Вычислительное устройство

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может исполь .зоваться автономно или в комплексе для вычисления функциональных зависимостей различного типа матричнь м конвейерным способом. Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет возможности вычисления дробно-рациональных выражений. Устройство содержит первую группу вычитателей , первую группу суммирований и вычитания, вторую группу вычитателей , вторую группу блоков суммирования и вычитания, группу сумматоров, с. третью группу блоков суммирования и вычитания, 2 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5Р 4 G 06 F 7/544

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3892086/24-24 (22) 29.04.85 (46) 23.11.86. Бюл. Р 43 (71) Институт проблем моделирования в энергетике АН УССР и Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиации (72) А.И.Стасюк, Ф.E.Ëèñíèê,А.И.Гузенко, Ю.Н.Сомов, M.À.Çàõàðoâ и

К.И.Оленич (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 748410, кл. G 06 F 7/38, 1980.

Стасюк А.И. Матричные вычислители трансцендентных функциональных зависимостей. Киев, 1983, с. 16,. рис.3а.

„„SU„„1272330 А 1

: (54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может исполь,зоваться автономно или в комплексе для вычисления функциональных зависимостей различного типа матричным конвейерным способом. Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет возможности вычисления дробно-рациональных выражений. Устройство содержит первую группу вычитателей, первую группу суммирования и вычитания, вторую группу вычитателей, вторую группу блоков суммирования и вычитания, группу сумматоров, третью группу блоков суммирования и вычитания, 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1272330

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных быстродействующих вычислителях при вычислении различных функциональных зави- 5 симостей.

Цель изобретения — расширение класса решаемых задач за счет возможности вычисления дробно рациональных выражений. 10

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 функциональная схема блока суммирования и вычитания первой группы; на фиг. 3 — функциональная схема блока 15 суммирования и вычитания второй группые

Устройство содержит первую группу вычитаталей 1, первую группу блоков 2 суммирования и вычитания, вто- 20 рую группу вычитателей 3, вторую группу блоков 4 суммирования и вычитания, группу сумматоров 5, третью группу блоков б суммирования и вычитания, вход 7 первого аргумента, вход

8 второго аргумента, вход 9 третьего аргумента, выходы 11 результата в разрядном представлении. Блоки 2 и 4 содержат сумматоры 12 и вычитатель 13. 30

b c

+ — = х а

fb+ ас

f =Х (2) (3) fb + ас — afx = О.

4 г

3 2

f f4 f3 f 2

f Г4 f3

f f4

f с1

2 а з а

4 а

4 а

2 а з а

4 а а а

4 а

4 а г а з а

4 а

Ф (1(V (i e)

40 разрядные матрицы, формируемые при ) ), 2, 3... как

f 2 4

f fà з з

f х

< х х х з х

t «i- 1 х

- (ii 4) 2 к ч (,) &1) кх f =0 разрядные матрицы, представляющие собой разрядное изображение f и а при (ri = 4 п-разрядность представления информации);

Представим выражение (4) в следующей форме и

2 ГЬ + Е 2ас — а Г

i=1 i=1 1=1

Устройство функционирует следующим образом.

Вычислительное устройство предназначено для реализации зависимости вида где а, Ь, с, f — аргументы, ; осуществляется следующим образом.

Представим выражение (1) как

Запишем выражение (3) в разрядной форме 3 следующим образом 2 К tt Y С7 Ч(i) Ч -1 У(1-4)

fb + ас — à (f х + 2 х

"f ) =О (4)

К 4 2 И где Ь = (Ь, Ь,..., Ь), с = (с, с, V 4 2

О = (О, О,..., О ) — разрядные векторы, представляющие собой разрядное изображение, В. С, Х и О соответственно; к и-1

-(1 ) у (i) i - t ч 2 х х — 2 а

i=1

1272330

В .общем случае каждый разряд х

1(о !(з) (х + х + х ) искомого вектора может быть определен из следующего разрядного уравнения

-! ч 1

2 f Ь +

1, s)) 0 х ч

S! о,s о б

-! Ч II

+2 ас+ S;„

II ! (2) 1 ) Я Ъ О х

О, S;(О

) 4 -(! 1«) 2 ч а х!

О 4 (, S = S

-(! «1)Ч!

2 У.х(6) )5

- ()+I) 4

8; — 2

III

1, S > 0 х ч»

20

-()1И ч р i+« чл

S; !,«) 4

+ 2 ° )) ""

V i»

S, !

+1 х

xõ тания третьей группы, вход второго аргумента устройства соединен со

:сдвигом на j разрядов в сторону младших разрядов с входом второго

55 слагаемого j-го блока суммирования и вычитания второй группы, вход разрешения суммирования второго слагаемого которого соединен с входом! (!) (-;«g) ()12}

У!

- (г!1«) Ч 1(Z) +2 а(х+х+х

Результат решения при этом формируется как л «(i) ц) 2 2(а) 2О) х= (х+х+х,, х+х +х

И II() )! (Ь) х+х +х ).

В начальный момент на входы 7 — 10 подаются значения аргументов а и С соответственно, причем индексом над входом обозначен вход, соответствующего разряда аргумента (например, 8 — вход i разряда аргуме нта f ) .

При функционировании устройства в каждом j сумматоре группы вычис()«) ч ляется значение 2 /1) которое подается на последующий сумматор (j + 1) группы и на входы j блока

4 суммирования и вычитания второй группы, j вычитатели I и 3 групп, и j блок 6 суммирования и вычитания третьей группь1, в которых вычис,1 ч, v» лщтся значения S3 Б;, S3 а на выходах их знаковых разрядах х, х, х ) . Значения х, х (", х1 поступают на выход 11 и входы (3) группы разрешения вычислений j блока суммирования и вычитания первой группы, в котором вычисляется значение 2 () ) P)+«, которое поступает со сдвигом на один разряд в сторону младших разрядов на вход следующего блока и на вход ) блока сумми25

50 рования и вычитания третьей группы в котором вычисляется значение S> и поступает на вход (j + 1) блока суммирования и вычитания второй группы.

Формула изобретения

1. Вычислительное устройство, содержащее первую и вторую группы блоков суммирования и вычитания, причем выход i-го блока суммирования и вычитания первой группы (i= 1, и-1 и-разрядность аргументов) соединен со сдвигом на один разряд в сторону младших разрядов с входом первого слагаемого (i+1)-го блока суммирования и,вычитания, первь и вход группы входов разрешения вы шслений

j-x (j= 1,п) блока суммш!овапия и вычитания первой группы соединен с выходом знакового разряда j -го блока суммирования и вычитания второй группы, отличающее ся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет возможности

1 вычисления дробно-рациональных выражений, в него дополнительно введе— ны группы сумматоров, две группы вычитателей и третья группа блоков суммирования и вычитания, причем вход первоro apгумента устройства соединен со сдвигом на 2 j разрядов в сторону младших разрядов с входом первого слагаемого j -ro сумматора группы, вход разрешения суммирования первого слагаемого которого соединен с входом j -го разряда второго аргумента устройства, выход

i-го сумматора группы соединен со сдвигом на один разряд в сторону младших разрядов с входом второго слагаемого (i+1)-го сумматора группы, выход j -го сумматора группы соединен с входами вычитаемого j -ых вычитателей первой и второй групп, с входом вычитаемого j -го блока суммирования и вычитания второй группы и с входом первого слагаемого j -го блока суммирования и вычи1272330

j-го разряда третьего аргумента устройства, вход первого аргумента устройства соединен со сдвигом на разрядов в сторону младших разрядов с входом третьего слагаемого j-ro блока суммиров ания и вычитания в торой группы, вход раз решения суммирования третьего слагаемого которого соединен с входом j-ro разряда четвертого аргумента устройства, выход j-го блока суммирования и вычитания второй группы соединен с входом уменьшаемого j-го вычитателя первой группы, вход разрешения вычитания которого соединен с выходом знакового разряда j -го блока суммирования и вычитания. второй группы, выход j—

ro вычитателя первой группы соединен с входом уменьшаемого j -ro вычитателя второй группы, вход разрешения вычитания которого соединен с выходом знакового разряда j-го вычитателя первой группы, информационный выход вычитателя второй группы соединен с входом первого слагаемого jro блока суммирования и вычитания третьей группы, вход вычитаемого которого соединен с выходом j-го блока суммирования и вычитания первой группы, вход разрешения вычитания

i-ro блока суммирования и вычитания соединен с входом (i+1)-го разряда второго аргумента устройства, вход разрешения суммирования j-го блока суммирования и вычитания третьей группы соединен с выходом знакового разряда j-го вычитателя второй группы, выход i-ro блока суммирования и вычитания соединен с входом первого слагаемого (i+1)-го блока суммирования и вычитания второй группы, второй и третий входы группы входов разрешения вычислений j-ro блока суммирования и вычитания соединены с выходами знаковых разрядов j-ro вычитателя соответственно первой и второй групп, вход первîro аргумен- та устройства соединен со сдвигом на (2j +1)-й разряд в сторону младших разрядов с входом второго сла10

15 матора соединен с входом первого

50 гаемого j-ro блока суммирования и вычитание первой группы, выход знаковых разрядов блока суммирования и

1 вычитания, j -го вычитателя первой группы 1-го вычитателя третьей груп пы являются выходами результата в разрядном представлении.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждый блок суммирования и вычитания первой группы содержит три сумматора, причем вход первого слагаемого первого сумматора соединен с одноименным входом блока, выход первого сум слагаемого второго сумматора, выход которого соединен с входом первого слагаемого третьего сумматора, выход которого соединен с выходом блока, входы вторых слагаемых первого, второго и третьего сумматоров соединены с одноименным входом этого блока, первый второй и третий входы группы входов разрешения. вычислений блока соединены с входами разрешения суммирования соответственно первого, второго и третьего сумматоров.

3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок суммирования и вычитания второй группы содержит два сумматора и вычитатель, причем вход первого слагаемого блока соединен с одноименным входом первого сумматора, выход которого соединен с входом второго сумматора блока, выход которого соединен с входом уменьшаемого вычитателя, вход вычитаемого которого соединен с одноименным входом блока, входы второго слагаемого первого и второго сумматоров блока соединены с входами соответственно второго и третьего слагаемых блока, входы разрешения суммирования второго и третьего слагаемых блока соединены с входами разрешения суммирования соответствен . но первого и второго сумматоров, выход вычитателя является выходом блока.

1272330

Составитель С. Куликов

Редактор С. Патрушева Техред N.Ходанич Корректор Е. Рошко

6339/48

Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

313035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4