Вычислительное устройство

 

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО содержащее (п+1) узлов вычисления итерационной переменной (пстепень полинома), регистр результата и регистр аргументов, причем i-и узел вычисления итерационной переменной (, п-1) содержит Сумматор , регистр коэффициентов числителя и первую группу элементов И, выходы сумматора i-го узла вычисления итерационной переменной соединены с информационными входами регистра коэффициентов числителя этого узла, выходы регистра коэффициентов числителя i-го узла вычисления итерационной переменной - с первой группой информационных входов сумматора этого узла, вторая группа информационных входов сумматора - с выходами элементов И первой группы i-ro узла вычисления итерационной переменной, первые входы элементов И -первой группы -го узла вычисления итерационной переменной соединены с выходами разрядов регистра аргументов, а .п-й узел вычисления итерационной переменной содержит сумматор-и регистр коэффициентов, причем выходы сумматора п-го узла вычисления итерационнойпеременной соединены с информационными входами регистра коэффициентов вычислителя этогоузла, выходы регистра коэффициентов-числителя п-го узла вычисления итерационной переменной соединены с первой группой информационных входов сумматора этого узла, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет возможности вычисления дробно-рациональной функции, в него дополнительно введены генератор тактовых импульсов, счетчик и регистр константы, а j-й узел (, п-1) вычисления итерацион-. ной переменной дополнительно со (Л держит регистр коэффициентов знаменателя , вторую и третью группы элементов И, п-й узел вычисления итерационной переменной дополнительно содержит первую и вторую группы элементов И и регистр косо :эффициентов знаменателя, а нулевой узел дополнительно содержит Од вторую группу элементов И и регистр 00 СП коэффициентов знаменателя, выходы разрядов регистра коэффициентов Од знаменателя -го узла вычисления итерационной переменной соединены с первыми входами элементов И второй группы этого узла, вторые входы элементов И втррой группы соединены с выходом старщего разряда регистра коэффициента числителя нулевого узла, выходы элементов И второй группы j-ro узла вычисления итерационной переменной соединены с третьей группой информационных входов сукматора этого узла, четвер

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.Я0„„119 (др 4 G 06 F 7/544

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

OllMGAHNE ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3769903/24-24 .(22) 05.07.84 (46) 07 ° 12.85. Бюл. к- 45 (72) В.Д.Байков и М.Б.Сергеев (53) 681.325- (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 934482, кл. С 06 F 15/353 ° 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 451088, кл. G 06 F 15/20, 1972. (54)(57) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ° содержащее (n+1) узлов вычисления итерационной переменной (и — степень полинома), регистр результата и регистр аргументов, причем i--й узел вычисления итерационной переменной (1=0, и-1) содержит сумматор,, регистр коэффициентов числителя и первую группу элементов И,. выходы сумматора 1-го узла вычисления итерационной переменной .соединены с информационными входами регистра коэффициентов числителя этого узла, выходы регистра .коэффициентов числителя 1-ro узла вычисления итерационной переменной - с первой группой информационных входов сумматора этого узла, вторая группа информационных входов сумматора - с выходами элементов И первой группы i-ro узла вычисления итерационной переменной, первые входы элементов И первой группы: 1-го узла вычисления итерационной пере менной соединены с выходами разрядов регистра аргументов, à ï-й узел вычисления итерационной переменной содержит сумматор и регистр коэффициентов, причем выходы сумматора ь-го узла вычисления итерационной переменной соединены с информационными входами регистра коэффициентов вычислителя этого узла, выходы регистра коэффициентов числителя g --го узла вычисления итерационной переменной соединены с первой группой информационных входов сумматора этого узла, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет возможности вычисления дробно-рациональной функции, в него дополнительно введены генератор тактовых импульсов, счетчик и регистр константы, а 1-й узел (1=1, п-1) вычисления итерацион-. ной переменной дополнительно содержит регистр коэффициентов знаменателя, вторую и третью группы элементов И, и-й узел вычисления итерационной переменной дополнительно содержит первую и вторую группы элементов И и регистр коэффициентов знаменателя, а нулевой узел дополнительно содержит вторую группу элементов И и регистр коэффициентов знаменателя, выходы разрядов регистра коэффициентов знаменателя j-ro узла вычисления итерационной переменной. соединены с первыми входами элементов И второй группы этого узла, вторые входы элементов И второй группы соединены с выходом старшего разряда регистра коэффициента числителя нулевого узла, выходы элементов И второй группы j-ro узла вычисления итерационной переменной соединены с третьей группой информационных входов сумматора этого узла, четвер1 тая группа информационных входов сумматора -го узла вычисления, итерационной переменной соединена с выходами элементов И третьей группы этого узла, первые входы которых соединены с выходами разрядов регистра константы, вторые входы элементов И третьей группы -го узла вычис 7енця итерационной переменной соедийены с выходом старшего разряда регистра коэффициентов числителя этого узла, а вЬгходы разрядов регистров коэффициентов знаменателя и-&о узла вычисления итерационной переменной †с первыми входами элементов И первой группы этого узла, вторые входы которых соединены с выходом старшего разряда регистра коэффициентов числителя нулевого узла, выходы элементов И первой группы и-го узла вычисления итерационной переменной— с второй группой информационных входов сумматора этого узла, третья группа информационных входов сумматора соединена с выходами элементов И второй группы h --го узла вычисления итерационной переменной, первые входы которых соединены с выходами разрядов регистра констант, вторые входы элементов И второй группы n-ro узла вычисления итерационной переменной соединены с выходом старшего разряда регистра коэффициентов числителя этого узла, а выходы разрядов регистров коэффициентов знаменателя нулевого узла вычисления итерационной переменной — с первыми входами элементов И

196856 второй группы этого узла, вторые входы которых соединены с выходом старшего разряда коэффициентов числителя нулевого узла вычисления итерационной переменной, выходы элементов И второй группы этого узла соединены с третьей группой информационных входов сумматора нулевого узла, выход старшего разряда регистра коэффициентов числителя К-ro узла вычисления итерационной переменной (К=1,п) соединен с вторыми входами элементов И первой группы (К-1) узла вычисления итерационной переменной, а.прямой выход генератора тактовых импульсов соединен с третьими входами элементов И первой, второй, третьей групп -ro узла вычисления итерационной переменной, с третьими входами элементов И первой и второй групп нулевого и п-ro узлов, инверсный выход генератора тактовых импульсов соединен с синхронизирующими входами регистров коэффициентов числителя всех узлов вычисления итерационной переменной и входом синхронизации регистра результата, информационный вход которого соединен с выходом старшего разряда регистра коэффициента .числителя нулевого узла, синхронизирующий вход которого соединен со счетным входом счетчика, выход переполнения которого соединен с входом разрешения генератора тактовых импульсов, а установочный вход счетчика соединен с входом запуска устройства.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в специализированных вычислителях.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет возможности вычисления дробно-ра-. циональной функции и повышение быстродействия за счет организации вычисления по методу цифра за цифрой.

На чертеже представлена структурная схема устройства, Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, регистры . результата 2 и аргументов 3, сумматоры 4,.регистры 5 коэффициентов числителя, первые .группы элементов

И 6, регистр 7 константы, регистры 8 коэффициентов знаменателя, вторые 9 и третьи 10 группы элементов И, счетчик 11, вход 12 запуска. (1,+„) (К) (1+1), Hki1) . (х) = r (х)+, > ((1+ )1

> (Jcr. рс ьрМ

) cr. peSp%* ()с+1) К =0,1,2...р-1, 1= 1, и г(х) = Р(х).

Поскольку дробно-рациональные выражения используются для вычисления значений различных функций, например р() p g-х (1х 3х +Y>>x

1+x о 2 о х +Z x + Zgx где 1, = -0,1890; 2, = 0,0945;

У = 0,1470; 2д= — 0,1050;

Y) = -0,0128; z = 0,0225, то коэффициенты числителя и знаменателя определены заранее и размещены соответственно в регистрах 5 и 8 коэффициентов.

Перед началом вычисления в регистр аргументов 3 заносится значение аргумента. Сигналом по входу 12 запуска обнуляется счетчик 11, выход переноса которого при этом переходит в состояние "О", Это

Сумматор 4, регистры коэффициентов числителя 5 и знаменателя 8, группы элементов И 6, 9 и 10 составляют узел 13 вычисления итерационной переменной.

Устройство работает следующим образом.

Алгоритм работы устройства для вычисления дробно-рациональных функций, в числителе и знаменателе которой полиномы степени и выразится следующими рекуррентными соотношениями:

45 где

Е 1-1,0, 1 ) — для значений (й результата; а 1 0,11) — для коэффици(1с) ентов и операндов.

96856 4 позволяет запуститься генератору 1 тактовых импульсов. В каждом такте вычисляется одна верная цифра в значении дробно-рационального выраg жения, Следует отметить, что регистры 8 коэффициентов знаменателя. регистры аргументов 3 и константы 7 являются статическими и служат лишь для хранения информации, поэтому

10 синхронизации работы не требуют.

Регистры коэффициентов числителя 5 и результата 2 являются сдвиговыми, синхронизация их работы, как и работы счетчика 11, осуществляется генератором 1 тактовых импульсов.

Поскольку работа последнего блокируется выходом переноса счетчика 11, то емкость счетчика определяет количество сдвигов в регистрах коэффициентов числителя 5 и результата 2, а следовательно, и точность (количество разрядов) вычисленного результата.

Сумматоры коэффициентов 4 являются комбинационными. Суммирование на них производится после появления каждого положительного фронта импульса с инверсного вьахода генератора 1 тактовых импульсов на третьих входах групп элементов И. Каждым положительным фронтом импульса с прямого выхода генератора 1 тактовых импульсов производится сдвиг на "1" разряд влево в сдвиговых регистрах 5 коэффициентов числителя.

Значения коэффициентов числителя и знаменателя, операндов, результатов представляются в устройстве в позиционной системе счисления с

40 основанием. 2 суммой ряда в общем чиде

1196856

Составитель C,Êóëèêîâ

Редактор И.Дербак Техред.М.Надь Корректор Е.Сирохман

Заказ 7564/47 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д, 4/5

»» ° »» ю »»»»ею » «»юю»

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4