JPS5926058B2 - 動揺計算盤における三角関数変換回路 - Google Patents

動揺計算盤における三角関数変換回路

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JPS5926058B2
JPS5926058B2 JP55107184A JP10718480A JPS5926058B2 JP S5926058 B2 JPS5926058 B2 JP S5926058B2 JP 55107184 A JP55107184 A JP 55107184A JP 10718480 A JP10718480 A JP 10718480A JP S5926058 B2 JPS5926058 B2 JP S5926058B2
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    • G06F1/03Digital function generators working, at least partly, by table look-up
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、船舶等の動揺計算を行なう動揺計算盤に係り
、さらに詳しくは、動揺計算盤をΞ角関数の真数を記憶
したリードオンリーメモリ(RONo。
を用いて、入力したシンクロ信号を角度の重みをもつた
ディジタル信号に変換し、該当するリードオンリーメモ
リのディジタル量を読出すことによりΞ角関数の真数値
データとすると共に、演算回路にて角度演算を行ない動
揺計算するようにした′」、形構成の動揺計算盤におけ
る三角関数変換回路に関するものである。従来、船舶等
の動揺計算を行なう動揺計算盤においては、レゾルバ並
びにシンクロ電機を王構成とし、入力された角度信号は
シンクロ信号で処理されていたため、レゾルバ、シンク
ロ電機が数多く必要とされていた。
第1図はレゾルバを用いた従来の動揺計算盤における計
算方法を説明する図であつて、レゾルバXはその回転子
の角度に応じたΞ角関数を発生する。
すなわち、端子51、52は固定巻線(S1、S3)、
(S2、S4)の端子を示し、R1、R2は回転子巻線
(R1、R3)、(R2、R4)の端子を示している。
同、レゾルバXにおいて固定子巻線電圧および回転子回
転角度に対して回転子巻線電圧は、次の関係がある。E
R1=E51s1nθ上 S2cosθER2=E52
s1nθ+ES1cosθ回転子側からSlnθ又はc
osθだけの項を得たい楊合には、ESlかES2のど
ちらかを零にすればよい。
たとえば、入力電圧ES2に加えて、R2,R4端子間
からES2slnθという電圧を得たい場合には、Sl
,S2端子をともに接地し7、S2,S4端子間にES
2を加え、レゾルバ回転子に回転角度θを与えればよい
。このようにじて動揺計算が行なわれていたが、レゾル
ベシンクロ電機を数多く使用するため、小形化構成でき
ないばかりか、信頼性の点でも問題があつた。
本発明の目的は、動揺計算盤における角度信号を機械量
に変換せず、直接電気的なデイジタル量にて角度演算し
、小形で高信頼のおける動揺計算盤における三角関数変
換回路を提供するにある。
本発明においては、従来のシンクロ電機およびレゾルバ
にて演算していたものを、あらかじめ三角関数の真数を
記憶してあるリードオンリーメモリを主として構成した
半導体回路により演算処理することによつて上記目的を
達成したものである。以下、第2図〜第5図に従つて本
発明の一実施例を詳述する。第2図は具体的な回路構成
を示したものであり、第3図はその動作説明をするタイ
ムチヤートを示す。第2図において、1は一定周期でパ
ルスを発生するパルス発生回路、2はその出力パルスに
同期して動作し、入力されるシンク口信号をデイジタル
信号に変換するシンクロ・ディジタル変換器、3はパル
ス発生回路1からパルス入力がある度に出力反転するフ
リップフロップ―4はインバータ、5はシンクロ・デイ
ジタル変換器2の角度データを判定する象限検出回路、
6は2個のアンド素子、並びに1個のオア素子から成る
デイジタル信号の切替回路、7は三角関数の真数を記憶
しているリードオンリーメモリ、8はインバータ、9は
加算回路、10はシンクロ・デイジタル変換器2を介し
て得た入力データが正の値か負の値かを検出する符号検
出回路、11は切替回路、12は遅延回路、13はシン
グル・シヨツトパルス発生回路、14,15はレジスタ
、16は演算回路を示し、図示の如く接続構成してある
。また、第4図は、4Kワード11ビツトで構成された
リードオンリーメモリ7の三角関数Slnθの真数値の
記憶状態を示したものであつて、データ構成はO度から
90度までを4096等分してあり、それに該当する真
数値を11ビツトの2進数にて表わしている。さらに、
第5図は、三角関数のSlnθ曲線とCOsθ曲線との
対応を示しており、このうちO度から90度の範囲をみ
ると、三角関数の真数はSlnθの場合0度から90度
に増加しており、COsθの場合は90度からO度に減
少している。
また真数は対称となつている。すなわちSin3Oたと
COs6OOとは三角関数の真数値は同じである。三角
関数の真数が正の場合、第4図のようにO度から90度
の真数でSinθ,COsθ曲線とも表わすことができ
、また負の場合も真数が2進数であるため、2の補数を
とることにより表わすことができる。第2図の回路にお
いて、パルス発生回路1より一定の周期でパルスが発生
されると、このパルスに同期してシンクロ・デイジタル
変換器2は動作する。
角度量をもつたシンクロ信号の入力データA,Bはシン
クロ・デイジタル変換器2によつて、角度の重みをもつ
たデイジタル信号に変換され、13ビツトの2進数で最
大ビツト(MSB)は180度を表わしている。すなわ
ち、最大ビツトより180度,90度,45度,22.
5度・・・・・・・・・となつている。また、パルス発
生回路1より出力されたパルスは、シンクロ・デイジタ
ル変換器2をタイミングを取り駆動させるとともに、フ
リツプフロツプ3を動作させている。
フリツプフロツプ3は第3図タイムチヤートのF/F(
A),F/F(B)に示すように、入力パルスが入るご
とに出力を反転し、象限検出回路5並びに遅延回路12
に入力してある。すなわち、フリツプフロツプ3が動作
すると、出力信号Aが象限検出回路5、符号検出回路1
0、及び遅延回路12に入力され、三角関数のSlnθ
を表わし、また、出力信号がBの時は三角関数のCOs
θを表わす。そして、象限検出回路5では、シンクロ・
デイジタル変換器2のデータのうち上位2ビツト、すな
わち180度と90度のビツトが入力され、フリツプフ
ロツプ3の出力信号Aとで入力データがO度から90度
、90度から180度、180度から270度、270
度から360度の範囲を判定するとともに、先に説明し
たように三角関数の真数をSlnθ曲線として使用する
か、COsθ曲線として使用するかを判定する。すなわ
ち、入力されたデータが象限検出回路5で判定して、S
lnθ曲線の時は、切換回路6にてシンクロ・デイジタ
ル変換器2よりのデータをそのまま使用する側に切換え
、またCOsθ曲線の時はインバータ4を介して入力さ
れる側に切替える。
切換回路6により切変え出力されたデータは90度以下
の11ビツトであり、リードオンリーメモリROM7の
アドレス指定として使用しており、リードオンリーメモ
リ(ROM)7に記憶された内容を読み出すようになつ
ている。ここで、アドレス指定として使用しているデー
タが90度以トの11ビツトであるのは、リードオンリ
ーメモリ(ROM)7に記憶してある三角関数の真数が
O度から90度までであるためである。リードオンリー
メモリ(ROM)7のデータは切換回路11に出力され
ると共に、インバータ8を介して加算回路9に入力され
る。
加算回路9では最小ビツト(LSB)に61″が加えて
ある。これはリードオンリーメモリ(ROM)7のデー
タである2進数の負をとるために、インバータ8と加算
回路9にて2の補数計算をしている。一方、符号検出回
路10にはシンクロ・デイジタル変換器2のデータ上位
2ビツト、すなわち180度と90度のビツト、および
フリツプフロツプ3の出力信号A、が入力されているの
で、入力データが三角関数の真数で正の値が負の値かを
検出している回路であり、その結果を切換回路11に送
出している。
すなわち、入力データAにおいて、三角関数の真数が正
の値の時は切換回路11ではリードオンリーメモリ(R
Oぬ7のデータを直接読み出す側に切変わり、また、負
の値の時は切換回路11では、リードオンリーメモリ(
ROM)7のデータをインバータ8、加算回路9を介し
て読み出す側に切換わつており、出力データはレジスタ
14、およびレジスタ15の入力段まで送出している。
また、フリツプフロツプ3の出力信号A(または出力信
号B)は遅延回路12を介して、シングル・シヨツトパ
ルス発生回路13に送出している。
遅延回路12では、入力データをシンタロ・デイジタル
変換して、リードオンリーメモリ(ROV)7のデータ
がレジスタ14、およびレジスタ15まで到達するハー
ド的にかかる時間より遅く、またパルス発生回路1にて
次のパルスが発生する時間より短くなるように設定して
ある。これは、第3図のタイムチヤートDL(A),D
L(B)に示す如くである。遅延回路12で遅延された
レベルは、シングル・シヨツトパルス発生回路13にて
パルス化され、レジスタ14およびレジスタ15に入力
され、レジスタ14、レジスタ15にデータを設定する
これは、第3図のタイムチヤートS.S(A),S.S
(8),GA,REGBに示す如くである。次に、パル
ス発生回路1からパルスが出力されると、フリツプフロ
ツプ3が出力信号Bを出力するため、入力データBは三
角関数COsθとし、以下先に説明したよう動作をし、
レジスタ15に三角関数の真数データを記憶する。以上
のようにしてレジスタ14とレジスタ15に保持された
三角関数の真数データを用いて、演算回路16にて演算
がおこなわれる。
上述の実施例からも明らかなように本発明によれば、従
来のように機械的回転機構の回転方向の伝達手段、回転
機を使用することなく直接デイジタル信号で処理するも
のであるから、装置の信頼性は向上し、しかも機械的部
品が少なく、かつ小形になるため、装置のコンパクト化
が達成できる等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のレゾルバを使用した動揺計算盤の概略説
明図、第2図は本発明の一実施例を示す三角関数変換回
路図、第3図はその動作説明をするタイムチヤート、第
4図は第2図のリードオンリーメモリに記憶してある三
角関数の真数を示す図、第5図は三角関数のSinθと
COsθとの曲線図である。 1・・・・・・パルス発生回路、2・・・・・・シンク
ロ・ディジタル変換器、3・・・・・・フリツプフロツ
プ、4,8・・・・・・インバータ、5・・・・・・象
限検出回路、6,11・・・・・・切替回路、9・・・
・・・加算回路、10・・・・・・符号検出回路、12
・・・・・・遅延回路、13・・・・・・シングル・シ
ヨツトパルス発生回路、14,15・・・・・ルジスタ
、16・・・・・・演算回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 角度量をもつたシンクロ信号の入力データを角度の
    重みをもつたディジタル信号に変換するシンクロ・ディ
    ジタル変換器と、該シンクロ・ディジタル変換器の駆動
    タイミングをとり、フリップフロップ回路を起動するた
    めのパルスを発生するパルス発生回路と、前記シンクロ
    ・ディジタル変換器の出力データとフリップフロップの
    出力信号とで前記入力データがどの角度の範囲内にある
    かを判定すると共に、三角関係の真数をsinθ曲線と
    して使用するかcosθ曲線として使用するかを判定す
    る象限検出回路と、前記三角関数の真数(ディジタル量
    )をあらかじめ記憶してあるリードオンリーメモリと、
    前記象限検出回路で判定した入力データがsin曲線の
    時はシンクロ・ディジタル変換器よりのデータをそのま
    ま使用する側に切替え、cos曲線の時はインバータを
    介して入力される側に切替えて前記リードオンリーメモ
    リのアドレスデータとする切替回路と、リードオンリー
    メモリよりの読出しデータそのものと2の補数計算をし
    た後の読出しデータをシンクロ・ディジタル変換器の出
    力データに応じて切替える切替回路と、該切替回路を介
    して得た三角関数の真数データを保持する2つのレジス
    タと、該レジスタに保持された三角関数の真数データを
    用いて角度演算を行なう演算回路とから成り、前記シン
    クロ信号の入力データを角度の重みをもつたディジタル
    信号に変換するときに必要とする制御信号を用いてリー
    ドオンリーメモリに記憶してある三角関数の真数値デー
    タとすると共に、演算回路にて角度演算を行なうように
    構成したことを特徴とする動揺計算盤における三角関数
    変換回路。
JP55107184A 1980-08-06 1980-08-06 動揺計算盤における三角関数変換回路 Expired JPS5926058B2 (ja)

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JPS5734226A JPS5734226A (en) 1982-02-24
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DE4220274C2 (de) * 1992-06-20 1997-08-21 Hans Jaklin Gegen Abplatzungen bei Brandbeanspruchung beständiges Bauteil

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JPS5734226A (en) 1982-02-24

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