Пристрій для обчислення показникової функції

Пристрій для обчислення показникової функції, який містить три регістри, перший комутатор, перетворювач кодів і блок керування, причому інформаційні входи пристрою з'єднані з інформаційними входами першого регістра, виходи другого регістра з'єднані з інформаційними входами третього регістра, перший вихід блока керування з'єднаний з установочними входами першого, друго го і третього регістрів, другий ви хід блока керування з'єднаний з керуючим входом прийому інформації першого регістра, керуючий вхід видачі інформації якого з'єднаний з третім виходом блока керування, виходи третього регістра з'єднані з першою групою входів першого комутатора, керуючий вхід якого з'єднаний з четвертим виходом блока керування, U 2 (19) 1 3 34951 інформаційними входами першого регістра, керуючі входи прийому і видачі інформації якого з'єднані відповідно з третім і четвертим виходами блока керування, керуючий вхід комутатора з'єднаний з п'ятим виходом блока керування, шостий вихід якого з'єднаний з керуючим входом прийому інформації другого регістра і керуючим входом видачі інформації третього регістра, керуючий вхід видачі інформації другого регістра і керуючий вхід прийому інформації третього регістра з'єднані з сьомим виходом блока керування. Основний недолік прототипу викликаний обмеженням, яке пов'язане з обчисленням тільки експоненціальної функції у=е -х, де е - основа натурального логарифму. У більш загальному випадку потрібно обчислювати показникову функцію у=a-ах, де а>1, а>0 задані числа. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення пристрою для обчислення показникової функції шляхом введення в пристрій, який містить три регістри, перетворювач кодів, перший комутатор і блок керування, додатково блока множення, другого і третього комутаторів і блока завдання констант, що дозволяє розширити функціональні можливості пристрою на обчислення показникової функції у=а -ах, де а>1, а>0 задані числа. Поставлена задача удосконалити корисну модель вирішується тим, що в пристрій для обчислення показникової функції, який містить три регістри, перший комутатор, перетворювач кодів і блок керування, причому інформаційні входи пристрою з'єднані з інформаційними входами першого регістра, ви ходи другого регістра з'єднані з інформаційними входами третього регістра, перший вихід блока керування з'єднаний з установочними входами першого, другого і третього регістрів, др угий вихід блоку керування з'єднаний з керуючим входом прийому інформації першого регістра, керуючий вхід видачі інформації якого з'єднаний з третім виходом блока керування, виходи третього регістра з'єднані з першою групою входів першого комутатора, керуючий вхід якого з'єднаний з четвертим виходом блока керування, п'ятий вихід блока керування з'єднаний з керуючим входом прийому інформації другого регістра і з керуючим входом видачі інформації третього регістра, шостий вихід блоку керування з'єднаний з керуючим входом видачі інформації другого регістра і з керуючим входом прийому інформації третього регістра, згідно з корисною моделлю, додатково введені другий і третій комутатори, блок множення і блок завдання констант, адресні входи якого з'єднані з керуючими входами пристрою, причому виходи першого регістра з'єднані з другою гр упою входів першого комутатора, виходи якого з'єднані з першою групою входів блока множення, виходи третього регістра з'єднані з першою групою входів другого комутатора, друга група входів якого з'єднана з виходами блока завдання констант, виходи другого комутатора з'єднані з другою групою входів блока множення, виходи якого з'єднані і першою гр упою входів третього комутатора і з входами перетворювача кодів, інформаційні входи другого регістра з'єднані з виходами третього ко 4 мутатора, друга група входів якого з'єднана з виходами перетворювача кодів, четвертий вихід блока керування з'єднаний з керуючими входами другого і третього комутаторів. На Фіг.1 представлена структурна схема пристрою для обчислення показникової функції. На Фіг.2 представлена структурна схема блока керування. Пристрій для обчислення показникової функції Фіг.1 містить регістри 1-3, блок 4 завдання констант, три комутатора 5-7, блок 8 керування, блок 9 множення, перетворювач 10 кодів, інформаційні входи 11 пристрою, керуючі входи 12 пристрою. Виходи регістра 1 з'єднані з другою групою входів комутатора 5, ви ходи якого з'єднані з першою гр упою входів блока 9 множення. Виходи регістра 3 з'єднані з першими групами входів першого і другого комутаторів 5, 6. Виходи блока 4 завдання констант з'єднані з другою групою входів другого комутатора 6, ви ходи якого з'єднані з другою групою входів блока 9 множення. Керуючі входи першого, другого і третього комутаторів 5, 6, 7 з'єднані з четвертим виходом блока 8 керування. Виходи третього комутатора 7 з'єднані з інформаційними входами регістра 2. Перший вихід блока 8 керування з'єднаний з встановлювальними входами регістрів 1, 2 і 3. Другий вихід блока 8 керування з'єднаний з керуючим входом прийому інформації регістра 1, керуючий вхід видачі інформації якого з'єднаний з третім виходом блока 8 керування. П'ятий вихід блока 8 керування з'єднаний з керуючим входом прийому інформації регістра 2 і з керуючим входом видачі інформації регістра 3. Шостий вихід блока 8 керування з'єднаний з керуючим входом видачі інформації регістра 2 і з керуючим входом прийому інформації регістра 3. Виходи блока 9 множення з'єднані з входами перетворювача 10 кодів і з першою групою входів третього комутатора 7, друга група входів якого з'єднана з виходами перетворювача 10 кодів. Інформаційні входи регістра 1 з'єднані з інформаційними входами 11 пристрою. Керуючі входи 12 пристрою з'єднані з адресними входами блока 4 завдання констант. Блок 8 керування (Фіг.2) містить генератор 13 одиночного імпульсу, лічильник 14, комутатор 15, ключі 16 і 17, генератор 18 тактових імпульсів, елементи затримки 19-21, елементи І 22, 23, елементи АБО 24-26, елементи НЕ 27, 28, тригер 29, першу-шосту шини 30-35 блока 8 керування і шину 36 логічного нуля. Вихід генератора 18 тактових імпульсів з'єднаний з інформаційним входом генератора 13 одиночного імпульсу, входом елемента НЕ 27 і першим входом елемента І 22. Вихід ключа 16 з'єднаний з першим виходом 30 блока 8 керування, керуючим входом лічильника 14 і першим входом елемента АБО 24, ви хід якого з'єднаний із входом скидання тригера 29. Установочні входи лічильника 14 з'єднані з виходами комутатора 15. Вихід генератора 13 одиночного імпульсу з'єднаний із входом елемента затримки 19, першим входом елемента АБО 25 і другим ви ходом 31 блока 8 керування. Вихід елемента 19 затримки з'єднаний із входом елемента 20 затримки, першим входом елемента АБО 26 і третім виходом 32 блока 8 ке 5 34951 рування. Вихід елемента 20 затримки з'єднаний з установочним входом тригера 29, прямий вихід якого з'єднаний із другим входом елемента І 22, першим входом елемента І 23 і четвертим виходом 33 блока 8 керування. Другий вхід елемента І 23 з'єднаний з виходом елемента НЕ 27. Вихід елемента I 23 з'єднаний із другим входом елемента АБО 26, вихід якого з'єднаний із п'ятим виходом 34 блока 8 керування. Вихід елемента І 22 з'єднаний із другим входом елемента АБО 25, вихід якого з'єднаний з лічильним входом лічильника 14 і шостим виходом 35 блока 8 керування. Вихід переповнення лічильника 14 через елемент 21 затримки з'єднаний із другим входом елемента АБО 24. Керуючий вхід генератора 13 одиночного імпульсу з'єднаний з виходом ключа 17. Шина 36 логічного нуля з'єднана з першими входами ключів 16, 17 і з входом елемента НЕ 28, вихід якого з'єднаний з другими входами ключів 16, 17. Перший і другий входи комутатора 15 з'єднані відповідно з виходом елемента НЕ 28 і із шиною 36 логічного нуля. Пристрій для обчислення показникової функції працює таким чином. Початковий стан пристрою встановлюються ключем 16, який може бути виконаний у виді кнопкового перемикача, блока 8 керування. Сигнал логічного нуля з шини 36 блока 8 керування формує сигнал логічної одиниці на виході елемента НЕ 28, ключа 16 і першому виході 30 блока 8 керування, що надходить на установочні входи регістрів 1-3, установлюючи їх у нульові стани. Вихідний сигнал елемента НЕ 28 через ключ 16 надходить через елемент AБO 24 на вхід скидання тригера 29, встановлюючи його в н ульовий стан. Алгоритм роботи пристрою описується наступним виразом m (1) y = a-ax » (1- C × x)2 ,0 0. Постійна m вибирається з необхідної точності обчислення показникової функції y(x); на відрізку зміни аргументу [0; 1/С]. Якщо потрібно, щоб похибка e обчислення показникової функції не перевищувала значення 2-p, то (2) m = p + 2, де e £ 2- p. Розрядність n регістрів 1-3 вибирається таким чином, щоб m £ n. (3) Отже, з необхідної точності обчислень відповідно до умов (2), (3) вибирають постійну m, константу С і розрядність регістрів 1-3. Постійна m задається в двійковому коді за допомогою комутатора 15, виконаного, наприклад, у виді клавішного перемикача. На виходах комутатора 15 блока 8 керування формується зворотній двійковий код постійної m. Сигнали логічної одиниці, що надходять в одиничних розрядах зворотного двійкового коду числа m з виходів комутатора 15 на встановлювальні входи лічильника 14, встановлюють у лічильнику 14 зворотній двійковий код числа m. Розряд 6 ність q двійкового лічильника 14 вибирається з умови m £ 2q . (4) Умова (4) виконується, якщо для всіх значень m £ 32 вибрати q=5. Отже, якщо m £ 32, лічильник 14 має п'ять двійкових розрядів, у яких у початковому стані по сигналу логічної одиниці з виходу ключа 16 установлюється зворотній двійковий код числа m, що задається п'ятиклавішним комутатором 15. Константою С, згідно з умовою (1), задають основу a та показник a показникової функції при фіксованому значенні постійної m, яка згідно з умовою (2) задає оцінку похибки обчислення показникової функції. Сук упність констант 0