JPS63186329A - 三角関数前処理装置 - Google Patents

三角関数前処理装置

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JPS63186329A
JPS63186329A JP62019302A JP1930287A JPS63186329A JP S63186329 A JPS63186329 A JP S63186329A JP 62019302 A JP62019302 A JP 62019302A JP 1930287 A JP1930287 A JP 1930287A JP S63186329 A JPS63186329 A JP S63186329A
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Japan
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笹原 美小夜
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/02Digital function generators
    • G06F1/03Digital function generators working, at least partly, by table look-up
    • G06F1/035Reduction of table size
    • G06F1/0353Reduction of table size by using symmetrical properties of the function, e.g. using most significant bits for quadrant control
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/38Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • G06F7/48Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
    • G06F7/544Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices for evaluating functions by calculation
    • G06F7/548Trigonometric functions; Co-ordinate transformations
    • GPHYSICS
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    • G06F2101/04Trigonometric functions

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、三角関数演算における三角関数前処理装置に
関するものである。
〈従来の技術〉 三角関数sin  X、cos  Xを求めるには、例
えば初等関数の数値計算(−松信著、教育出版社)に述
べられているように、ティラー展開、チェビシェフ展開
などの級数展開法、またはCORDICなどのアルゴリ
ズムがある。しかし、これらのアルゴリズムを広い定義
域で用いるのは精度と演算時間の点から有効ではなく、
O<X<π/4となるように剰余算を行ない、狭い定義
域についてだけ上記アルゴリズムを適応するのが一般的
である。
Y=sin  Xを求める計算アルゴリズムの一例を第
2図を用いて説明する。まず、剰余算を以下のように行
なう。Xを被除数、π/4を除数として剰余を求め、剰
余をR1商の下位3ビットを最下位のビットより、フラ
グfc、fb、f、aにセットする。R=X  ・mo
d  (π/4)である。
この時、第2図かられがるように、フラグfa、fb、
fcと入力数Xの符号SFとの関係により(表1、参照
)、以下のように演算が選択される。
まず、f c = 1ならばR=π/4−Rの補正を行
なう。次に入力Xの符号フラグSFとフラグfaとの排
他的論理和が出力Yの符号となる。次に、フラグfbと
フラグfcの排他的論理和を求め、fbofc=1なら
ばcoS Rを、そうでなければ、sjn  RをC0
RDIC又は展開式を用いて求め、これをIYIとする
。このようなアルゴリズムのもとにY=sin  Xを
求める。
(以下、余白) 退−一乱 次に、第3図を用いて、従来の計算方式を説明する。ま
ず、Xをπ/4で剰余算を行ない(302)、剰余(R
)と商とを求める。ここで、フラグfa、fb、fcは
rOJに初期化されているものとする。商の下位3ビッ
トを調べ、ビット0=1(図面ではビットをbm表す)
ならば(303)フラグfcに1をセットしく304)
、ビット1=1ならば(305)フラグfbに1をセッ
トしく306)、ビット2=1ならば(307)フラグ
faに1をセットする(308)。フローチャート図で
は判断結果が肯定なら「Y」を否定なら「N」の経路を
取る。
次に、fc=1ならば(309) R= x / 4−
Rの補正を行なう(310)。次に入力Xの符号フラグ
5F=O(+)で<311)かつf a=:1か(3−
13)、または5F=1(−)で(311)かっfa=
o (312)の時には、出力Yの符号1:!5F=L
(−)とし、(314)、それ以外の場合は、出力Yの
符号はSF=’O(+)とする(315)。
次に、fb=1 (316)かっfc=o(318)ま
たは、fb=o (316)かっf c=1(317)
ならばcos  Rを(320)、そうでなければ、s
in  Rを(319)、C0RDIC又は展開式を用
いて求め、これをsin  Xの演算結果とする。同様
に、Y=cos  Xの計算アルゴリズムを第5図を用
いて説明する。まず、剰余算を以下のように行なう。X
を被除数、π/4を除数として剰余を求め、剰余をR,
商の下位3ビットを最下位のビットより、fc、fb、
faにそれぞれセットする。R=Xmod(π/4)と
なる。
この時、第5図かられかるように、フラグfa。
fb、fcと入力数Xの符号SFとの関係(表2参照)
により、以下のように演算が選択される。
まず、f c = 1ならばR= π/ 4− Hの補
正を行なう。次にフラグfaとfbの排他的論理和が、
出力Yの符号となる。次に、fbとfcの排他的論理和
を求め、fbofc=oならばcos  Rを、そうで
なければ、sin  RをC0RD I C又は展開式
を用いて求め、これをIYIとする。
このようなアルゴリズムのもとにY=cos  Xを求
める。
去−又 次に、第6図を用いて、従来の計算方式を説明する。ま
ず、Xをπ/4で剰余算を行ない(602)、剰余(R
)と商を求める。ここで、fa、fb、fcは0に初期
、化されているものとする。
商の下位3ビットを調べ、ビットO=4ならば(603
)フラグfcに1をセットしく604)、ビット1=1
ならば(605)フラグfbに1をセットしく606)
、ビット2=1ならば(607)フラグfaに1をセッ
トする(608)。
次に、fc=1ならば(609)R=π/4−Rの補正
を行なう(610)。次にf a=1で(611)かっ
fb=1か(613)または、fa=0で(611)か
っfb=o (612)の時、出力Yの符号は5F=O
(+)としく614)、それ以外の場合は、出力Yの符
号は5F=1 (−)とする(615)。
次に、fb=1  (616)かっfc=O(618)
または、fb=o (616)かッf c = 1(6
17)ならばsin  Rを(620)、そうでなけれ
ば、cosRを(619)−、C0RDIC又は展開式
を用いて求め、これをcos  Xの演算結果とする。
〈発明の解決しようとする問題点〉 上述した従来の演算装置では、三角関数Y=sin  
X、Y=cos Xなどを求めるには、0<X<π/4
となるようにXを被除数、π/4を除数として剰余算を
行ない、剰余をRとし、商を求め、商の下位3ビットを
1ビットずつ判定しながらフラグにセットするというこ
とと、フラグと入力数Xとの符号SFとの関係により出
力Yの符号の決定と、演算の選択を行なうということを
、マイクロプログラムで行なっていたため、マイクロプ
ログラムのステップ数が増加し、実行時間の増加を伴う
という問題点があった。
〈問題点を解決するための手段および作用〉本発明の三
角関数を求める装置は被除数を格納するレジスタと、除
数を格納するレジスタと、除算を行なうための加減算器
と、剰余を格納するレジスタと、商の下位3ビットを下
位より格納する第1フラグ、第2フラグ、第3フラグと
、入力数の符号を整向する第4フラグと、前記第2フラ
グ、第3フラグと、第4フラグとの値により出力数の符
号フラグを決定するための論理回路を有している。
したがって、上述した従来の三角関数前処理装置では、
三角関数Y=sin  X、Y:QO8Xなどを求める
には、O<X<π/4となるようにXを被除数、π/4
を除数として剰余算を行ない、剰余をRとし、商の下位
3ビットを1ビットずつ判定しながらフラグにセットす
るということと、フラグと入力数Xの符号gFとの関係
により出力Yの符号の決定と、演算・の選択を行なうと
いうことを、マイクロプログラムで行なっていたのに対
し、本発明は、商の下位3ビットをフラグにセットする
機能を設けるということと、フラグと入力数Xの符号S
Fとの関係により、出力Yの符号の決定と演算の選択を
論理ゲートにより行なうということで、マイクロプログ
ラムのステップ数の減少と、実行時間を短縮化できると
いう独創的内容を有する。
〈実施例〉 次に、本発明の実施例についてsin  Xを求める場
合を例に取って図面を参照して説明する。
第1図は1本発明の一実施例の構成概要を示すブロック
図である。第4図は、一実施例により5inXを求める
計算のフローチャート図である。
第1図において、101は被除数用レジスタ、102は
除数用レジスタ、103は加減算器(以下、ALU)、
104は剰余用レジスタ、105は商レジスタ、106
は論理回路、107は符号フラグ、108,109,1
10はフラグ、111.112.113は排他的論理和
ゲートである。
本実施例におけるフラグ108,109,110゜10
7はそれぞれ第1.第2、第3、第4フラグを構成して
いる。
sin  Xを求める時、まず被除数Xを被除数用レジ
スタ101に除数π/2を除数用レジスタ102に格納
し、ALU103を用いてXをπ/4で割った余りRを
剰余用レジスタ104に、商を商用レジスタ105にそ
れぞれ格納する(402)。次に、商の下位3ビットを
商用レジスタ105より下位からフラグfc108、f
b109゜falloへ格納しく403)、前記フラグ
fc108=1 (404)ならばR=π/4−Rを剰
余用レジスタ104に格納する(405)、次に入力X
の符号フラグ(SF)107とフラグfa110の排他
的論理和を排他的論理和ゲート113により求め、論理
回路106により出力Yの符号を決定しフラグ(SF)
107に格納する(406)。
次に、前記フラグfb109とfc108との排他的論
理和を排他的論理和ゲート113により求め、fbQf
c=1ならばcos  Rを、そうでなければ、sin
  RをC0RDIC又は展開式を用いて求め、これが
sin  Xの演算結果となる(407)。
次に、cos  Xを求める場合を説明する。第7図は
、本実施例によるcos  Xを求める計算のフローチ
ャート図である。
cos  Xを求める時には、まず被除数Xを被除数用
レジスタ101に除数π/2を除数用レジスタ102に
格納し、ALU103を用いてXをπ/4で割った余り
Rを剰余用レジスタ104に。
商を商用レジスタ105にそれぞれ格納する(702)
。次に、商の下位3ピツ]・を商用レジスタ105より
下位からフラグfc108、fbl。
9、falloへ格納しく703)、前記フラグfc1
08=1 (704)ならばR= tc / 4− R
を剰余用レジスタ104に格納する(705)。
次に、フラグfalloとフラグfb109との排他的
論理和を排他的論理和ゲート113により求め、論理回
路106により出力Yの符号を決定しフラグ107に格
納する(706)。次に、前記フラグfb109とfc
108との排他的論理和を排他的論理和ゲート113に
より求め、fbOfc=Oならばcos  Rを、そう
でなければ、sin  RをC0RDIC又は展開式を
用いて求め、これがcos  Xの演算結果となる(7
07)。
〈発明の効果〉 以上説明したように本発明は、三角関数Y=sin  
X、Y=cos  Xなどを求めるシステムにおいて、
O<X<π/4となるようにXを被除数、π/4を除数
として剰余算を行ない、剰余をRとし、商の下位3ビッ
トをフラグにセットする機能を設けるということと、フ
ラグと入力数Xの符号SFとの関係により出力Yの符号
の決定と演算の選択を、論理ゲートにより行なうという
ことで、今までマイクロプログラムで行なっていたステ
ップ(303〜308,311〜313,316〜31
8,603〜608.611〜613゜616〜618
)の処理が不要となり、マイクロプログラムのステップ
数の減少と、実行時間を短縮化できるという効果がある
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第2図はsin  Xのグラフ、第3図はsin  X
を求める従来の計算例を示すフローチャート図、第4図
は、一実施例によりsin  xを求める計算のフロー
チャート図、第5図はcOsXのグラフ、第6図はco
s  Xを求める従来の計算例を示すフローチャート図
、第7図は一実施例によるcos  Xを求める計算の
フローチャート図である。 101・・・・・被除数用レジスタ、 102・・・・・除数用レジスタ。 103・・・・・加減算器、 104・・・・・剰余用レジスタ、 105・・・・・商レジスタ、 106・・・・・論理回路。 107・・・・・符号フラグ。 108.109.110 ・・・・・フラグ、 111.112.113 ・・・・・排他的論理和ゲート。 特許出願人     日本電気株式会社代理人  弁理
士  桑 井 清 − 第4図 第5図 特開昭63−186;(:ビニ+(7)第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 三角関数を求めるシステムにおいて、被除数を格納する
    レジスタと、除算を行なうための加減算器と、剰余を格
    納するレジスタと、商の下位3ビットを下位よりそれぞ
    れ格納する第1フラグ、第2フラグ、第3フラグと、入
    力数の符号を格納する第4フラグと、前記第2フラグ、
    第3フラグと第4フラグとの値により出力数の符号フラ
    グを決定するための論理回路とを有し、 入力データを被除数として、π/4を法とする剰余算を
    前記加減算器により行ない、剰余算の商の下位3ビット
    を前記第1フラグ、第2フラグ、第3フラグにそれぞれ
    格納し、前記第3フラグと前記第4フラグとの排他的論
    理和また前記第2フラグと前記第3フラグとの排他的論
    理和を、前記論理回路により決定して符号フラグを決定
    することと、前記第1フラグと前記第2フラグとの排他
    的論理和により正弦値を求めるか、余弦値を求めるかを
    決定することを特徴とする三角関数前処理装置。
JP62019302A 1987-01-28 1987-01-28 三角関数前処理装置 Granted JPS63186329A (ja)

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JP62019302A JPS63186329A (ja) 1987-01-28 1987-01-28 三角関数前処理装置
US07/149,333 US4870606A (en) 1987-01-28 1988-01-28 Trigonometric function preprocessing system
DE3854207T DE3854207T2 (de) 1987-01-28 1988-01-28 Vorbearbeitungssystem für eine trigonometrische Funktion.
EP88101245A EP0276856B1 (en) 1987-01-28 1988-01-28 Trigonometric function preprocessing system

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JPS63186329A true JPS63186329A (ja) 1988-08-01
JPH0584928B2 JPH0584928B2 (ja) 1993-12-03

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US4870606A (en) 1989-09-26
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