SU741271A1 - Устройство дл вычислени тригонометрических функций - Google Patents

Description

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в управляющих системах и устройствах воспроизведения функциональных зависимостей.

Для вычисления тригонометрических функций от величин, представленных в виде последовательности импульсов, могут быть использованы устройства, полученные из общей схемы воспроизведения полинома и содержащие сумматоры, двоичный счетчик, группу элементов И и элементы задержки [1].

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее двоичный счетчик, регистр, сумматоры группы элементов И и элементы задержки[2].

Входная шина устройства соединена с входом двоичного счетчика и через элементы задержки с управляющими входами групп элементов И. Выходы регистра и входы первого сумматора, выходы первого сумматора и входы второго сумматора, а также выхода второго сумматора и входа третьего сумматора соединены между собой через группы элементов И.

На входную шину устройствапоступает последовательность импульсов, параллельный код(х)суммы которых накапливается в двоичном счетчике, а в третьем сумматоре вычисляется значение заданной тригонометрической функции, например, sin(x)B соответствии с формулой разложения ее в ряд · с ограниченным количеством членов sin(x) - х - *··’

Известное устройство-прототип имеет большой объем оборудования, поскольку для вычисления тригонометрических функций по разложению в ряд, содержащий два члена, используется двоичный счетчик, три сумматора и регистр; а также малое быстродействие, так как для обработки каждого входного импульса затрачивается три такта работы. Кроме того, в таком устройстве требуются дополнительные блоки для ввода начальных условий, так как перед началом его работы в сумматоры и регистр необходимо занести кода начальных значений вычисляемой функции и ее разностей.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение его быстродействия.

Это достигается тем, что е устройство, содержащее двоичный счетчик, два сумматора, две группы элементов И и элемент задержки, причем вход устройства соединен с первыми входами элементов И первой группы и через элемент задержки с первыми входами элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с выходами первого сумматора, а выходы с первым входом второго сумматора, введен дополнительный счетчик, вход которого соединен с входом устройства, а выход с вторым входом второго сумматора, при этом выход элемента задержки, соединен с третьим.входом второго сумматора и входом двоичного счетчика, вы- 15 ход которого соединен с вторыми входами элементов И первой группы, выходами соединенных с выходами первого сумматора.

Схема предлагаемого устройства представлена на чертеже и содержит двоичный счетчик 1, первый 2 и второй 3 сумматоры, дополнительный счетчик 4, две группы элементов И 5, 6 и элемент задержки 7.

Вход устройства соединен с входом дополнительного счетчика 4, входом элементов задержки 7 и.с управляющими входами элементов И первой группы 5, информационные входы которых подключены к выходам двоичного счетчика 1 , а выходы — к входам сумматора 2 Выходы сумматора 2 соединены с информационными входами элементов И второй группы 6, подключенных управляющими входами к выходу элемента за20 держки, а выходами к первым входам сумматора 3. Выход дополнительного счетчика 4 соединен с вторым· входом сумматора 3, к третьему входу которого подключен выход элемента задержки, 40 соединенного с входом двоичного счетчика 1.

На вход устройства поступает последовательность импульсов, код(х· 2~) суммы которых накапливается в п-разрядном двоичном счетчике 1. В 2 п-разрядном сумматоре 2 накапливается величина = S 2 · ι=\—§--) · 2 >

код которой поступает на вход Зп-разрядного сумматора 3, где он складывается с содержимым сумматора 3, в котором накапливается величина · 2-^. i 2 ЕсΚΛΟ -ί-Χ) ⁰ ли коэффициент пересчета дополнительного счетчика 4 принять равным шести, то в сумматор 3 с выхода счетчика 4 η х -5*¹ поступает величина -θ- = -θ- 2 ·

Кроме того, на третий вход суммато- ра 3, соответствующий 2n+l-Mjr разряду, поступает величина s'j =¾ 2*^υ + 1 = . = χ·2 . Таким образом, в сумматоре 3 накапливается код величины S2_= S₂ -+

-v S“ +S' = x . 2~^и-(-|-³ 2~^5и , что соответствует разложению в ряд арксину^Ζ 1x3 са: arcsin(х) = х + у у +..., Если передавать код с выходов сумматора 2 на входы вычитания сумматора 3 по каждому разряду соответственно й выход счетчика 4 с коэффициентом пересчета, равным шести, подключить к второму входу вычитания сумматора 3, то в нем накапливается код величины

S/о = х · 2 — 2 , что соответстX. 6 вует разложению в ряд'синуса:

sin (х) = X - у + . . .

Если в качестве счетчика 4 использовать двухразрядный счетчик с коэффициентом пересчета, равным трем, и передавать код с сумматора 2 на сумматор 3 со сдвигом на один разряд влево, то при подключении выходов элементов И второй группы к первым входам сложения сумматора 3 и выхода счетчика 4 к второму входу сложения сумматооа 3 получают реализацию функции тангенса:

tg (х) =.х + у +..., а при подключении выходов элементов И второй группы .к первым входам вычитания сумматора 3 и выхода счетчика 4 к второму входу вычитания сумматора 3, получают реализацию функх ции арктангенса: arctg(x) = х—^-+...

В предлагаемом устройстве на вычисление тригонометрических функций используется два такта, а в прототипе — три такта .работы, т.е. повышается быстродействие устройства. Поскольку начальное состояние двоичного счетчика 1 и сумматоров 2 и 3 нулевое, то не требуются дополнительные блоки для ввода начальных условий .

А5

Claims (2)

1.Воронов А.А. и др. Цифровые аналоги дл  систем автоматического управлени , изд. АН СССР, М., 1960, с. 100.

2.Автоматизаци  производства и промышленна  электроника, Сов.

энциклопеди  , М., 1962, т. 1, с. 476 (прототип).

/V /ч

Bfi

-.ГГ9вК