SU881741A1 - Цифровой логарифмический преобразователь - Google Patents

Description

(54) ЦИФЮВОЙ ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Г

Изобретеиие относитс  к цифровой вычислительной технике и может быт использовано при построении специализированных вычислителей , информационно-измерительных систем, цифровых фильтров и гибридных функциональных преобразователей.

Известно устройство содержащее сдвигающий регистр, вычитающий счетчик, регистр характеристики , генератор тактовых импульсов, два триггера, схему сравнени , три схемы И и схему ИЛИ 1.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность преобразоващш нормализованных чисел так как оно предназначено в основном дл  получени  двоичных логарифмов целых чисел.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  двоичное арифметическое устройство, которое содержит первый и второй регистры, входы которых подключены к входной щине и к выходу сумматора , а их выходы соединены с первым входом сдвигового регистра, первым входом сумматора и уходом счетчика сдвигов, выход

которого подключен к регистру параметра, выход которого соединен с первыми входами двух схем И и схемы сравнени , второй вход которой соединен с выходом регистргР хранени , первый ее вь1ход подключен к первому входу третьей схемы И, второй - ко вторым входам первых двух схем И, выход одаой из которых подключен ко второму входу сдвигового регистра, а выход второй схемы И соединен со входом запомина|ощего устройства, выход которого соединен с выходом сдвигового регистра и вторым входом сумматора, выход которого подключен к первому своему входу и к второму входу третьей схемы И, выход которой соединен с выходной щиной устройства 2.

Однако этому способу присуще ограниченное быстродействие, которое зависит от длины преобразуемых чисел п обусловлено последовательной природой получени  разр дов функции.

Claims (2)

1. Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства дл  вычислени  двоичных логарифмов нормализованных чисел. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее п -разр дные сумматор и регистр ( п -разр дность аргумента), ьходы которого  вл ютс  входами преобразовател , выходы регистра подключены к разр дным входам сумматора, выходы которого  вл ютс  выходом преобразовател , дополнительно введено запоминающее устройство, к адресным входам которого подключены (п - выхода старших разр дов регистра, а (ц -3) информационных выхода запоминающего устройства подключены к ( п -3) входам младших разр дов сумматора. На чертеже приведена блок-схема преобразо вател . Цифровой логарифмический преобразователь содер сит регистр 1, сумматор 2, запоминающе устройство 3. Работа преобразовател  основана на кусочно линейной аппроксимации логарифмической функции ; eo(yjj(l+X) , где ,i . Входной код X содержит часть верной информации о выходной величине и может использоватьс  как грубое приближение исходно функции. Функцию коррекцииAiilX)EO(y,j,(IfХ)котора  измен етс  в более узких пределах по сравнению с исходной функцией, записываю в корректирующее запоминающее устройство и используют дл  уточнени  результата преобразовани . Таким образом, логарифмическа  .функци  вычисл етс  на сегменте ,1 в соответствии с формулой () х+л: (хь Первое слагаемое  вл етс  входной величиной , помещаемой в регистр 1, и подаетс  на первые входы разр дов сумматора 2. Второе слагаемое извлекаетс  из запоминающего устройства 3 и поступает на другие входы сумматора 2, на выходе которого образуетс  результат . Поскольку функци  UV(X)  вл етс  лишь частью результата, то объем запоминающего устройства 3 оказываетс  примерно на пор док меньше, чем в случае чисто табличного логарифмического преобразовани , и может быть определен по формуле ( (fl-5), где Т - длина кода аргумента. Дл  получени  результата требуетс  только одна операци  суммировани  и выборка из запоминающего устройства 2. Врем  преобразовани  определ етс  этими двум  составл ю4 ими, зависит только от типов используемых лементов и не зависит от разр дности аргумента . В то же врем  быстродействие известого устройства оказываетс  намного хуже, так как на каждом щаге необходимо выполн ть операции выборки из запоминающего устройства , сравнени , сдвига и суммировани , число шагов равно числу разр дов кода аргумента . Кроме того, дл  получени  окончательного результата необходимо осуществл ть масштабирование, что требует вьшолнени  операции умножени . Предлагаемый логарифмический преобразователь позвол ет достичь почти предельного быстродействи , сравнимого с быстродействием табличного метода при умеренных аппаратурных затратах. Наиболее экономичным  вл етс  его использование дл  преобразовани  8-12-разр дных чисел, что позвол ет использовать его цри цифровой фильтрации, адаптивной дискретизации, цифровой обработке сигналов в реальном времени и многих других приложени х. Формула изобретени  Цифровой логарифмический преобразователь, содержащий п -разр дные сумматор и регистр, ( -разр дность аргумента), входы которого  вл ютс  входами преобразовател , выходы регистра подключены к разр дным входам сумматора, выходы которого  вл ютс  выходом преобразовател , отличающийс   тем, что, с целью повыщенн  быстродействи , в него введено запоминающее устройство , к адресным входам которого подключены выходы (п -2) старщих разр дов регистра , а (п -3) информационных выхода запоминающего устройства подключены к (н-З) входам младших разр дов сумматора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Немытов Б. В,, Оранский А. М. Цифровой функциональньш вычислитель с коррекцией результата. Сб. Теори  и применение математических машин. Под ред. А. М. Оранского и Н. И. Поснова. Минск, Изд-во Б ГУ им. В. И. Ленина, 1972, с. 169.
2. 2.Патент США № 3.631.230, кл. 235-172, опублик. 1971 (прототип).

   1

   Т

   У - logi()()