SU978145A1 - Устройство дл вычислени тригонометрических функций - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных машинах и устройствах.

Известно устройство дл  вычислени  тригонометрических функций, содержащее счетчик аргумента, формирователи приращений функций, регист приращени , накапливающий сумматор, блок приведени  аргумента-, сумматор. схемы сравнени , блок регистрации результатов , регистр итераций 1.

Его недостатком  вл етс  функциональна  сложность и невысока  надежность работы, получение высокой точности вычислений требует больших аппаратурных затрат.,

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  вычислени  тригонометрических функций, содержащее два интегратора , первые входы которых под- ключены к входу устройства, два умножител  и два сумматора, причем выходы первого и второго интеграторов подключены соответственно к первым входам первого и второго умножителей и к первым входам первого и второго сумматоров, выходы которых соединены «соответственно с вторыми входами второго и первого интеграторов а вход устройства соединен с вторыми входами первого и второго умножителей, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно второго и первого сумматоров 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  функциональна  сложность дополнительно вводимого дл  повЕлшени  точности оборудовани  и отсутствие мер по предотвращению накоплени  ошибок , что в конечном счете усложн ет устройство, уменьшает надежность его работы и снижает точность вычислений.

Цель изобретени  - повышение точности и уменьшение аппаратных затрат.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  ВЕЛчислени  тригонометрических функций, содержащее

20 первый и второй интеграторы, причем первый выход первого интегратора соединен с первьш информационным входом второго интегратора, первый информационный вход первого и второй информационный вход второго интегратора соединены с входом приращени  аргумента устройства, введены три элемента И, два триггера, элемент НЕ и элемент : ИЛИ-НЕ, причем первый выход второго

Claims (2)

1. 30 интегратора соединен с вторым инфррмационным входом первого интегратора, вторые выходы первого и второго инте раторов  вл ютс  соответственно выхо дами кода синуса и косинуса устройст ва, вход ввода константы, нуль которого соединен с первым входом первог элемента И, выход которого соединенГ с установочным входом первого интегЙатора , вход ввода константы 0,5 уст ройства соединен с первым входом вто рого элемента И, выход которого соединен с установочным входом второго интегратора, вход синхросигналаустройства соединен с первьам входом третьего элемента И и через элемент НЕ с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, вторые входы элемента ИЛИ-НЕ и треть его элемента И соединены с вторым вы ходом первого интегратора, выход тре тьего элемента .И соединен с первыми входами первого и второго триггеров, вторые входы которых соединены с выходами соответственно элемента ИЛИНЕ и первого триггерй, выход второго триггера соединен с третьим входом элемента ИЛИ-НЕ, выход первого триггера соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит интеграторы 1 и 2, элемент И 3, триггеры 4 и 5, элемент НЕ б, элемент ИЛИ-НЕ 7, элементы И 8 и 9, вход 10 упрощени  аргумента , вход 11 синхросигнала, выход 12 кода синуса, вйход 13 кода ко синуса, входы 14 и 15 ввода констант Устройство работает следующим образом . Независима  переменна  в виде при ращений ДХ, поступающа  на вход 10 устройства, возбуждает управл ющие входы интеграторов 1 и 2. На первых выходах интеграторов формируютс  сиг налы дифференциалов 1-го пор дка. Известно, что независимо от испол зуемого метода вычислений тригономет рических функций по приращени м, при длительных вычислени х В устройстве накапливаютс  ошибки, существенно снижающие точность вычислени . Дл  исключени  накоплени  ошибок в интеграторах в моменты перехода вы ходной функции первого интегратора, T.e.sinX, из отрицательной области в положительную, вырабатываетс  сигнал коррекции, который осуществл ет ввод в интеграторы начальных условий т.е. в первый интегратор записываетс  нуль, а во второй интегратор - 0, Данна  коррекци  выполн етс  с помощью дополнительно введенных в устройство двух триггеров 4 и 5 трех элементов И 3,8 и 9 элемента ИЛИ-НЕ 7 и элемен та НЕ 6., Выполнение коррекции осуществл етс  следующим образом. При sin X, наход щемс  в отрицательной области, отрицательный код sinX возбуждает второй вход элемента И 3, на второй вход которой подаетс  сиНхронизирукедий сигнал с входа 11, совпадающий по времени с знаковым разр дом кода. В результате этого возбуждаетс  выход элемента И 3,(в моменты совпадени  знакового разр да с интегратора 1 и синхроимпульса 11), )который посто нно держит триггеры 4 и 5 в состо нии нул . При изменении знака в коде sin X, что происходит тогда, когда sin х из отрицательного становитс  положительным, элемент И 3 закрываетс , снима  тем самым с триггеров 4 и 5 сигнал обнулени . При переходе sin X в положительную область на выходе элементов ИЛИНЕ 7 , формируютс  сигналы (инверсные сигналам синхроимпульсов 11), которые |воэбуждают счетный вход триггера 4. Йервый сигнал на выходе элемента ИЛИ-НЕ 7 переводит триггер 4 в сос , который при этом возто ние буждает вторые входы элементов И 8 и 9. Чти элементы в свою очередь пропускают коды О и 0,5 (начальные услови  дл  интеграторов) на входы установки начальных условий интеграторов . По второму сигналу на выходе элемента ИЛИ-НЕ 7 триггер 4 возвращаетс  в нулевое состо ние. Формируемый при этом на его выходе сигнал, приложенный к счетному входу триггера 5, переводит последний в состо ние 1, возбужда  его выход. Сигнал с выхода триггера 5 возбуждает третий вход элемента ИЛИ-НЕ 7, благодар  чему этот элемент переходит в состо ние, при котором на ее выходе непрерывно присутствуют сигнал О. Тем самым, схема коррекции переходит в стабильное состо ние, (триггер 4 в состо , триггер 5 в состо ние ) до тех пор, пока sin X находитс  в положительной области. При возвращении sin х в отрицательную область схема коррекции возвращаетс  в исходное состо ние - триггера 4 и 5 в состо ние О, в которой она находитс  до следующего момента перехода X из отрицательной области в положительную. , Предлагаемое устройство дл  вычислени  тригонометрических функций по сравнению с известными имеет лучшие технические характеристики по надежности и точности вычислений, что позвол ет его использовать с большей эффективностью в специализированных вычислительных устройствах и машинах, в особенности в навигационных системах и системах автоматического регулировани . Это обуславливаетс  введением в устройство вычислени  тригонометрических функций элементов, обеспечивающих коррекцию работы устройст ва, что позвол ет существенно повысить точность вычислений, ,не завис щую от длительности вычислительного процесса, что позвол ет использовать устройство в системах с большим временем непрерывной автономной работы. Выбор структуры устройства вычислени  тригонометрических функций, выполненной на двух интеграторах, обес печивает существенное упрощение схем предлагаемого устройства и повышение его надежности, благодар  чему упрощаетс  его эксплуатаци . Формула изобретени  Уст хэйство дл  вычислени  тригоно метрических функций, содержащее пер ,вый и второй интеграторы, причем пер вый выход первого интегратора соединен с первым информационным входом второго интегратора, первый информационный вход первого и второй информационный йход второго интеграторов соединены с входом приращени  аргумента устройства, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены три элемента И, два триггера, элемент НЕ. и элемент ИЛИ-НЕ, причем первый выход второго интегратора соединен с вторым информационным входом первого ин тегратора, вторые выходы первого и второго интеграторов  вл ютс  соответственно выходами кода синуса и косинуса устройства, вход ввода константы , нуль которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с установочным входом первого интегратора, вход ввода константы 0,5 устройства соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с установочным входом второго интегратора, вход синхросигнала устройства соединен с первым входом третьего элемента И и через элемент НЕ с первым входом элемента ИЛИ-НЕ вторые входы элемента ИЛИ-НЕ и третьего элемента И соедидены с вторым выходом первого интегратора , выход третьего элемента И соединен с первыми входами первого и второго триггеров, вторые входы которых соединены с выходами соответственно элемента ИЛИ-НЕ и первого триггера , выход второго триггера соединен с третьим входом элемента ИЛИ-НЕ, выход первого триггера соединен с вторыми входами первого и второго элементов И. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 679990, кл, G Об F 7/548, 1979.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 678491, кл. G 06 F 7/548, 1979 (прототип ) .