SU885998A1

SU885998A1 - Device for computing type functions

Info

Publication number: SU885998A1
Application number: SU802863257A
Authority: SU
Inventors: Юрий Владимирович Селезнев; Вячеслав Радионович Толокновский
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6378
Priority date: 1980-01-03
Filing date: 1980-01-03
Publication date: 1981-11-30

Description

Изобретение относитс к вычислительной технике, а именно к устройст вам дл вычислени элементарных функ ций и , где а - параметр функции; X - ее аргумент, методом моделировани аппроксимирующих функций , и может найти применение в дис кретной автоматике, цифровой измерительной технике и специализированных вычислител х. Известно устройство дл воспроизведени функции , содержащее генератор импульсов, вентили, делители и счетчики аргумента, элементы И, ИЛИ, двоичный умножитель и линию Зсщержки, соединенную входом со входом устройства, а выходом - с выходо делител частоты участковff, .Недостаток данного устройства невозможность вычислени и воспроизведени функций и однов ременно и с высокой точностью. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс ус ройство, содержащее делитель участка аппроксимации, счетчик участков аппроксимации , дешифратор, запоминающее устройство, группу вентилей, вто рой вход которой через делитель аргумента соединен со входом устройства , а вход делител участка аппроксисации через схему ИЛИ подключен к выходу устройства 23. Недостат си указанного устройства состо т в неоптимальных аппаратных затратах, а также ограниченных функциональных возможност х, не позвол ющих воспроизводить функции и у 1Й5 5одновременно и с высокой точностью . Цель изобретени - расширение функциональных возможностей за счет одновремешюго вычислени функций вида и Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее генератор импульсов, ключ, делитель участка аппроксимации, делитель аргумента , счетчик, счетчик аргумента, счетчик числа участков, дешифратор, блок пам ти, группу элементов И и первый элемент ИЛИ, причем выход генератора импульсов соединен со входом ключа, разрещающий вход которого вл етс входом запуска устройства , выход ключа соединен со входами делител участков аппроксимации, счетчика управл емого делител и делител аргумента, выход которого подключен ко входу счетчика аргумента.The invention relates to computing, namely, devices for calculating elementary functions and, where a is a function parameter; X is its argument, the method of modeling approximating functions, and can be used in discrete automation, digital measurement technology, and specialized calculators. A device for reproducing a function is known, which contains a pulse generator, valves, dividers and argument counters, AND, OR elements, a binary multiplier and a scraper line connected by an input to a device input, and an output is from a frequency divider output section,. reproduction functions both simultaneously and with high accuracy. The closest in technical essence to the proposed invention is a device containing an approximation section divider, an approximation section counter, a decoder, a memory device, a group of valves, the second input of which is connected to the device input through the argument divider, and the input of the approximation section divider is connected via an OR circuit to the output of the device 23. The drawbacks of this device are non-optimal hardware costs, as well as limited functionality that does not allow playing actions and at 1Y5 5 at the same time and with high precision. The purpose of the invention is to extend the functionality by simultaneously calculating the functions of the form and the stated objective is achieved in that a device comprising a pulse generator, a key, an approximation divider, an argument divider, a counter, an argument counter, a counter of the number of regions, a decoder, a memory block, the group of elements AND and the first element OR, and the output of the pulse generator is connected to the key input, which allows the input to be the device start input, the key output is connected to the inputs of the divider teaching tkov approximation counter controlled divider and argument divider, which output is connected to an input argument counter.

выход делител участка аппроксимации подключен через счетчик числа участков и дешифратор ко входу блока пам ти, выходы которого подключены к первым входам элементов И группы, вторые входы которых соединены соответственно с выходами разр дов счетчика управл емого делител , выходы элементов И группы подключены ко входам первого элемента ИЛИ, дополнительно введены реверсивный счетчик (функций, два сумматора, схема сравнени , два блока умножени , два элемента И и второй элемент ИЛИ, причем выход счетчика аргумента соединен с первыми входами сумматоров, вторые входы которых соединены с .выходом реверсивного счетчика функции, вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выходы сумма-торов соединены со входами соответствующих блоков умножени , выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И и вл ютс выходами устройства, вторые входы элементов И вл ютс входами згщани режима устройства, выходы элементов И соединены со входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входу дешифратора нул , выходы которого соединены соответственно с упрал ющими входами реверсивного счетчика функции, сумматоров и запрещающим входом ключа.the output of the divider of the approximation section is connected through a counter of the number of sections and a decoder to the input of the memory unit whose outputs are connected to the first inputs of elements AND of the group, the second inputs of which are connected respectively to the outputs of the bits of the counter of the controlled divider, the outputs of elements AND of the group are connected to the inputs of the first element OR, a reversible counter was additionally introduced (functions, two adders, a comparison circuit, two multiplication units, two AND elements and a second OR element, the output of the argument counter being connected to the first inputs Dam adders, the second inputs of which are connected to the output of the reversible counter of the function, the input of which is connected to the output of the first OR element, the outputs of the sum-tori are connected to the inputs of the corresponding multiplication units, the outputs of which are connected to the first inputs of the corresponding AND elements and are the device's outputs; The inputs of the AND elements are the inputs for loading the device mode, the outputs of the AND elements are connected to the input of the second OR element, the output of which is connected to the input of the zero decoder, the outputs of which are connected according to Manage yuschimi-retarded with inputs down counter function, adders and prohibiting the input key.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.The drawing shows a block diagram of the proposed device.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, ключ 2, вход 3 запуска устройства, делитель 4 участка аппросимации , счетчик 5 числа участков, дешифратор б, блок 7 пам ти, счетчик 8 управл емого делител , группу 9 элементов И, элемент ИЛИ 10, делител 11 аргумента, счетчик 12 аргумента, реверсивный счетчик 13 функции, сумматоры 14 и 15, блоки 16 и 17 умножени , элементы И 18 и 19, элемент 20 ИЛИ, дешифратор 21 нул , выходы 22 и 23 устройства, входы 24 и 25 управлени и вход 26 запрета ключа.The device contains a pulse generator 1, a key 2, a device start 3 input, a divider 4 approximation sections, a counter 5, the number of sections, a decoder b, a memory block 7, a controlled divider counter 8, a group of 9 AND elements, an OR 10 element, an argument divider 11 , argument 12 counter, reversible counter 13 functions, adders 14 and 15, multiplication blocks 16 and 17, AND elements 18 and 19, OR element 20, decoder 21 zero, device outputs 22 and 23, control inputs 24 and 25, and prohibition input 26 key.

Устройство реализует кусочно-линейную аппроксимацию функций, знаЧение угловых коэффициентов которой записаны в блоке 7 пам ти. Аппроксимаци выполн етс с посто нным шагом ДХ. причем весь отрезок аппроксимации о, XY разбит на m равных участковThe device implements a piecewise linear approximation of functions whose angular coefficients are recorded in memory block 7. The approximation is performed with a constant HH pitch. the whole segment of the approximation about, XY is divided into m equal sections

д х- WI стройство работает следуквдим образом .,dx-wi device works in the following way.,

При пода,че сигнала на разрешающий вход 3 отпираетс ключ 2 и импульсы с выхода генератора 1 поступают на входы делителей 4 и 11 и на вход счетчика 8 управл емого делител .When the signal is applied to the enabling input 3, the key 2 is opened and the pulses from the output of the generator 1 are fed to the inputs of dividers 4 and 11 and to the input of the counter 8 of the controlled divider.

Дл вычислени и воспроизведени функций У| ах и (/c( одновременно и при оптимальных аппаратурныхTo calculate and reproduce the functions Y | ah and (/ c (at the same time and with optimal hardware

затратах предлагаетс вослроизводить .новую функцию y.f(x в новой системе координат хОу, образованной поворотом осей Ох и Оу пр моугольной декартовой системы координат хОу на угол . В этом случае функции у, ах и симметричны относительно оси абцисс Ох, т.е. , причем коэффициенты наклона аппроксимирующих отрезков одной из функции в ново пр моугольной системе координат у - записаны в блоке 7 пам ти .costs, it is proposed to produce a new function yf (x in the new coordinate system xOy formed by the rotation of the axes Ox and Oy of the rectangular Cartesian coordinate system xOy by an angle. In this case, the functions y, ax, and symmetric about the x-axis Oh, i.e., The slope coefficients of the approximating segments of one of the functions in the new rectangular coordinate system y are recorded in block 7 of the memory.

Воспользовавшись известными формулами перевода из одной системы координат в другую, образованную поворотом осейUsing the well-known translation formulas from one coordinate system to another, formed by turning the axes

С05а(+у, S i По(. , с о sot.-x , S i п об у где х - угол поворота осей, легко можно показать, что . Та как угол поворота осей 05 и Оу определен и равен о(.45О, у) имеет вид С05а (+ y, S i Po (., С о sot.-x, S i p about y where x is the angle of rotation of the axes, it is easy to show that. As the angle of rotation of the axes 05 and Oy is defined and is equal to o (. 45O, y) has the form

У if -yi +4i2ax . Через делитель 11 аргумента числоимпульсный эквивалент переменной х поступает на счетчик 12 аргумента, коэ)фициент пересчета которого равен , где )Г - фактор дискретности представлени переменной х. Через делитель 4, определ ющий длину участка аппроксимации, .коэффициент делени Ki, которого равенHave if -yi + 4i2ax. Through the argument divider 11, the number-pulse equivalent of the variable x is fed to the counter 12 arguments, whose coefficient is equal to, where) is the discreteness of the representation of the variable x. Through the divisor 4, which determines the length of the approximation segment, the division coefficient Ki, which is equal to

. К j( .. K j (.

где Ку - коэффициент делени делител 11 аргумента,определ ющего дискретность представлени X,where Ku is the division factor of the divider 11 of the argument determining the discreteness of the representation X,

Claims

the pulses enter the counter 5 in the number of approximation segments, the total number of states of which is m. The output of the counter 5 through the decoder 5 controls the memory block 7, which sets the angle of inclination of the approximating segments of the function y f (x) at the second input of the group 9 elements I., its first input is pulses from the counter 8 of the controlled divider. The number of pulses equal to the increment of the function d beats on the VI-OM segment of the approximations from the output of the group of 9 elements AND through the first element OR 10 enters the reversible counter 13 of the function. In this case, from the output of the counter 12 arguments to the first inputs. The first and second adders-subtractors 14 and 15 receive the argument code x, and the second inputs of the adders-subtractors 14 and 15 receive the code of the value of the approximated function;, (x. And. At the output of the multiplication unit 16, included at the output of the first adder-subtractor 14, there is the value of the argument X of the function y. ah, and the output of the second multiplication unit 17, which is switched on at the output of the second adder-subtractor 15, is the value of the function itself y, ay, cosot, since the angle, then si nc The coset and in this case with respect to the DOD of the argument and the massed function y ah have the form fx (xy) (x + y-). When calculating and playing the function y.ax, the permitting input 24 of the first element And 18 is given a single control signal, whereas the control input 25 of the second element AND 19 is the zero control signal.In this case, the first output 22 of the device has the argument value x of the computed function and the second output 23 of the device the value of the computed function itself in pulse code form. In this case, the code of the argument from the output of block 1 multiplied through ne The left 18 and second 20 elements OR arrive at a decoder 21 zero, which outputs control signals to the reversible counter 13 functions, to the first and second adders-subtractors 14 and 15 and to the prohibiting input 26 of key 2. It is easy to show that the intersection point and at 1 Strums coordinate. When the code of the argument X is equal to Xf, from the first output of the decoder 21 a control signal is received to the inhibitory input 26 of the key 2 and the operation of the device is terminated. reproducing the U2 Wo function, it is necessary to send a single control signal to the enable input 25 of the second And 19 element, and to the enable input 24 of the first And 18 element - a zero control signal. In this case, at the first output 22 of the device there is the value of the calculated function, and at the second output 23 of the device there is the value of the argument x of the calculated function of the pulse code form. "Blocks 16 and 17 of the multiplication multiply the codes of the argument x and the function f (x) Ha a constant number tG2 / 2 in accordance with the expression (1) .. Thus, the proposed device allows the simultaneous calculation of the values of the functions yx - and sufficient accuracy and at optimal hardware costs, which allows it to be used for hardware calculation of the square root and building the specified argument in the squares in specialized computing devices and machines, as well as in discrete automation and digital measurement technology. The invention The device for calculating the functions of the form u) (/ a, content uC: e & pulse generator, key, divider of the approximation uzestka, divisor of argument, counter, argument counter, counter of number of sections, decoder, memory block, group of elements And the first element, and the pulse generator is connected to the key input, which allows the input to be the device start input, the key output is connected to the inputs of the divider of the approximation sections, the counter of the controlled divider and the argument divider, the output of which is connected to the input of the argument counter, the output of the divider of the approximation section is connected through the counter of the number of sections and the decoder to the input of the memory block whose outputs are connected to the first inputs of elements AND groups, the second inputs of which are connected respectively to the output div of the counters of the controlled divider, outputs of elements And the groups are connected to the inputs of the first element OR, characterized in that, in order to expand the functionality by simultaneously calculating the functions, a reversible counter of functions has been entered into it, and an adder, a comparison circuit, two multipliers, two GI elements And a second OR element, the output of the argument counter connected to the first inputs of the adders, the second inputs of the Kotorll are connected to the output of the reversing function counter, the input of which is connected to the output of the first element OR, the outputs-adders connected to the inputs of the corresponding multiplication units, the outputs of which are connected to the first inputs of the corresponding AND elements and are the device outputs, the second inputs of the AND elements are the inputs of the device mode, you the strokes of the AND elements are connected to the input of the second OR element, the output of which is connected to the input of the decoder zero, the outputs of which are connected respectively to the control inputs of the reversible function counter, adders and prohibitory input of the key. Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate of the USSR 487398, cl. G About G 7/20, 1975.

2. Authors certificate of the USSR 376778, cl. G About G 7/26, 1973 (prototype).

r-EN1-1