Цифровий пристрій для обчислення функцій

Цифровий пристрій для обчислення функцій, що вмішує регістр входу, інформаційні входи якого з'єднані з входами пристрою, дешифратор, інформаційні входи якого з'єднані з виходами регістру входу, блок пам'яті, входи якого з'єднані з виходами дешифратору, m-груп елементів "І", де m - розрядність коефіцієнту нахилу апроксимуючої прямої, керуючі входи елементів "І" підключені до перших виходів блоку пам'яті, а їх інформаційні вхо 29319 творення, що мають значення 0 або 1; Dj – значення коректуючих констант, визначених як сума по mod 2 значення трансформованої кодової послідовності вхідного аргументу і відповідного йому значення кодової послідовності функції. Кількість та знаки зміщень вибираються із врахуванням необхідної точності відтворення функції. Процедура розрахунку функції, що реалізується, зумовлюється тим, що визначається значення коректуючої константи й коефіцієнта нахилу прямої j-ій лінійній ділянці апроксимації. Цифровий пристрій для обчислення функцій працює таким чином. По входу "Скид" пристрою імпульс встановлює у вихідний стан регістра входу 1, регістра виходу 7, тригер 4. Імпульс "Запуск" надходить на лічильний вхід тригера 4 і встановлює на виході регістру 1 вхідну кодову послідовність аргументу. Оскільки дозволяючий вхід дешифратора 2 відкритий інверсним виходом тригера 4, то під дією коду аргументу на відповідальному виході дешифратору 2 сформується імпульс, який надходить на відповідний вхід блоку пам'яті 3, під дією якого з других виходів блоку пам'яті 3 по відповідним кодовим входам у регістр виходу 8 записується код коректуючої константи, а з перших виходів блоку пам'яті 3 зчитується код керуючої константи, який надходить на відповідні керуючі входи відповідних елементів "І" 5, під дією якого вхідна кодова послідовність аргументу, яка трансформується заздалегідь по цілих ступенях двійки, надходить через елементі "АБО" 6 на лічильні входи регістру виходу 7. Під дією одиниць відбувається переключення відповідного тригера у регістру виходу 7 на протилежне значення, тобто відбувається підсумовування по mod 2. На виході регістру 7 заявиться код значення відтворюваної функції. Техніко-економічний аналіз пропонованого пристрою показує, що швидкодія цього пристрою визначається як t=tв+tі+tп, де: tі - час проходження через елемент "І"; tп - час перемикання тригеру регістру з одного стану в інший. Вважаючи, що сума часу проходження через елемент "І" та часу перемикання тригеру регістру з одного стану в інший значно менш в порівнянні з часом підсумовування багаторозрядних операндів, то перевага в порівнянні з прототипом в швидкодії складе біля (2m·n+1)/3 разів. Дійсно t=tв+m·n·tS швидкодія прототипу, a t=tв+tі+tп швидкодія пропонованого пристрою, коли припустимо, що (tі+tп)=tS, a tі=tп=tв тоді перевага складе (tв+m·n·tS)/(tв+tі+tп)=(2m·n+1)tв/3 tв=(2m·n+ +1)/3 разів. Наприклад, для F(x)=Sin(x), (0£х£1,566) n=8; m=5 швидкодія пристрою дорівнює для прототипу - 81tв, а для пропонованого - 3tв, тобто швидкодія збільшується в 27 разів для пропонованого пристрою. Джерела інформації 1. Мухопад Ю.Ф., Федченко А.И., Лукашенко В.М. Табличные функциональные преобразователи с ограниченным числом хранимых констант // Управляющие системы и машины. - 1978. - № 6. С. 85-88. 2. А.с. 855658 СССР, МКИ G06F7/544 по заявці 2848805/18-24 (прототип). чена мета досягається тим, що у цифровий пристрій для обчислення функцій, що вміщує регістр входу, інформаційні входи якого з'єднані з входами пристрою, дешифратор, інформаційні входи якого з'єднані з виходами регістра входу, блок пам'яті, входи якого з'єднані з виходами дешифратора, m-груп елементів "І", де m - розрядність коефіцієнту нахилу апроксимуючої прямої, керуючі входи елементів "І" підключені до перших виходів блоку пам'яті, а їх інформаційні входи з'єднані з виходами регістра входу, керуюча шина "Скид" підключена до першого керуючого входу регістру та першого входу керуючого тригеру, другий вхід якого підключений до керуючої шини "Запуск" пристрою, прямий вихід керуючого тригера з'єднаний з другим керуючим входом регістру входу, а інверсний вихід керуючого тригера підключений до керуючого входу дешифратора, групу елементів "АБО", в нього введені регістр виходу, керуючий вхід якого підключений до шини "Скид", а кодові входи якого підключені до других виходів блоку пам'яті, лічильні входи регістру виходу підключені до відповідних виходів групи елементів "АБО", входи яких підключені до відповідних виходів групи елементів "І", виходи регістру виходу є виходами пристрою. В основу винаходу пристрою поставлено задачу підвищення швидкодії пристрою при збереженні приладних витрат шляхом пропонування рішення для усіх ознак, які вказані у відрізняючій частині формули винаходу, і виявляють в процесі взаємодії характерні їм відомі властивості, що дає кожен із них окремо відомий позитивний ефект. При цьому забезпечується надпідсумковий позитивний ефект, зумовлений сукупністю вказаних ознак, який визначається в тім, що скорочення часу відтворення функції за рахунок схемотехнічного вирішення у вигляді застосування незалежного від розрядності операндів підсумовування. Це дозволяє підвищити швидкодію, зумовлену порозрядним підсумовуванням (сума по mod 2) трансформованого по цілих степенях двійки вхідного коду аргументу і відповідальної коректуючої константи, при чому значення коректуючої константи визначається як сума по mod 2 значення функції і відповідної апроксимуючої функції. Таким чином, пропоноване рішення задовольняє критерій "суттєві відмінності". На фігурі зображена структурна схема пристрою. Пристрій містить регістр входу 1, дешифратор 2, блок пам'яті 3, керуючий тригер 4, групу елементів "І" 5, групу елементів "АБО" 6, регістр виходу 7. У пропонованому пристрої значення функцій виводиться у вигляді додавання по mod 2 трансформованої у відповідному набору елементів "І" кодової послідовності вхідного аргументу і коректуючих констант. При цьому підключення відповідного розряду вхідного коду, зміщеного на цілу ступень двійки, здійснюється заздалегідь, після розрахунку ділянок та нахилу апроксимуючої прямої, тобто при підготовки таблиць. Для ділянки зміни аргументу (хj£х£xs+1) функція подається в такому вигляді: F(x)=x(x0jg0+xisg±i+…+x(m-1)jg±(m-1))Å(Dj), де: x - аргумент функції; g - основа прийнятої системи лічення; m - розрядність коефіцієнту нахилу апроксимуючої прямої; x0j...x(m-1)j - константи пере 2 29319 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3