SU1656511A1 - Digital function separator - Google Patents

Digital function separator Download PDF

Info

Publication number
SU1656511A1
SU1656511A1 SU894697150A SU4697150A SU1656511A1 SU 1656511 A1 SU1656511 A1 SU 1656511A1 SU 894697150 A SU894697150 A SU 894697150A SU 4697150 A SU4697150 A SU 4697150A SU 1656511 A1 SU1656511 A1 SU 1656511A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
switch
multiplier
derivative
Prior art date
Application number
SU894697150A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Федорович Благинин
Иван Федорович Цыганов
Original Assignee
Пермское Высшее Военное Командно-Инженерное Краснознаменное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза В.И.Чуйкова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пермское Высшее Военное Командно-Инженерное Краснознаменное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза В.И.Чуйкова filed Critical Пермское Высшее Военное Командно-Инженерное Краснознаменное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза В.И.Чуйкова
Priority to SU894697150A priority Critical patent/SU1656511A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1656511A1 publication Critical patent/SU1656511A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  аппаратурной реализации аналитических функций в специализированных и универсальных цифровых устройствах при сокращении объема посто нного запоминающего устройства. Генератор содержит последовательно соединенные счетчик 1, дешифратор 2 адреса, блок 3 пам ти, первый сумматор 4, первый коммутатор 5, умножитель 6 второй коммутатор 7, а также буферный регистр 8, второй и третий сумматоры 9, 10, блок синхронизации 11 и элемент И 12. Генератор позвол ет вычисл ть значение функции и ее первой производной на основе значений данных величин в предыдущей точке изменени  аргумента и хранимых в пам ти значений (приращений) сформированной соответствующим образом второй производной функции без накоплени  ошибки интегрировани  к концу каждого интервала аппроксимации.1 илThe invention relates to computing and can be used for instrumental realization of analytical functions in specialized and universal digital devices while reducing the size of the permanent storage device. The generator contains serially connected counter 1, address decoder 2, memory block 3, first adder 4, first switch 5, multiplier 6 second switch 7, as well as buffer register 8, second and third adders 9, 10, synchronization unit 11 and AND element 12. The generator allows to calculate the value of the function and its first derivative on the basis of the values of these quantities at the previous point of the argument change and the values (increments) stored in the memory of the second derivative of the function formed accordingly without accumulating an error griding to the end of each approximation interval. 1 or

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  воспроизведени  гладких функций в специализированных вычислител х.The invention relates to computing and can be used to reproduce smooth functions in specialized computers.

Цель изобретени  - сокращение объема пам ти и повышение точности.The purpose of the invention is to reduce memory and increase accuracy.

На чертеже представлена функциональна  схема цифрового генератора-функции.The drawing shows the functional diagram of the digital generator function.

Цифровой генератор функций содержит счетчик 1, дешифратор 2 адреса, блок 3 пам ти приращени  второй производной, первый накапливающий сумматор 4, первый коммутатор 5, умножитель 6, коммутатор 7, буферный регистр 8, второй накапливающий сумматор 9, третий накапливающий сумматор 10. блок 11 синхронизации, элемент И 12.The digital function generator contains a counter 1, a decoder 2 addresses, a block 3 of the increment memory of the second derivative, the first accumulating adder 4, the first switch 5, the multiplier 6, the switch 7, the buffer register 8, the second accumulating adder 9, the third accumulating adder 10. block 11 synchronization, element And 12.

Генератор функционирует следующим образом.The generator operates as follows.

Вычисление значений функции в предлагаемом цифровом генераторе производитс  на основе двухкратногоThe calculation of the function values in the proposed digital generator is made on the basis of a twofold

интегрировани  численными методами ступенчатой функции, представл ющей собой вторую производную функции, сконструированную дл  выполнени  на каждом интервале аппроксимации краевых условий дл  функции и ее первой производной.integrating numerically the step function, which is the second derivative of the function, designed to perform an approximation of the boundary conditions for the function and its first derivative on each interval.

Значение первой производной функции в очередной точке вычисл етс  по формулеThe value of the first derivative of the function at the next point is calculated by the formula

ЁYo

о ел о елabout ate about ate

Y(xM) Y(xi)- i 0, л/2.Y (xM) Y (xi) - i 0, l / 2.

Y(xi)Y (xi)

Дх +Dx +

Y(xi) 2Y (xi) 2

Ах (1)Ah (1)

где Y(XI) - значение первой производной функции в предыдущей точке изменени  аргумента;where Y (XI) is the value of the first derivative of the function at the previous point of the argument change;

Y(XI) - значение второй производной функции, которое формируетс  заранее на основе выполнени  краевых условий дл  функции и ее первой производной на каждом интервале аппроксимации Дх (здесь и далее помечаема  индексом х)Y (XI) is the value of the second derivative of the function, which is formed in advance based on the fulfillment of the boundary conditions for the function and its first derivative at each approximation interval Dx (hereinafter indicated by the index x)

ПричемAnd

V(xi) У(хЛ), ,mV (xi) Y (xL),, m

1 при xj xi xj + A x/2 ,1 when xj xi xj + A x / 2,

Д x 2при xj + -y- xi xj -f 1D x 2 when xj + -y- xi xj -f 1

те Y(xj,te y (xj,

) измен етс  с шагом Лх/2,) changes with step Lx / 2,

Ах - величина интервала аппроксимации;Ah - the value of the interval of approximation;

m - количество интервалов аппроксимации;m is the number of approximation intervals;

АхOh

Ах пAh p

- величина шага интегрировани ; п - количество шагов интегрировани  на интервале аппроксимации.- the size of the integration step; n is the number of integration steps in the approximation interval.

В результате повторного интегрирований первой производной функции (методом трапеции) получаетс  кусочно-квадратиче- ска  аппроксимаци  заданной функцииAs a result of repeated integration of the first derivative of the function (by the trapezoid method), a piecewise quadratic approximation of the given function is obtained.

w / 1 ч, , л Y ( X, ) + Y ( XI + 1 ) .w / 1 h,, l Y (X,) + Y (XI + 1).

Y (хн-1) Y (x,) + - -L-;р - Ах Y (xn-1) Y (x,) + - -L-; p - Ax

V (х.Н Y (х,)+- Ах1Дх (2) V (x.N Y (x,) + - Ax1Dx (2)

где Y(xi) - значение функции в предыдущей точке.where Y (xi) is the value of the function at the previous point.

Причем дл  j-ro интервала аппроксимацииMoreover, for the j-ro approximation interval

Y(xj.i) Y(xj-i.2)+AY(xj.i). Y(xjl2) Y(x|.i)+AY (xj-z).Y (xj.i) Y (xj-i.2) + AY (xj.i). Y (xjl2) Y (x | .i) + AY (xj-z).

(3)(3)

где A Y(x, 1)-приращени  второй производной функции, хранимые в пам ти, причем отрицательные величины записываютс  в ПЗУ в дополнительном коде.where A Y (x, 1) is the increment of the second derivative of the function stored in the memory, negative values being written to the ROM in the additional code.

На подготовительном этапе вычисление значений второй производной Y(XJ.I) и Y(xj.z) дл  каждого интервала аппроксимации производитс  по формулам;At the preparatory stage, the values of the second derivative Y (XJ.I) and Y (xj.z) for each approximation interval are calculated using the formulas;

Y(XM) Vi +V2j;Y (XM) Vi + V2j;

Y (xj,2) Vi|-Y2j;Y (xj, 2) Vi | -Y2j;

где YIJ - значение второй производной функции дл  выполнени  краевого услови  по первой производной функции A Yf;where YIJ is the value of the second derivative of the function to fulfill the boundary condition with respect to the first derivative of the function A Yf;

Y2j - значение второй производной функции дл  выполнени  краевого услови А YJ.Y2j is the value of the second derivative of the function to fulfill the boundary condition A YJ.

Формулы дл  вычислени  значений YIJ и Y2j получены на основе интегральных зависимостей между Y, Y, Y: A YThe formulas for calculating the values of YIJ and Y2j are obtained on the basis of the integral dependencies between Y, Y, Y: A Y

YDYD

(Y,+)AX.(Y, +) ax.

Ах Oh

где A Yj YJ-H - Yj - требуемые приращени  I дл  функции и ее первой AYj .Yj+i - Yji производной дл  крае- J вых условий J-ro интервала аппроксимации.where A Yj YJ-H - Yj are the required increments I for the function and its first AYj. Yj + i - Yji derivative for the boundary conditions J – ro of the approximation interval.

В накапливающие сумматоры 4,9, 10 записываютс  начальные значени  Yi, .Yi, Y,. В старшие разр ды счетчика 1 записываетс  адрес очередной  чейки блока 3The accumulating adders 4.9, 10 record the initial values Yi, .Yi, Y ,. In the older bits of counter 1, the address of the next cell in block 3 is recorded.

пам ти, в которой хранитс  значение A , а в умножитель 6 - величина шага интегрировани  Дх.the memory in which the value of A is stored, and in the multiplier 6, the value of the integration step Dx.

Работа устройства синхронизируетс  импульсами выходов a, b с, d блока синхронизации и осуществл етс  в два такта. В первом такте (по импульсу а) содержимое первого сумматора Y (xji)/2 через первый коммутатор 5 поступает на вход первого сомножител  умножител  6, где перемножаетс  с Ах. В результате на выходе умножител  6 образуетс  значение Y (x|i) Ах/2, которое (по импульсу Ь) поступает через второй коммутатор 7 в буферный регистр 8 и на второй накапливающий сумматор 9. гдеThe operation of the device is synchronized by the pulses of the outputs a, b with, d of the synchronization unit and is performed in two cycles. In the first cycle (by pulse a), the contents of the first adder Y (xji) / 2 through the first switch 5 are fed to the input of the first multiplier of multiplier 6, where it is multiplied with Ax. As a result, the output of the multiplier 6 forms the value Y (x | i) Ax / 2, which (by impulse b) goes through the second switch 7 to the buffer register 8 and to the second accumulating adder 9. where

прибавл етс  к содержимому данного сумматора , образу  на его выходе значе- HneY(xi) + Y(xjl) А х/2. Во втором такте работы устройства (по импульсу с) через первый коммутатор 5, который в этом тактеis added to the contents of this adder, forming at its output the value HneY (xi) + Y (xjl) A x / 2. In the second cycle of operation of the device (pulse c) through the first switch 5, which is in this cycle

подключает к входу множител  6 второй на- капливающий сумматор 3, значение Y(XI) + Y(xji)A x/2 поступает на умножитель 6, где формируетс  величина Ахconnects to the input of multiplier 6 the second accumulating adder 3, the value of Y (XI) + Y (xji) A x / 2 is fed to the multiplier 6, where the value of Oh is formed

t YM + Y(XJ ) 1 х Данна  величинаt YM + Y (XJ) 1 x Dunn value

(по импульсу d) через второй коммутатор 7, который в этом такте подключает к выходам умножител  6 третий накапливающий сумматор 10, поступает на последний, где(pulse d) through the second switch 7, which in this cycle connects to the outputs of the multiplier 6, the third accumulating adder 10, arrives at the last, where

формируетс  значение функции в очередной точке Y(XI+I) согласно формуле (2) Одновременно (также по импульсу d) выходы буферного регистра 8 через второй коммутатор 7 подключаютс  к входам второго сумматора 9, на котором формируетс  значение первой(производной функции в очередной точке Y(xi+i) согласно (1) путем повторного прибавлени  к Y(x,) + Y(xji) A x/2 содержимого буферного регистра 8the value of the function is formed at the next point Y (XI + I) according to the formula (2) Simultaneously (also by pulse d), the outputs of the buffer register 8 through the second switch 7 are connected to the inputs of the second adder 9, at which the value of the first (derivative function Y (xi + i) according to (1) by repeatedly adding to Y (x,) + Y (xji) A x / 2 the contents of the buffer register 8

Y(X||) Ах/2. В дальнейшем устройство работает аналогичноY (X ||) Ax / 2. In the future, the device works in a similar way.

При заполнении 1 младших разр дов счетчика 1, т.е. через п/2 шагов интегрировани , по приходе импульса d от блока 11 синхронизации на элементе И 12 формируетс  управл ющий импульс дл  первого накапливающего сумматора 4. В результате на первом накапливающемWhen filling 1 lower bits of counter 1, i.e. through p / 2 integration steps, upon the arrival of the pulse d from the synchronization unit 11 on the element 12, a control pulse is generated for the first accumulating adder 4. As a result, on the first accumulating

сумматоре 4 формируетс  очередное значение второй производной функции Y(xp) согласно (3), которое остаетс  неизменным дл  половины каждого интервала аппроксимации .adder 4 generates the next value of the second derivative of the function Y (xp) according to (3), which remains unchanged for half of each approximation interval.

Claims (1)

Формула изобретени  Цифровой генератор функций, содержащий три накапливающих сумматора, первый коммутатор, умножитель, блок пам ти приращени  второй производной, буферный регистр и блок синхронизации, причем выход блока пам ти приращени  второй производной соединен с информационным входом первого накапливающего сумматора , выход которого соединен с первым ин формационным входом первого коммутатора, выход которого соединен с входом первого сомножител  умножител , отличающийс  тем, что, с целью сокращени  объема пам ти и повышени  точности вычислений, в него введены второй коммутатор, счетчик, дешифратор адреса и элемент И, причем тактовый вход цифрового генератора функции соединен с входом запуска блока синхронизации и счетным входом счетчика, выходы старших разр дов которого соединены с соответствующими входами дешифратора адреса, выходы которого соединены с адресными входами блока пам ти приращений второй производной, вход шага интегрировани  цифрового генератора функции соединен с входом второго сомножител  умножител ,DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A digital function generator comprising three accumulating adders, a first switch, a multiplier, a second increment memory block, a buffer register, and a synchronization block, the output of the second derivative increment memory block connected to the information input of the first accumulating adder, whose output is connected to the first the information input of the first switch, the output of which is connected to the input of the first multiplier of a multiplier, characterized in that, in order to reduce memory and increase t computations, a second switch, a counter, an address decoder and an AND element are entered into it; the clock input of the function’s digital generator is connected to the trigger input of the synchronization unit and the counter's count input, the high-order outputs of which are connected to the corresponding inputs of the address decoder, whose outputs are connected to the address inputs of the memory unit of the increments of the second derivative, the input of the integration step of the digital function generator is connected to the input of the second multiplier multiplier, - - выход которого соединен с первым инфор-- мационным входом второго коммутатора, первый выход которого соединен с информационным входом буферного регистра и информационным входом второго накапливающего сумматора, выходы второго накап- ливающего сумматора и буферного регистра соединены с вторыми информационными входами соответственно первого и 10 второго коммутаторов, второй выход второго коммутатора соединен с информационным входом третьего накапливающего сумматора, выход которого соединен с выходом результатора цифрового генератораthe output of which is connected to the first information input of the second switch, the first output of which is connected to the information input of the buffer register and the information input of the second accumulating adder, the outputs of the second accumulating adder and buffer register are connected to the second information inputs of the first and 10 second switches, respectively the second output of the second switch is connected to the information input of the third accumulating adder, the output of which is connected to the output of the digital generator ora 15 функции, первый и второй управл ющие входы первого коммутатора соединены соответственно с первым в торым тактовыми выходами блока синхронизации, третий и четвертый тактовые выходы коюрогосоеди20 нены соответственно с первым и вторым управл ющими входами второго коммутатора , второй тактовый выход блока синхронизации соединен с первым входом элемента И, другие входы которого соедине25 ны с соответствующими выходами младших разр дов счетчика, выход элемента И соединен с синхронизирующим входом первого накапливающего сумматора.15 functions, the first and second control inputs of the first switch are connected respectively to the first clock of the clock outputs of the synchronization unit, the third and fourth clock outputs of the coyrang connection are respectively with the first and second control inputs of the second switch, the second clock output of the synchronization block is connected to the first input of the element And, the other inputs of which are connected to the corresponding outputs of the low-order bits of the counter, the output of the element I is connected to the synchronizing input of the first accumulating adder. ЮYU hh
SU894697150A 1989-05-29 1989-05-29 Digital function separator SU1656511A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894697150A SU1656511A1 (en) 1989-05-29 1989-05-29 Digital function separator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894697150A SU1656511A1 (en) 1989-05-29 1989-05-29 Digital function separator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1656511A1 true SU1656511A1 (en) 1991-06-15

Family

ID=21450324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894697150A SU1656511A1 (en) 1989-05-29 1989-05-29 Digital function separator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1656511A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1290305, кл.С 06 F 7/544, 1985. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111103686B (en) Method for realizing self-adaptive optical SPGD control algorithm based on FPGA
SU1656511A1 (en) Digital function separator
SU1290305A1 (en) Device for calculating function value
SU1659891A1 (en) Digital meter for frequency transducer signals processing
SU1107136A1 (en) Digital function generator
SU1596323A1 (en) Device for computing logarithmic function
SU1751777A1 (en) Device for computing roots
SU1644159A1 (en) Correlator
SU1640688A1 (en) Random nambers generator
SU940155A1 (en) Device for computing elementary functions
SU1170461A1 (en) Calculating device
JPS5840421Y2 (en) Digital differential analyzer
SU1390608A1 (en) Divider
SU1550532A1 (en) Correlation meter
SU1180884A1 (en) Device for calculating function valces
RU2055394C1 (en) Device for search of roots
SU788363A1 (en) Digital frequency multiplier
SU1171774A1 (en) Function generator
SU857978A1 (en) Simulator of multidimensional random values
SU1751736A1 (en) Digital functional generator
SU1013953A1 (en) Exponential function computing device
SU1487030A1 (en) Digital functional converter
SU1413626A1 (en) Device for computing function of two arguments
SU1388853A1 (en) Fixed-point number divider
SU930262A1 (en) Device for forming step trajectory