SU744597A1 - Цифровой функциональный преобразователь - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к цифровой вычислительной технике и может быть использовано дл  аппаратной реализации вычислени  функций в специализированных вычислительных машинах и системс1Х дл  управлени  и регулировани  в реальном масштабе времени. Известен функциональный преобразователь , содержащий генератор импульсов , счетчики, дешифратор, блок пам ти, блок умножени , схему совпадени  и схему считыва.ни  1. Недостатком его  вл етс  большой объем пам ти и большое врем  дл  воспроизведени  функции. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  цифровой функциональный преобразователь содержащий регистр, выходы старших разр дов которого соединены с входа ми первого блока пам ти,первый выход первого блока пам ти соединен с первым входом первого блока умножени  второй вход которого соединен с выходами младших разр дов регистра, выход второго блока пам ти соедщен с первым входом второго блока умноже ни , выходы первого и второго блоков умножени  соединены с первым и вторым входом сумматора 2. Устройство содержит, кроме того, третий блок умножени . Недостатком его  вл етс  низкое быстродействие. Цель изобретени  - повышение быстродействи . Цель достигаетс  тем, что вькоды младших разр дов регистра соединены с входом второго блока пам ти, второй выход первого блока пам ти соединен со вторым входом второго блока умножени , а третий выход первого блока пам ти соединен с третьим входом сумматора. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит регистр 1, блоки 2 и 3 пам ти, блоки 4 и 5 умножени , сумматор 6. Блоки 2 и 3 пам ти могут быть выполнены в виде одностороннего запоминающего устройства. Блок 4 и 5 умножени  могут быть выполнены в зависимости от требуемого быстродействи  либо по последовательной схеме, либо в виде одностороннего запокмнающего устройства. Сумматор 6 может быть выполнен в виде параллельной схемы.

Воспроизведение Функций1л-х или OSirctg-K в данном ЦФП осуществл етс  следукедим.образом.

В регистр 1 записываетс  код аргумента X. Старшие разр ды .аргумён- та X  вл ютс  адресом дл  обращени  к блоку 2 пам ти, в котором по каждому адресу записано одновреме но три значени , считываек5Ь е одновременно. Младшие разр ды аргумента х  вл ютс  адресом дл  обращени  к блоку 3 пам ти и одновременно значением одного

из сомнолсителей дл  блока 4 умножени , вторнм сомножителем дл  которого  вл етс  значение с первого выхода блока 2.пам ти. Значение с.выхода блока 3 пам ти  вл етс  одним из сомножителей дл  блока 5 умножени , вторь - сомножителем дл  которого  вл етс  значение с второго выхода блока 2 пам ти. Полученные произведени  с выходов блоков 4 и 5 умножени  и значение с выихода блока 2 пам ти суммируютс  в сумматоре б, с выхода которого снимаетс  значение воспроизводимой функции.Воспроизведение функции производитс  в три цикла . В первом цикле производитс  запись аргумента и считывание чисел из блоков 2 и 3 пам ти. Во втором цикле производитс  умножение в блоках 4 и 5 умножени  одновременно. В третьем ци1сле производитс  сложение в сумматоре б.

При вычислении тригонометричесого тангенса tg (х+лх) в блоке па ти 2 хран тс  три значени  (по первому выходу блока 2- /соъ х, по второму выходу igx/cosx, по третьему выходу tg х),записанные по одноу адресу х, представленному старими разр дами регистра 1. В блрке 3 пам ти хран тс  значени  й.х, записанные по адресу &х, представлен- , ному младшими разр дами регистра 1. первом цикле вычислени  по. адресу

, записанному в регистре , из блоков 2 и 3 пам ти считываютс  соответствующие значени  и переаютс  на входы блоков 4 и 5 умножени  и cyMNjaTopa 6. Во втором цикле вычислени  в блоке 4.производит-с  умножение значени  1/cos x на значение л X, в блоке 5 - умножение значени  tg-Х/СО& к на значение Дх. Полученные произведени  с выходов блоков 4 и 5 и значение t х с третьего выходи блока пам ти 2 суммируютс  в сумматоре б в третьем вычислени . Результат с выхода сумматора б  вл етс , значением тригонометрического тангенса.

При вычислении обратного тригоноетрического тангенса arvrtg (х+лх) в локе 2 пам ти хран тс  три значени  (по первому выходу блока 21/ (l+jt) , о второму выходу X/ (1 + х)-, по ретьему вьзходу Circtg- х ) , записанные о одному адресу х, представленному

старшими разр даглй регистра 1.В блоке 3 пам ти хран тс  значени  ,записанные по адресу А х,представленном младшими разр дами регистра 1.В первом цикле вычислени  по адресу х+дх, записанному в регистре 1,из блоков 2 и 3 пам ти считываютс , соответствукхдие значени  и подаютс  на вход смматора б и входы блоков 4 к 5 умножени . Во втором цикле вычислени  в блоке 4 производитс  умножение значени  1/(1+х) на значение лх, в блоке 5 - умложение значени  х/(1+х) на величину дх. Полученное произведение с выхода блока 4 сум1.1ируетс  с значением arctg- х в сумматоре 6. Полученное произведение с выхода блока 5 вычитаетс  из суммы двух вышеуказанных значений в сумматоре 6 (вычитание может быть выполнено сложением дополнительного кода, подаваемого с-выхода блока 5) Результат с выхода сумматора 6  вл етс  значением обратного тригонометрического тангенса.

Структура ЦФП одинакова дл  процессов воспроизведени  обратного и пр мого тригонометрического тангенса . Различием  вл ютс  содержани  (запомненные данные), в блоках 2 и 3 пам ти и операци  сложение (вычитание ) по второму входу сумматора 6.

Точность воспроизведени  функций пр мого и обратного тригонометрического тангенса определ етс  длиной разр дной сетки регистра 1.

Врем  воспроизведени  Указанных функций зависит от времени выполнени  операции умножени  в блоках 4 и 5. При реализации этих блоков 4 и 5 умножени  в виде одностороннего запомин ающего устройства, врем  выполнени  второго цикла равно времени обращени  к пам ти, т.е. равно одному такту. Оацее врем  вычислени  в зтом случае определ етс трем  тактами. Дл  любого случа  общее врем  вычи.слени  Т 2, где Ту,- врем  в тактах операции умножени .

Таким образом, по сравнению с известным предлагаемый преобразователь обладает большим быстродействием и более широкими функциональными возможност ми. ; .

Claims (2)

1.Авторское сйидетельство СССР 344444, кл. G 06 F 15/20,

03.12,70.

2.Авторское свидетельство СССР № 575647, кл. G 06 F 7/38, 30.11.76 (прототип),