SU734710A1 - Устройство дл вычислени функции - Google Patents

Description

изобретение относитс  к вычислитель- ной технике,-а именно к устройствам дл  воспроизведени  функциональных зависимо тей методом моделированй  аппроксимирующих функций и может найти применение в дискретной автоматике, цифровой измерительной Технике, специализированных вычислени х. . Известно устройство, содержащее управл емый делитель, счетчик, переключатели , схемы И, дешифраторы, схемы ИЛИ и реверсивные счетчики i . Недостатком данного устройства  вл етс  значительный объем намети при одновременной кусочно-линейной аппроксимации функдий , y-cosecic. . Наиболее близким по технической сущности к предложенному  вл етс  устройст во дл  вычислени  функций-У Sec X. , содержащее ключ, информацн онный вход которого подключен к выходу генератора счетны с импульсов, а разрешающий и запрешаюш.ий входы соединены соответственно с уп тавл юш.им входом устройства И выходом счетчика аргумент й выход ключа подключен к счетчику, выход которого подключен ко входам элементов И первой группы, реверсивный счетчик числа участков аппроксимации, подключенный первым выходом ко входу дещифрютора , выход которого подключен ко входу первого шифратора, выход которого подключен ко вторым входам элементов И первой группы и первый реверсивный счетчик результата 2 . Недостатком устройства  вл етс  ограниченна  точность и неоптимальные аппаратные затраты, а также ограниченные функциональные возмонадости, не позволившие воспроизводить функции V-sec /, y- tosecx одновременно и с высокой точностью. Цель изобретени  - повышение точности нбыстродействи . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  вычислени  функций у., .у cosc:o , содержатее ключ, информационный вход которого подключей к выходу генератора счетных им пульсов,, а разрешающий и запрещающий входы соединены Ьоответсгвенно с управл ющим входом устройства и вых9дом счетчика аргумента, выход ключа подключен к счетчику, выход которого подключен ко входам .элементов И первой группы . реверсивныйсчетчик числа участков аппроксимации , подключенный первым выходом ко входу дешифратора, выход которо го подключен ко входу первого шифратора. выход-которого подключен ко вторым входам элементов И первой группы и первый реверсивный счетчик результата , введены делитель длины участка аппроксимации, блок управлени  реверсивным счетчиком числа учас . тков аппроксимации, второй шифратор, втора группа элементов И, группа элементов ИЛИ, элекюнты ИЛИ, коммутаторы, сумматоры , второй реверсивный счетчик результата , блоки управлени  режимом, элемент И и делитель аргумента, подключенный входом к выходу ключа, а выходом ко входу счетчика аргум«1та, вход делител  длины участков аппроксимации соединен с выходом ключа, а выход - с первым входом реверсивного счетчика числа участков аппроксимации, ко второму выходу которого подключен блок управлени  реверсивным счетчиком числа участков аппроксимации, выход которого подключен ко второму входу реверсивного счетчика числа участков аппроксимации и первым входам коммутаторов первой и второй групп, вход второго ши(|ратора, подключен к выходу де1ли(|ратора, а выход к первым входам элементов И второй гру пы, вторые входы которых соединены с выходом счетчика, а выходы - со входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу второго коммутаторха , первый выход которого подключен к первому входу первого сумматора, а второй к первому входу втор-oiTi сум- матора, выход которого подключен ко входу второго реверсивного счетчика результата , управл ющие входы которого подклю чены к выходам второго блока управлени  режимом, а выход t- ко входам элементов ИЛИ группы, вход первого элемента ИЛИ подключен к выходам элементов И первой группы, а выход - ко второму входу нового коммутатора соединенного перч вьл выходом со вторым входом второго сумматора, а вторым - со вторым входом первого сумматора, выход которого соединен со входом первого реверсивного счетчика результата, управл ющие входь которого соединены с выходами первого блока управлени  режимом, а выход - со вторыми входами элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены со входами элемента И, выход которого подключен ко входам первого и второго блоков управлени  режимом. На фиг. 1 представлена бгазк-схема устройства; на фиг. 2 - графики футсций и у сооесх. Схема устройства содержит генератор 1 счетных импульсов: ключ 2, с разрешающим входом 3,делитель 4 аргумента, счетчик 5 аргумента, делитель 6 длины участка аппроксимации, реверсивный счетчик 7 участков аппроксимации, блок 8 управлени  реверсивным счетчиком числа участков аппроксимации, дешифратор 9, первый и второй шифраторы Ю и 11, первую и вторую группы элe eнтов 12 и 13 И, счетчик 14 управл емого делител , первый и второй элементы 15 и 16 ИЛИ, первый и второй коммутаторы 17 и 18, первый и второй сумматоры 19 и 20, первый и второй реверсивные счетчики 21 и 22 результата, третий элемент 23 ИЛИ, элемент 24 И, первый и второй блоки 25 и 26 управлени , ключ 2 содержит также запрещающий вход 27, коммутатор 17 содержит первый и второй выходы 28 и 29, коммутатор 18 импульсов содержит первый и второй выходы 30 и 31. Узлы устройства св заны следующим образом. Выход генератора 1 подключен ко входу ключа 2, выход которого соединен со входами делители 4 аргумента, . делител  6 длины участка аппроксимации и счетчика 14 управл емого делител . Вьаод делител  4 аргумента подключен ко входу счетчика 5 аргумента, выход которого еоединен запрещающим входом 27. Выход делител  6 длины участка аппроксимации подключен ко входу счет- t и юимMJ чика 7 участков аппроксимации, выход которого соединен со входом блока 8 управлени  реверсивным счетчиком числа участков аппроксимации, выходы которого св заны с управл ющими входами счетчика 7, выходы которого подключены ко входам дешифратора 9, выходы которого соединены со входами шифраторов 1О и 11, выходами св занных с первыми входами элементов И групп 12 и 13. Вторые входы- элементов И групп 12 и 13 подключены к выходам счетчика 14 управл емого делител , выходы элементов 57 И группы 12 подключены ко входам первого элемента 15 ИЛИ, а выходы элементов И группы 13 подключены ко вкодам второго элемента 16 ИЛИ. Выход первого и второго элементов 15 и 16 ИЛИ подключены к первым входам коммутаторов 17 и 18, вторые входы которых св заны с выходом блока 8 управлени  реверсивным счетчиком числа участков аппроксимации. Первый выход 28 и 30 коммутаторов 17 и 18 подключен ко входу первого сумматора 19, а второй выход 29 и 31 - ко входу второго сумматора 2О. Выходы первого и второгосумматоров19 и 2О подключены ко входам реверсивных счетчиков 21 и 22 результата, выходы которых св заны со входами третьего элемента 23 ИЛИ, выход которого подключен ко входу элементов 24 И, выход которого св зан со входом Первого и второго блока управлени  25 и 26, выходы которых подключены ко входам реверсивных счетчиков 21 и 22 результата. Устройство реализует кусочно-линейну аппроксимацию функций у вес к, y cosec X (фиг. 2). Аппроксимаци  выполнена с посто нным шагом л X , причем отрезок О- Ж /2 разбит на m равных участков m fc, X - 31/2 Хга . Устройство работает следующим о&разом . При подаче сигнала на разрешающий вход 3 отпираетс  ключ 2 и импульсы с выхода генератора 1 поступают на входы делителей 4, 6 и 14. Через делитель 4 аргумента число-импульсный эквивален переменной X поступает на счетчик 5 аргумента, коэффициент пересчета которо го равен 1О X , где 10 - масштаб ный коэффициент при X. Через делитель определ ющий длину участка аппроксимации , коэффициент делени  К л которого равен .ЛЧ , л 2.тX где гп - число j-частков аппроксимации половины периода функции y«seo А ( ); K,t - коэффициент делени  делител аргумента 4, определ ющего дискретность представлени  Импульсы поступают в счетчик 7 учас ков, полное число состо ний которого рав Т1 /2. Выходы счетчика 7 через дешифра тор 9 управл ют шифраторами 1О и 11 задающими угловые коэффициенты аппрок- 10 симирующих отрезков при помощи элементов 12 и 13 И. Импульсы с выходов элементов 12 и 13 И через элементы 15 и 16 ИЛИ поступают на входы коммутаторов 17 и 18 и далее через сумматоры 19 и 2О на входы реверсивных счетчиков 21 и 22. Выходной код с реверсивных счетчиков 21 и 22 результата поступает на входы третьего элемента 23 ИЛИ, а с выхода на вход элемента 24 И, импульсы с которого поступают в блоки 25 и 26 управлени , выходы юторых подключены к входам реверсивных счетчиков 21 и 22 результата. При переполнении счетчика 7 блок 8 управлени  счетчиком числа участков аппроксимации измен ет направленне , устанавлива  триггеры счетчика 7 в единичное состо ние. Кроме того, блок 8 управлени  счетчиком числа участков аппроксимации переключает коммутаторы 17 и 18 таким образом, гго коммутат( 17 отключаетс  по выходу 28 от первого сумматора 19 и подключаетс  по выходу 29 ко второму сумматору 20, а юоммутатор 18 отювочаетс  по выходу 31 от второго сумматора 2О и подкгаочаетс  по выходу ЗО к первому сумматору 19. Таким образом, с момента, переполне- ни  счетчика 7 угловые коэффшшеаты с выходов шифраторов 1О и 11 задаютс  в обратной последовательности; вход счет- чика 21 функдии X подключаетс  к каналу воспроизведени  функции У соввсх а вход счетчика 22 функдии v couecj подключаетс  к каналу воспроизведени  функдии y-secx , Блоки 25 и 26 управлени  управл ют работой реверсивных счетчиков 21 и 22 результата, осуществл   переключение режима работы счетчиков результата. Выходной код, поступающий с выходов реверсивных счетчиков 21 и 22 результата через элемент 23 ИЛИ, сравниваетс  элементом 24 И с едини1юб. При равенстве одного из выходных кодов единице , импульсы с элемента 24 И через блоки 25 и 26 управл« и  поступают на выходы реверсивных счетчиков 21 и 22 результата, осуществл   их реверсирование . Так, если в первоначальный момент реверсивный с.четчик 21 результата работает как суммирующий, а рев зсивный счетчик 22 результата как вычитающий, то, как только выходной код с реверсивного счетчика 22 будет равен единице, с элемента 24 И поступ т импульсы, ко7 торые через блоки 25 и 26 управлени  осуществл ют реверсирование счетчиков 21 п 22 результата, теперь реверсиш1Ь1 счетчик 21 результата будет вычитающий , а реверсивный счетчик 22 резуль- тата суммирующий. На первом участке дл  функции V совесх и на последнем участке дл  фун ции V-sec) обычна  кусочно-линейна аппроксимаци  невозможна, однако устройство позвол ет отрабатывать, на пе{ вом участке и, следовательно, на послед нем участке полупериодов аппроксимации функций, отрезок пр мой. Дл  этого на первом участке задают коэффициент деле ни  управл емого делител  14 равньм единице, а на последуюишх участках в соответствии с выражением VV;V -2 fe ,...,,,|J ас(п-л) где п .- номер участка аппроксимации ( 0 п S m ); Vn - число участков аппроксимации; i - нова  вспомогательна  переменна  (0 - 1), в начале участ ка аппроксимации 0, в кон це i- 1 . Из которого видно, что , равно V,, . V,.On2v,. It -2соаес- . АО 2,т вводитс  в вычитающий счетчик 22 ре зультата При воспрюиаведении первой четверти периода счетчик 22. работает на вычита ние, а счетчик 21 на сложение, В момент переполнени  сче.чика 5 аргумента на его выходе по вл етс  с  нал, запирающий ключ 2, и работа :а-;тройства переключаетс . ф.о рмула изобретени  Устройство дл  вычислени  функций , Х , содержащее ключ, информационный вход которого поа ключей к выходу генератора счетных им пульсов, а разрешающий и запрешаюший входы соединены соответственно с упра л ющим входом устройства и выходом счетчика аргумента, выход ключа поцклю 10.8 чен к счетчику, выход которого подключен ко входам элементов И первой группы , реверсивный счетчик числа участков аппроксимации, подключенный первым выходом ко входу дешифратора, выход которюго подключен ко входу первого шифратора, выход которого подключен ко вторым входам элементов И первой группы и первый реверсивный счетчик результата, отличающеес  тем, что, с целью повьаиени  точности и быстродействи , в него введены делитель длины участка аппроксимации, блок управлени  реверсивным счетчиком числа участков аппроксимации, второй шифратор, втора  группа элементов И, группа элементов ИЛИ, элементы ИЛИ, коммутаторы , сумматоры, второй реверсивный счетчик результата, блоки управлени  режимом, элемент И и делитель аргумента, подключенный входом к выходу ключа, а выходом ко входу счетчика аргумента, вход делител  длины участков аппроксимации соединен с выходом ключа, а выход - с первым входом реверсивного счетчика числа участков аппроксимации, ко второму выходу которого подключен блок управлени  реверсивным счетчиком числа участков аппроксимации, вькод которого подключен ко второму входу реверсивного счетчика участков аппроксимации и первым входам коммутаторов первой и вторсУ групп, вход второго шифратора подключен к выходу дешифратора, а выход - к первым входам элементов И второй группы , вторые входы KOTOpbtx соединены с ВЫХ.ОДОМ счетчика, а выходы - со входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу второго коммутатора, первый выход которого подключен к первому входу первого сумматора , а второй - к первому входу вто.рого сумматора, выход которого подключен ко входу второго реверсивного счетчика результата, управл ющие входы которого подключены к выходам второго блока управлени  режимом, а выход - ко входам элементов ИЛИ группы, вход первого элемента ИЛИ подключен к выходам элементов И первой группы, а выход - ко второму Входу первого коммутатора, соединенного первым выходом со вторым входом второго сумматора, а вторым - со вторым входом первого сумматора, выход которого соединен со входом первого реверсивного счетчика результата, управл ющие входы которого соединены с выходами первого блока управлени  режи-

9 734710.10

MOM, a выход - со вторыми входами эле-1. Авторское свидетельство СССР

ментов ИЛИ группы, выходы которых сое-J 415686, ют. С бб F 15/34,

днвены со входами элемента И, выход1974, которого подключен ко входам первого и

второго блоков управлени  режимом.5 2. Авторское свидетельство СССР

Источники информации,№ 376778, кл. С 06 F 15/34, 1973

прин тые во внимание при экспертизе(прототип).

y

.. . фаз. 2 a sec)( -mi

Claims (1)

1. Фо рмула изобретения

   Устройство для вычисления функций У-Sec У, У = cosec X . содержащее ключ, информационный вход которого подключен к выходу генератора счетных импульсов, а разрешающий и запрещающий входы соединены соответственно с управляющим входом устройства и выходом счетчика аргумента, выход ключа подклю чен к счетчику, выход которого подключен ко входам элементов И первой группы, реверсивный счетчик числа участков аппроксимации, подключенный первым 5 выходом ко входу дешифратора, выход которого подключен ко входу первого шифратора, выход которого подключен ко вторым входам элементов И первой группы и первый реверсивный счетчик

   10 результата, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены делитель длины участка аппроксимации, блок управления реверсивным счетчиком числа

   15 участков аппроксимации, второй шифратор, вторая группа элементов И, группа элементов ИЛИ, элементы ИЛИ, коммутаторы, сумматоры, второй реверсивный счетчик результата, блоки управления режимом,

   20 элемент И и делитель аргумента, подключенный входом к выходу ключа, а выходом ко входу счетчика аргумента, вход делителя длины участков аппроксимации соединен с выходом ключа, а выход - с пер25 вым входом реверсивного счетчика числа участков аппроксимации, ко второму выходу которого подключен блок управления реверсивным счетчиком числа участков аппроксимации, выход которого подключен

   30 ко второму входу реверсивного счетчика числа участков аппроксимации и первым входам коммутаторов первой и вторе® групп, вход второго шифратора подключен к выходу дешифратора, а выход — к

   35 первым входам элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с выходом счетчика, а выходы - со входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу второго

   40 коммутатора, первый выход которого подключен к первому входу первого сумматора, а второй - к первому входу второго сумматора, выход которого подключен ко входу второго реверсивного счет45 чика результата, управляющие входы которого подключены к выходам второго блока управления режимом, а выход - ко входам элементов ИЛИ группы, вход первого элемента ИЛИ подключен к выходам ⁵⁰ элементов И первой группы, а выход ко второму входу первого коммутатора, соединенного первым выходом со вторым входом второго сумматора, а вторым - со вторым входом первого сумматора, выход ⁵⁵ которого соединен со входом первого »реверсивного счетчика результата, управляющие входы которого соединены с выходами первого блока управления режи—

   734710¹ мом, а выход - co вторыми входами элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены со входами элемента И, выход которого подключен ко входам первого и второго блоков управления режимом.