Цифровий пристрій для обчислення функцій

Цифровий пристрій для обчислення функцій, що вміщує регістр, ланцюг диференціювання, адресну комбінаційну схему, числовий блок пам'яті, входи якого з'єднані з виходами адресної комбінаційної схеми, а виходи числового блоку пам'яті підключені до відповідних лічильних входів регістра, керуюча шина пристрою "Скид" підключе Винахід відноситься до обчислювальної техніки і призначається для використання в інформаційних обчислювальних системах, дискретних перетворювачах координат, у системах з функціональними перетворювачами дискретної інформації- . Відомий пристрій, що вміщує блок пам'яті, регістр, адресну комбінаційну схему, блок керування, групу елементів Т , розподільний блок, блок комутаторів, групу елементів "АБО" [1J з їх відповідними зв'язками. Однак при збільшенні точності відтворення функції зменшується величина ступеню апроксимуючої функції, що збільшує число ділянок апроксимації, отже, зростає об'єм адресної частини і кількість комутаторів, це збільшує затрати обладнання, зменшує надійність і швидкодію. Відомий пристрій [2], що вміщує зміщуючий регістр, інформаційні входи якого з'єднані з інформаційними входами пристрою, адресну комбінаційну схему, інформаційні входи якої підключені до виходів зміщуючого регістру, блок пам'яті, входи якого з'єднані з виходами аресної комбінаційної схеми, керуюча шина пристрою "Скид" підключена до перших керуючих входів зміщуючого регістру і регістру, шина "Запуск" є керуючою шиною пристрою. на до перших керуючих входів регістру1 шина "Запуск" є керуючою шиною пристрою, керуючий тригер, керуючий вхід якого підключений до шини "Скид", а лічильний - до шини "Запуск", інверсний вихід керуючого тригера підключений до керуючого входу адресної комбінаційної схеми, а прямий вихід тригера з'єднаний з другим керуючим входом регістру відрізняється тим, що з нього введені блок п МДП- ключів, входи яких підключені до відповідних входів адресної комбінаційної схеми та виходів регістру, а виходи відповідного МДП-ключа підключені до інформаційних входів регістру, керуючі входи відповідного МДП-ключа підключені до виходу відповідного ланцюга диференціювання, входи якого підключені до інверсного виходу керуючого тригера, кодові входи регістру є кодові входи/виходи пристрою. кодія. Недоліком даного пристрою є низька швид Найбільш близьким до пропонованого по технічній суті є цифровий пристрій (3] для обчислення функцій, що вміщує регістр, ланцюг диференціювання, адресну комбінаційну схему, числовий блок пам'яті, входи якого з'єднані з виходами адресної комбінаційної схеми, а його виходи підключені до відповідних лічильних входів регістра, керуюча шина пристрою "Скид" підключена до перших керуючих входів регістру, шина "Запуск" є керуючою шиною пристрою, керуючий тригер, перший вхід якого підключений до шини "Скид", а другий - до шини "Запуск", інверсний вихід керуючого тригера підключений до керуючого входу адресної комбінаційної схеми, а прямий вихід тригера з'єднаний з другим керуючим входом регістру. Однак при збільшенні розрядів зростає число виходів пристрою, що зменшує швидкодію та ускладнює конструкцію пристрою. Дійсно, швидкодія цього пристрою визначається за формулою + tn (1) де t e - час вибору констант зміщення і коректуючих констант із ПЗП (постійно запам'ятовуючий пристрій); О ю є* х > х,+і) функція подається в такому вигляді F(x,) = х, Є д, (2) де х,- поточний аргумент функції, Д, - значення коректуючих констант, визначених як сума по mod 2 значення кодової ПОСЛІДОВ В основу винаходу пристрою поставлено задачу підвищення швидкодії та спрощення конструкції пристрою шляхом запропонування рішення для усіх ознак, які вказані у відрізняючій частині формули винаходу, і виявляють в процесі взаємодії характерні їм ВІДОМІ властивості що дають кожен із них окремо відомий позитивний ефект При цьому забезпечується надпщсумковий позитивний ефект зумовлений сукупністю вказаних ознак який визначається в тім, що скорочення часу відтворення функцій за рахунок схемотехнічного вирішення у вигляді паралельного зчитування констант формування імпульсів керування по передньому і задньому фронтах одного й того ж імпульсу застосування незалежного від розрядності операндів підсумовування Це дозволяє підвищити швидкодію, зумовлену порозрядним підсумовуванням (сума по mod 2) вхідного коду аргументу і відповідної коректуючої константи, причому значення коректуючої константи визначається як сума по mod 2 значення аргументу і значення відповідної функції Крім того введення блоку п МДП-ключів забезпечує використовування вхідних шин, також для зняття інформації вихідної, що зменшує число інформаційних виходів пристрою на п. та спрощує конструкцію пристрою Таким чином, пропоноване рішення задовільняє критерію "суттєві ВІДМІННОСТІ" , Ьг, bi.bo та значення вхідної незалежної змінної (х) як змінних Эт-i, , а,, , аг, аі, ао. ТОДІ обчислення значення відповідної коректуючої константи Д, зображається як сума по mod 2 залежної змінно» та незалежної змінної (bo Ф ао) = До, (Ьі Ф аі) = Ді, (Ьг © аг) = Аг, (Ь, Ф а,) = Д,, (bm Ф аш) = Дт, відповідне значення функції дорівнює (2) На фігурі зображена структурна схема пристрою Пристрій містить інформаційний "ВХІД/ВИХІД" 1, регістр 2, адресну комбінаційну схему 3, блок пам'яті 4, керуючий тригер 5 ланцюг диференціювання 6, блок п МДП-ключів 7 НОСТІ ВХІДНОГО аргументу і ВІДПОВІДНОГО йому зна чення кодової ПОСЛІДОВНОСТІ функції Наприклад, зобразимо п-значне ВІДТВОрЮВаНОЇ ФУНКЦІЇ F,(x) ЯК ЗМІННИХ Ьт-1, число , Ьі, Цифровий пристрій для обчислення функцій працює таким чином Перед перетворенням вхідної інформації, яка поступає на "ВХІД/ВИХІД" 1, по входу "Скид" пристрою імпульс встановлює у вихідний стан регістр 2 та керуючий тригер 5 Імпульс "Запуск" надходить на лічильний вхід тригера 5 і встановлює на виході регістра 2 вхідну кодову ПОСЛІДОВНІСТЬ аргументу Оскільки ДОЗВОЛЯЮЧИЙ ВХІД адрес ної комбінаційної схеми 3 відкривається інверсним виходом тригера 5, то під його дією та коду аргументу на виході схеми 3 сформується імпульс, який надходить на ВІДПОВІДНИЙ ВХІД ЧИСЛОВОГО бло ку пам'яті 4, під дією якого з виходів блока пам'яті 4 зчитується код коректуючої константи, який надходить на ВІДПОВІДНІ ЛІЧИЛЬНІ входи регістру 2 Під дією одиниць коду константи відбувається переключення ВІДПОВІДНОГО тригера в регістрі 2 на протилежне, тобто відбувається підсумовування no mod 2 коду аргументу та коду коректуючої константи Під ДІЄЮ імпульсу дозволу сформованого ланцюгом диференціювання 6, який надходить на керуючі входи ВІДПОВІДНОГО МДП-ключа з виходу ВІДПОВІДНОГО ланцюга диференціювання 6, інформація про значення функції для ВІДПОВІДНОГО значення аргументу надходить на "входи/виходи" 35014 1 регістру 2 На шинах 1 регістра 2 з'являється код значення відтворюваної функції Техніко-економічний аналіз пропонованого пристрою показує, що швидкодія цього пристрою визначається t=tB + t n (3) Перевага в порівнянні з прототипом в швидкодії складе (r t3M) часу Наприклад, припустимо, що t ) M - 2tB. r = 4, t B =t n , тоді відношення (1) до (3) можна записати у вигляді (U + П3м + tn)/(tB + t n ), ЗВІДСИ (1 +4 2+1) te/2te = 5, тобто швидкодія пропонованого пристрою в 5 разів більша в порівнянні з прототипом Література 1 А с 696472 СССР, МКИ G06F15/32 по заявці 2516193/18-24 2 Патент США 3962573 кл 235-15 1976 3 Рішення про видачу патенту № 29808 від 17 12 98 р по заявці 98041690 від 02 04 98 р _ Алр 2 ._,.. і І Крім того, використання вхідних шин пристрою як вихідних зменшує на п число шин. тобто в двоє, і тим самим збільшує ймовірність одержання придатних пристроїв та спрощення конструкції пристрою взагалі, що зменшує вартість пристрою і» Рг • 4 3 Числов блок ком схем 1 Вх/вих • Ь —_-• І І —• t Скид 7 _____ Блок МДП КЛЮЧІВ — і і 1 Запуск 6 * Т J 1 ± I Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122)3-72-89 (03122)2-57-03