Устройство для вычисления функции

Устройство для вычисления функции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советских

Социалистических

Республик (1» 634271 к лвтоРском свидетельствю (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 05 04. 76(21) 2344861/18 24 с присоединением заявки №(23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.11.78,Бюллетень ¹ 43 (45) Дата опубликования описания 28.11 .78.

2 (51) М. Кл. т 06 Р 7/38

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) У ДК 681.32 5 (088.8) (72) Автор изобретения

Ю. А. Хаскин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ФУНКЦИИ

z =c Xilj

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и может быть использовано, в частности, в цифровых устройствах обработки радиолокационной информации.

Известно цифровое устройство для приближенного вычисления функции вида г = е Хгх- Е 1 -, где х и y — гвдвнные величины, с — постоянный коэффициент, используемые в качестве типового блока для цифровых фильтров, цифровых корреляторов и некоторых других цифровых устройств обработки радиол )кацпонной . нфор laции (1j, Недостатком известного устройства является его низкая точность вычисления.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство (2), содержагцее блок нахождения модуля величины х, блок нахождения модуля величины у, первый и второй блоки сдвига, сумматор, причем информационные входы блока нахождения модуля величины х и блока нахождения модуля величины у соединены со входными шинами величин х и у соответственно, а входы управления блоков нахождения модуля величин х и у соединены с шиной знака величины x u шиной знака величины у соответственно.

Недостатком известного устройства является его низкая точность.

11елью изобретения является повышение точности вычисления функции.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены блок суммированиявычитания, блок кочмутации и блок управления, содержа ций первый, второй и третий блоки сравнения кодов, первый, вто1о рой и третий элементы НЕ, первый и второи э.1с 1 И, IIt ðaI:Ié и второй элементы

И, 1И, причем первые входы блоков сравнения соедин нь. с вы|одом бзока нахожд: „М ОдуЛя ВЕЛИЧИНЫ Х, à Втг ПЬгЕ ВХ >gl I бЛОКОВ сравнения соедннеabl с выходом лока и .ождения модуля величины || выходы llepвого и BI орого блоков сравнения соединены соотвст;твенно с первым и вторым в|одами б loKa комчутации. выход первого блока сравнения соединен со в|одом первого элемента НЕ и псрвым входом первого элемента 11ЛИ, второй в. од которого соединен с выходом второго блока сравнения. а вы|од соединен c î в|одом управления первого блок» сдвига, выход первого элемента HE coe634271

40

3 динен с первым Входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего блока сравнения и входом второго элемента НЕ, а выход соединен с третьим входом блока коммутации, выход второго блока сравнения соединен со входом третьего элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента НЕ, а выход соединен с четвертым входом блока коммутации и со вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со входами управления второго блока сдвига и блока суммирования-вычитания, выходы блока нахожде4 ния модуля величины х и блока нахождения модуля величины у соединены с первым и вторым информационными входами блока коммутации, выход сумматора соединен с информационным входом первого блока сдвига, выход которого соединен с первым ин формационным входом блока суммированиявычитания, второй информационный вход которого соединен с выходом второго блока сдвига, информационный вход которого соединен с выходом блока коммутации, выход блока суммирования-вычитания является выходом устройства.

Схема устройства изображена на фиг. 1 и фиг. 2.

Устройство содержит: шину 1 знака Величины х, шину 2 кода величины х, блок 3 нахождения модуля величины v, блок 4 нахождения модуля величины у, сумматор 5, блоки 6 сдвига, шину 7 кода величины у, блок 8 суммирования-вычитания, шины 9 результата, шину 10 знака величины (, блок

11 коммутации, первый выход 12 блока управления, второй Выход 13 блока управления, третий выход 14 блока управления, четвертый выход 15 блока управления, пятый выход 16 блока управления, шестой выход

17 блока управления, блок 18 управления, первый блок 19 сравнения, элементы 20 ИЛИ, второй блок 21 сравнения, элементы 22 НЕ, элементы 23 И, третий блок 24 сравнения.

В устройстве используется следующий алгоритм:

1)

zl == !xi + !у(; ()

z = а, к1 + (х(, если x() 2)yl; г ъ )zl +!у(, если (у()2)у(;

Х= z; — b (yl, если 2)у() х (у ; (4i

z = х — Ь, lxl, если 2(xl)(у()lxl (5)

Для реализации этих выражений достаточно иметь два блока сдвига и один блок коммутации. Прй этом коэффициенты принимают значения: а = 0,01, Ь| — — 0,01, с =

= 0,313075, а наибольшая относительная ошибка сохраняет прежнее значение 1,79 /и.

Работа устройства осуществляется следуюшим образом.

На информационные Входы блоков 3, 4 нахождения модуля величин х и у поступают многоразрядные коды величин х и у, предСтав, ICH Il I>I X В ДВОИЧНОМ ДОПОЛ Н11ТСс1 Ы1ОМ КОде. Г1о от I,åëbíûì шинам 1 и 10 на входы управления блоков 3 и 4 поступают знаковь1е разряды величин х и у. Если потенциал

5 на шине знака соответствует знаку «+», то код величины х и у пропускается блоками

3 и 4 без изменения; если же потенциал соответствует знаку « вЂ” », то код величины поразрядно инвертируется и к младшему разряду инвертированного кода добавляется единица. Полученный код появляется II

3 и 4 нахождения модуля мог)т быть выполнены, в частности, в виде сумматора- вычитателя. Полученные на выходах блоков 3 и 4 коды величин !х(и !у(поступают на входы сумматора 5, на выходе которого образуется код функции z; = !х1+)у(. С выхода сумматора 5 код функции zl поступает на информационные входы первого блока 6 сдвига. Коды величин lxl и (у(также поступают в блок 8 управления. Блок 8 управления вырабатывает управляющие сигHB;Ibl, соответствующие условиям выражений (2) —:(5), на выходах 12 —.15, а также управляющий сигнал, cooTветствуюL1Iий вы11o IHeHHþ условия (2) или (3), на выходе 16 и управляющий сигнал, соответствуюш11й выполнению условия (4) или (5), на выходе 17. Для выработки этих сигналов используются три блока сравнения кодов; первый блок 19 сравнения сраинива T код

30 v и код 2 у; второй блок 21 сравнения сравнивает код у и код 2 х; третий блок сравнения сравнивает код !х, и код I) I. Iloр51дОк выработки сигналов на Выходах 12—

17 иллюстрирует табл. 1.

Сигналы с выходов 12 — . 17 блока 8 управления поступают на входы управления блока 11 коммутации. На первый и второй информационные входы блока 18 коммутации поступают соответственно коды х и у. Логика работы блока коммутации полностью описывается таблицей 2.

С выхода блока 11 коммутации код поступает на второй блок 6 сдвига. Первый и второй блоки сдвига управляются сигналами с выходов 16 и 17 блока 18 управления.

Если сигнал на входе управления блока 6 сдвига имеет значение О, то блок 6 сдвига пропускает код, поданный на его информационный вход, без изменения. Если же сигнал на входе управления имеет значение 1, то код на выходе блока 6 сдвига сдвинут по отношению к коду на входе на два разряда в сторону уменьшения, что эквивалентно умножению входного кода на число 0,0!.

Схемная реализация блоков 6 сдвига, в частности, может быть такой же, как и в устройстве прототипа. Коды с выходов блоков 6 сдвига поступают на первый и второй информационные входы сумматора-вычитате634271

Таблица1

1xl 2lYl

1у1: Р 2 lxl

1 0 0

0 1 0

0 0 . 1

0 0

0 1

0 1

2lyl %!xi >)yl

2lxl > lyl Мх1

Таблица2

1х!

1у!

1у!

1х!

0

Формула изобретения л51 8. На вход управления сумматора-вычитатсля 8 подается сигнал с выхода 17 блока 8 х правления. Если этот сигнал равен О, то коды, поступившие на первый и второй информационные входы сумматоравычитателя 8, суммируются. Если же сигнал на входе управления равен 1, то код, поступивший на второй информационный вход, вычитается из кода, поступившего на первый информационный вход. На выходе 9 сумматора-вычитателя 8 образуется конечный результат вычислений.

1. Устройство для вычисления функции

z = с /х +у, содержащее блок нахождения модуля величины х, блок нахождения модуля величины у, первый и второй блоки сдвига, сумматор, причем информационные входы блока нахождения модуля величины х и блока нахождения модуля величины у соединены с входными шинами величин х и у соответственно, входы управления блоков нахождения модуля величин х и у соединены с шиной знака величины х и шиной знака величины у соответственно, выходы блоков нахождения модуля величин х и у соединены с первым и вторым входами сумматора соответственно, отличающееся тем, что, с целью повышения точности вычисления функции, в устройство введены блок

Введение в устройство, ототипа дополнительного блока суммирования-вычитания, блока коммутации и замена блока сравнения блоком управления, содержащим три блока сравнения, а также введение соответ5 ствующих связей, позволяет уменьшить максимальную погрешность вычислений функции z примерно в 5,5 раза. Это расширяет ооласть применения устройства по сравнению с прототипом, позволяет его применить, в частности, в высокоточных анализаторах спектра. суммирования-вычитания, блок коммутации и блок управления, содержащий первый, второй и третий блоки сравнения, первый, второй и третий элементы НЕ, первый и второй элементы И, первый и второй элементы

ИЛИ, причем первые входы блоков сравнения соединены с выходом блока нахождения модуля величины х, вторые входы блоков сравнения соеднены с выходом блока нахождения модуля величины у, выходы первого и второго блоков сравнения соединены соответственно с первым и вторым входами блока коммутации, выход первого блока сравнения соединен со входом первого элемента НЕ и первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, а выход соединен с входом управления первого блока сдвига, выход первого элемента НЕ

634271 шпиг. 1

Составитель Л. Уткин

Техред О. Луговая Корректор С. Шекмар

Тираж 784 Подписное

Редактор 3,. Мепуришвили

Заказ 6762/46

LIHIIHflH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений .и открытий

l I 3035, Москва, Ж-35, Рву шская наб., д. 4/5

Филиал ПГ1П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 соединен с первым входом первого элемента И, пророй вход которого соедин H с выходом третьего блока сравнения и входом второго элемента НЕ, а выход соединен с третьим входом блока коммутации, выход второго блока сравнения соединен со входом третьего элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента НЕ, а выход соединен с четвертым входом блока коммутации и со вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со входами управ;I«ния второго блока сдвига и блока суммирования-вычитания, выходы блока нахождения модуля величины х и блока нахождения модуля величины у соединены с первым 15 н вторым информационными входами блока коммутации, выход сумматора соединен с информационным входом первого блока сдвига, выход которого соединен с первым информационным входом блока суммирования-вычитания, второй информационный вход которого соединен с выходом второго блока сдвига, информационный вход которого соединен с выходом блока коммутации, выход блока суммирования-вычитания является выходом устройства.

Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:

I. Патент США № 3505505, кл. 235.151.3, 1970.

2. 11атент США № 3829671, кл. 235.151.3, 1974.