überlauf IV DiU =
ΛΠ- 32 |
Ifi | Γ (! |
4 | 2 | 1 | 2040 |
2^7 | 216 | 215 | ?1 4 | 8192 | 400 6 | U |
17 | 16 | 15 | I 4 | 13 | 12 | |
l2 H Q?
Bit Mumbier
1/2 Level MRP ROM
Bit Mumbier
1/2 Level MRP ROM
+ q2 = Adores
Ic + Q^ LSB
Claims (20)
- PatentansprücheIJ Schaltung zur Adressierung von in Festwertspeichern gespeicherten Wertetabeilen, gekennzeichnet durch ein Register ( 20 ) zur Speicherung eines ersten Eingangsdatenwortes, welches eine Mehrzahl von Staffeladressen zur Verminderung des Speicherbedarfes enthält, ferner durch Festwertspeicher ( 24, 26 ), welche auf die einzelnen Staffeladressen ansprechen und zur Speicherung numerischer Werte dienen, wobei die Genauigkeit für mathematische Operationen erhöht wird und die Quantisierung der numerischen Werte von dem Bit-Umfang eines jeweils in den Festwertspeichern gespeicherten Digitalwortea abhängig ist und durch Dekodierungsmittel ( 22 ), welche mit den genannten Staffeladressen zusammenwirken, zur Auswahl eines der numerischen Werte aus den Festwertspeichern.
- 2. Schaltung nach Anspruch I7 dadurch gekennzeichnet, daß die Staffeladressen durch eine Anzahl von gestaffelten Adreßpositionen längs des genannten ersten Eingangsdatenwortes gegeben sind- welche jeweils eine Anrahl von Bits umfassen.
- 3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Festwertspeichern ( 24, 26 ) gespeicherten numerischen Werte Reziprokwerte einer Anzahl von Zahlen, multipliziert mit einer Konstanten, sind, die jeweils durch eine beliebige Zahl einschließlich derjenigen gegeben sein kann, welche in einem wahren Reziprokwert einer bestimmten Eingangszahl resultiert.
- 4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß— 1 —die Konstante durch einen Störungspegel in Gestalt der Wurzel eines quadratischen Mittelwertes vorgegeben ist, der in einem Radarempfänger eingestellt ist.
- 5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Festwertspeicher ( 24, 26 ) einen auf eine höchstwertige Adreßposition der Staffeladressen ansprechenden Pestwertspeicher ( 24 ) enthalten.
- 6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Festwertspeicher ( 24, 26 ) einen auf eine geringstwertige Adreßposition der Staffeladressen ansprechenden Festwertspeicher ( 26 ) enthalten.
- 7. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Multiplexer ( 28 ) vorgesehen ist, um Datenwörter entweder von den Festwertspeichern ( 24, 26 ) oder von einer zweiten Eingangsdatenquelle ( 44 ) auszuwählen und daß eine Multipliziereranorndung ( ^O ) zum Multiplizieren eines Ausgangsdatenwortes des Multiplexers ( 28 ) mit einem dritten Eingangsdatenwort (48, ) vorgesehen ist.
- 8. Schaltung nach Anspruch 7- dadurch gekennzeichnet, daß dem Multiplexer ( 28 ) Steuermittel ( 47, 29 ) zur Auswahl einer auf einem Umgehungsweg zugeführten Konstanten ( 44 ) zuqeordnet sind.
- 9. Schaltung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Multipliziereranordnung ( -40 ) eine Maßstabsveränderungsfunktion an dem zugeführten dritten Eingangsdatenwort (48, ) vornimmt.
- 10. Schaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplizierer ( 40 ) eine Anzahl von Speicherregistern ( 30, 32 ) sowie eine Multipliziererreihe ( 34 ) zur Durchführung einer bzw. der Maßstabsveränderungsfunktion an dem genannten dritten Eingangsdatenwort enthält.
- ill. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gejkennzeichnet, daß die in dem Festwertspeichern ( 24, 26 ) geispeicherten Festwerte das Reziproke einer Summe eines Wertes an jedem Speicherplatz ^entsprechend einer Festwertspeicheradresse plus einer Hälfte eines Quantisierungsschrittes zur Erhöhung der Genauigkeit der betreffenden numerischen Werte, multipliziert mit einer Konstanten enthalten, welche einen beliebigen Wert einschließlich demjenigen Annehmen kann, wel-'Cher in einem wahren Reziprokwert resultiert.
- 12. Schaltung zur Gewinnung von in Festwertspeichern gespeicherten Tabelle-iwerten, gekennzeichnet durch einen ersten ■Multiplizierer ( 60 ) zur Erzeugung des Quadrates eines ersten Eingangsdatenwortes ( 61 ), einen zweiten Multiplizierer ( 62 ) zur Erzeugung des Quadrates eines zweiten Dateneingangswortes ( 63 ), ferner durch einen Addierer ( 64 ) zum Addieren der Ausgangssignale des ersten und des zweiten Multiplizierers ( 60, 62 ), weiter durch Regirtermittel ( 66 ) zur Speicherung des Ausganges des Addierers ( 64 ), wobei dieser Ausgang eine Mehrzahl von Staffeladressen zur Reduzierung eines Speicherbedarfes bildet, fernerhin durch Festwertspeicher ( 70, 72, 74 ), welche jeweils auf die Staffeladressen ansprechen und zur Speicherung numerischer Werte mit erhöhter Genauigkeit für mathematische Operationen dienen, wobei die Quantisierung der numerischen Werte durch den Bit-Umfang eines jeweils in den Festwertspeichern gespeicharten Digitalwortes bestinmt ist und durch einen Dekodierer ( 68 ), welcher ebenfalls auf die Staffeladressen anspricht und zur Auswahl eines der in den Festwertspeichern ( 70, 72, 74 ) gespeicherten Wertes dient.
- 13. Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Staffeladressen mehrere gestaffelte Adreßpositionen längs des Ausgangsdatenwortes des Addierers ( 64 ) enthalten, das in den Registermitteln ( 66 ) gespeichert ist.
- 14. Schaltung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Festwertspeichern ( 70, 72, 74 ) gespeicherten numerischen Werte die Quadratwurzelwerte einer Mehrzahl von Zahlen enthalten.
- 15. Schaltung nach einen der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Festwertspeicher ( 70, 72, 74 ) einen einer höchstwertigen Adreßposition der Staffeladressen zugeordneten Festwertspeicher ( 70 ) enthalten.
- 16. Schaltung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet,, daß die Festwertspeicher ( 70, 72, 74 ) einen einer mittleren Adreßposition de»." gestaffelten Adressen zugeordneten Festwertspeicher ( 72 ) enthalten.
- 17. Schaltung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Festwertspeicher ( 70, 72, 74 ) einender einer niedrigstwertigen Adreßposition/gestaffeiten Adressenzugeordneten Festwertspeicher ( "74 ) enthalten.
- 18. Schaltung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Addierer ( 64 ) eine Überlauf-Bit-Stelle zur Identifizierung einer Fehlerbedingung und zur Begrenzung der Größe des Wertes aus den Festwertspeichern ( 70, 72, 74 ) auf einen Maximalwert enthalten, den der bzw. ein Festwertspeicher ( 70 ) entsprechend der bzw. einer höchstwertigen Adressenposition zuläßt.
- 19. Schaltung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Registermittel ( 76 ) vorgesehen sind, welche zur Speicherung der numerischen Werte dienen, welche von den Festwertspeichern ( 70, 72, 74 ) ausgewählt' sind.!
- 20. Schaltung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch ge-• kennzeichnet/ daß die in dem Festwertspeichern ( 70, 72, 74 ) gespeicherten numerischen V'erte die Quadratwurzel einer Summe von quadratischen Werten plus einer Hälfte eines Quantisierungsschrittes zur Erhöhung der Genauigkeit der betreffenden numerischen Werte enthalten.
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