Устройство для вычисления функций

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ФУНКЦИЙ, содержащее п сумматоров и п сумматоров-вычитателей (п - число итераций), причем выходы j-сумматора и j-сумматора-вьгчитателя соединены с первыми входами (y+D сумматора и (i+1) сумматора-вычитателя соответственно (, п-1), знаковьй разряд i сумматора-вычитателя соединен с управляющим входом i-сумматора

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 850 А (Я) 4 G 06 F 7 38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3785304/24-24 (22) 28. 06. 84 (46) 07.12.85. Бюл. Ф 45 (71) Институт проблем моделирования в энергетике АН УССР и Киевский . ордена Трудового Красного Знамени .институт инженеров гражданской авиации (72) В.И,Купреев, С.Е.Прозоров, А.И.Стасюк, Г.А.Трощенко,А.Б.Бабич и К.И.Рогозин (53) 681.324 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 760114, кл. С 06 F 15/31, 1981, Стасюк А.И. Матричные вычислители функциональных зависимостей °

Киев: Институт электродинамики, препринт )" 332, АН УССР, 1983, с. 16, рис.3. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ

ФУНКЦИЙ, содержащее и сумматоров и н сумматоров-вычитателей (п — число итераций), причем выходы j-ñóìматора и (-сумматора-вычитателя соединены с первыми входами (1 +1) сумматора и (+1) сумматора-вычитателя соответственно ()=1, п-1), знаковый разряд 1 сумматора-вычитателя соединен с управляющим входом 1-сумматора (1=1,n), первые информационные. входы первого сумматора и первого сумматора-вычитате" ля являются входами первого и второго аргументов устройства соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей эа счет вычисления функций (х2 + у ) /х, (x — у ) /х, (х+у) /х, (х -у) /х, Y/x в него дополнительно введены

n+1 вычитателей и (и+1)-ый сумматор, причем выход ) вычитателя соединен с входом уменьшаемого (+1) вычитателя (1 =1, n ), управляющий вход ; вычитателя соединен с выходом знакового разряда суммато-. ра-вычитателя, второй информационный вход которого соединен с (e †;) старшими разрядами входа первого аргумента устройства, где (-разрядность первого и второго аргументов, ((-%) старших разрядов входа второго аргумента соединены с вторым информационным входом k-го сумматора и входом вычитаемого

g-ro вычитателя (1 =1, n + 1), выходы и-х сумматора и вычитателя яв,ляются выходами значений функций ()(+ y ) / к и (х — У ) /х устройства

2 соответственно, выходы (n+1)-х, сумматора и вычитателя являются выходами значений функций (х+ у) /х и (х -у) /x устройства соответственно, выходы знаковых разрядов сумматоров-вычитателей являются выходами разрядов значения функции «/х устройства.

1196850

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь зовано автономно или в качестве спе процессора в многопроцессорных вычислительных системах, Целью иэобретенияявляется расширение функционапьныхвозможностей засчет возможности вычисленияфункций;.

X +Ч2. ХХ Ч:: (х+Ч) (х-Ч) Ч х - х х х х

На чертеже представлена схема устройства для вычисления функций для n=4 (п — число итераций).

Устройство для вычисления функций содержит (п+1) сумматоров 1, (n+1) вычитателей (п+1) 2, и сумматоров вычитателей 3, первый информационный вход устройства 4, второй информационный вход устройства 5, х +ч выход значения функций — - - 6, х выход значения функций — — - 7 вых (х+ ) ход значения функций †- - — 8 вых (х-v) ход значения функций †- — 9 вых 9 ходы 10 значения функции .. х

Устройство для вычисления функций предназначено для вычисления функ ции вида х +ч х -> (х ч (х-v)

2 2 z

= a = aL -- — " — - а : =О(. х > х 2> .х 3> х ф

5 (1) х и работает следующим образом. Представим функциональные возможности (1) в разрядной форме в следующем виде

v 9ч ч»v ч v»v х+ЧЫ =1, х- уо =Ы2> Х+2Ч+Чо("-о"Ь, ч» qv ч чч

Х-2Ч>-ЧЫ =o(q > Ч- хо =О > (2) гДе Ч = (a,4> a ° .° .° .Ч ); >(х = (

Ч 1 2

0=(0,0,0...0 ) — разрядные векто.ры, представляющие собой разрядное изображение чисел х, Ы(„ 0; разрядные матрицы, представляющие собой разрядное иэображение у и х при и = 4 (n — число итераций).

Вычисление значений разрядов ч каждого искомого вектора (и векv v торов >(„ ... e(< определяется по следующим рекуррентным выражениям:

1 (>) 1 o(1. v(i) ч((-1) -1 ч (i-1)

=Y -2 хЕ

-1> 0l--О . (3) 0 ч (;) О,Ч (б

Ч ч ((» ч (р>

v(>) "(>) - "" (o) v<() .115>1>11

15 ч(i) V(;-1) iv > (,=ы, -г,, (о) ч <(» ч

2 > 2 2 v (>,) Ы вЂ” -»(„+25

20 ч (») ч

Ы1= („-2Ч

i=1,Z, -.»

25 Устройство для вычисления функций работает следующим образом.

В исходном положении на первый 4 и второй 5 информационные входы устройства подаются исходные значения х и у, после чего в схеме протекает переходной процесс. После окончания переходного процесса на выходе первого сумматора-вычитателя 3 по выражению (3) образуется значеч (> - ч ние ч = ч -2 х, которое поступает

35 на первый вхо (второго сумматоравычитателя 3, и на выходе знакового его разряда образуется значение o(<, которое поступает на первый выход 10 устройства и управляющие входы первого сумматора 1 и вычитателя 2 и второго сумматора-вычитателя 3. В первом сумматоре 1 и вычитателе 2 реализуется выражение (4) в связи с чем в них

45 " (s) ч q ч ъ вычисляются значения o(= X + 2

"(>) ч -«1 ис>: = х -2 Ч х соответственно (т, е, (я противном случае), которые поступа50 ют на первые входы второго сумматора 1 и вычитателя 2. В то же время в зависимости от значения

> равного "0" или "1", во втором сумматоре-вычитателе 3 моделируется вторая строка выражения (3), т.е.

55 чэ ч(2 ()

55 ч =ч -2 2х (, в связи с чем знач (» чение ч из его выхода поступает на первый вход третьего сумматора-вы.читателя 3.

1196850 4 и и-го вычитателя 2, В и-м сумматоое 1 вычисляется значение

X +У "(n-41 -nv n v (1

2 2 — 0 +2 j oL = ц, Х 1 5 которое поступает на первый выход 6, и первый вход (п+1)-ro сумматора 1.

В и-м вычитателе 2 определяется х -Y (и- l -nv n v(p1

Х 2 1 которое поступает на второй выход 7 и на первый вход (n+1)-ro вычитателя 2. В (n+1)-ом сумматоре 1 модеv v (ni лируется выражение о! = „ +2у, ч (х 411 а а результат вычислений о(Х поступает на третий выход устройства 8. Наконец, в (n+1) ом вычитате- . ле 2 моделируется выражение а( ч (д) ч Ф

-2y и результат вычислений (х-ч) поступает на четвертый х выход 7 устройства.

Аналогичным образом в каждом

j-м сумматоре-вычитателе 3 моделируч(f ч ()-1) j ч (4-1) ется j-я строка >1= Ч -2 х Е в связи с чем полученное значение х <>1 поступает на первый вход

5 (j+1)-ro сумматора-вычитателя 3, а на выходе знакового разряда j-го сумматора-,вычитателя 3 образуется

) значение d> ., которое поступает на

1-й РазРЯд 10 пЯтой выходной шины 1Ð значение и управляющие входы j-ro сумматора 1, j-го вычитателя 2 и (j+1)-ro сумматора-вычитателя 3. При этом в j-м сумматоре 1 вычисляется знач чение с „ = Ы„ +2 у с, которое поступает на новый вход. (j+1)-го сумматора 1, а в j-м вычитателе определяется ЫО) = 2(3-1) 2! му которое поступает на новый вход (j+1)-ro вычитателя 2. Наконец, в и-м сумматоре-вычитателе моделируется в соответствии с (3) выра- жение у = у(" "1 -2 х f. ", а на выходе знакового разряда образуется значение ot, которое поступает на управляемые входы n-ro сумматора 1

ВНИИПК Заказ 7564/47 Тираж 709 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæroðoä, ул.Проектная, 4