Вычислительное устройство

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки информации. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет вычисления вьфажения вида у4 .-U-. -1 It jli с многоразрядны 1и коэффициентами. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два СО N3 О 30

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Я0» .ИЛИЩ А1 (ц 4 G 06 F 7/544

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I,; ц

Й Д BTGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСВ ТВУ

3 1RJgg0;; .

37 (21) 3905993/74-24 (22) 05,06.85 (46) 30,06.87. Бюл. М- 24 (71) Таганрогский радиотехнический институт им„ В.Д.Калмыкова (72) И.М.Криворучко, К.Г.Иваненко и В.В.Карпенко (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1269 124, кл. С 06 F 7/544, 1985.

Авторское свидетельство СССР

Р 1180883, кл. С 06 F 7/544, 1984. (54) ВЫ ИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки информации, Цель изобретения расширение функциональных возможностей устройства за счет вычисления

34 K-l выражения вида у = а Х

ia — — +1< - (1 ! t J ""

4 с многоразрядными коэффициентами.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два эле132 мента И. 1И 1,3, два триггера 5,6, группы элементов И 8-10, четыре элемента

И 11-14, два регистра 17 числа коэффициентов, счетчики 18-20, блок 21 сравнения, дешифраторы 22,23, два регистра 25 значений коэффициентов, блоки 26 умножения, сумматоры 27,, регистры 28 результата, элемент НЕ

0804

29, группу элементов ИЛИ 30, элемент

31 задержки, мультиплексор 32 введены с третьего по и-й регистры 17 числа коэффициентов, где m — разрядность коэффициентов, третий триггер

6, третий и четвер"ый элементы ИЛИ

2, 4, пятый и шестой элементы И 15 и ",6. 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и ггреднаэначено для использования в системах цифровой обработки информагии.

Цель изобретения — расширение фун- 5 кциональных возможностей устройства за счет вычисления выражения у, <+k-1 — ? а Х с многоразрядными

1k ) 1 коэффициентами .

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит элементы ИЛИ 14,триггеры 5-7, группь:.элементов И 810,элементы И 1 1-16, регистры 17 числа

15 коэффициентов, счетчики 18-20,блок 21 сравнения,дешифраторы 22 и 23, группу

24 мультиплексоров, ре:.-истры 25 значений коэффициентов, блоки 26 умножения, сумматоры 27, регистры 28 результата, элемент НЕ 29, группу элементов ИЛИ 30, элемент 3 1 задержки, мультиплексор 32, входы 33-37 и выходы 38--40 устройства.

Устройство работает следующим образом.

Подачей сигнала на вход 34 сброса густройства производится устаноька устройства в исходное состояние путем сброса регистров 17, 25 и 28, счетчико з

18-20, триггеров э и 7.8атем производится ввод начальных данных. При этом на вход 33 устройства. поступает импульс, который проходит через открытый элемент И 12 на счетный вход счетчика 19 и по заднему фронту устанавливает этот счетчик в состояние, равное единице.

На первом вьгходе дешифратора 22 появляется сигнал, который поступает на вход разрешения записи регистра 17 числа коэффициентов. Б следуюшем так—

40 те на информационные входы 37 устройства подается параллельным кодом значение числа коэффициентов а;, + (j = т, т+1,... i+k 1), равное к. Одновременно на вход 33 устройства подается импульс, который проходит через открытый элемент И 12 на вход синхронизации регистра 17 и осуществляет запись в этот регистр значения числа коэффициентов к, поступающего с входом 37 устройства на информационные входы этого регистра. По заднему фронту данного импульса счетчик 19 устанавливается в состояние, равное двум. При этом сигнал с второго выхода. дешифратора 22 устанавливает триггер 6 в единичное состояние.

В следующем такте на входы 37 устройства поступает г -разрядное значение первого «a=-ффициента а, . Со1 провождающий эти данные импульс, подающийся на вход 3.. устройства поступает на второй вход пятого элемента

И 15 и, госкольку r ðåòèé триггер 6 находится в единичном состоянии, .,роходит на синхрогходы всех и-разрядных регистров 2 значений коэффициентов.

Соответствующие разряды вводимых дачных по информацг:онному входу 37 поступают на вторые входы мультиплексоров 24 группы, открытые нулевым сигналом с прямого выхода триггера

5. Следовательно, е соответствующий разряд первого значения коэффициента а; . записывается через входы по Ф 1 -) следовательной записи регистров ? 5 (за один такт каждый регистр 25 сдвигается на один разряд вправо) . В дальнейшем в каждом i-м такте (i

1,2,...,è) в j é регистр 25 (j — 1,2,...,m) запись:вается очередной

i-й разряд j --го значения коэффициента à +r, ) 132080-

Таким образам, первый регистр 25 значений коэффициентов содержит первые знаковые разряды коэффициентов а ь, остальные регистры 25 значащие разряды коэффициентов 5 а,,, в j ì регистре — j òèå разряды. В последнем, и-м такте записи начальных данных в регистры 25 значение счетчика 19 становится равным

n+1 и на п+1 выходе дешифратара 22 1() появляется единичный сигнал, сбрасывающий триггер 6 в нулевое состояние, в результате чего закрывается элемент

И 15 и в режиме ввода начальных данных информация не поступает в регист- 5 ры 25.

Если на этапе ввода на входы 35 устройства поступают erne какие-либо данные, сопровождаемые импульсом сопровождения, то этот импульс праха-20 дит с входа 33 на счетный вход счетчика 19 и на выходе и+2-ro состояния дешифратора 22 появляется единичный сигнал, который поступает на выход 38 признака сбоя устройства.

Процесс ввода начальных данных необходимо осуществить заново.

Если начальные данные введены без сбоя, то после их ввода начинается вычислительный процесс. При этом на вход 36 устройства подается сигнал "Пуск, устанавливающий триггер

5 в единичное состояние. В результате закрывается элемент И 12, завершая тем самым процесс ввода начальных 35 условий. Открываются элементы И 11 и 16, элементы И 8 группы и первые входы мультиплексоров 24 группы.

После этого на информационные вхо-<О ды 37 устройства последовательно поступает массив входных данных (Х сопровождаемый импульсами сопровождения, паступаюшими на вход 33 устройства.

4с

В первом такте на входы 37 постуI пает параллельным кодом значение первой величины Х „, которое проходит через открытые элементы И 8 группы на входы множимого всех блоков 26 умножения, .на входы множителя которых поступают многоразрядные значения коэффициентов а;,, из регистров 25, причем на j-й вход () =1,2,...

m) i-го блока умножения (i = 1.,2,... и) поступает значение i-го разряда

j-го регистра 25.

Таким образом, каждый i-й блок 26 умножения осуществляет умножение входного слава Х,, на 1 † коэффициент а,,„; . езультат умножения

J поступает с выходов i-х блоков 26 умножения на первую группу входов

i.-х сумматоров 27, а так как на вторую группу входов этих сумматоров поступают нулевые значения с выходов регистров 28, то произведение Х<,х а;,,; проходи-. без изменения через сумматоры 2 и записывается в соответствующие рег:стры 28.

Одновременно и:..пульс сопровождения с выхода элемента И 11 проходит на счетный вход гервого счетчика 18 и по переднему фронту перебрасывает его в состояние„ равное единице. В результате на гервам выходе дешифратара 23 появляется единичный сигнал.

После окончания импульса сопровождения единичный сигнал "2" на выходе элемента НЕ 29 сбрасывает первый регистр 28 результата в нулевое состояние. Ва всех остальных регистрах

28 сохраняется значение произведения

Х,, а;,, !

Кроме того, единичный сигнал с первого выхода дешифратара ?3 обеспечивает подключение к выходам мультиплексора 32 значения праизвсдения

Х „ а, с выхода первого сумматора

27. По заднему фронту импульса сопровождения с входя 33 в регистрах 25 происходит сдвиг вправо на азин разряд. Причем, единичный сигнал с прямого выхода. триггера 5 коммутирует на выходы мультиплексоров 24 группы сигнал с первых входов этих мультиплексоров, т.е. в первые разрядь кал,дага j --го регистра 25 записывается значение последнего, п-го разряда 1-го регистра (j 1,2,...,m).

Следовательно, в следующем такте на входы множителя первого блока 26 умножения поступает значение коэффициента а, на входы множителя второго блока 76 умножения — значение коэффициента а,, на входы множителя третьего блока 26 умножения значение коэффициента а и т.д. Второе значение Х, массива входных слов (ф

Х. умножается на соответствующие 4 коэ ициенты а,, Новое произведение Х а суммируется с предыдущим произведением Х„ а и поступает на входы 1-х регистров 28 результатов.

Импульс сопровождения данных, поступая на вход счетчика llS> устанавливает его в состояние, равное двум, "« 7 («Я a i ()i) 0(f ВЬ!); Of> - (i PU)I .>)Р Я"! ОГ: a f() .;()H т1ве Гсн ее)".!11(чli(1:i;;oтен)(ияп, котgpl>HI

i! Од>(лlпч 3 ет !(>«ь(хад ям 1)тг> ВT! 1пл2 к с О ) я«

)! 2 ГО BTgр,>!в гpу!(Пу )xoäo!I,,а 0 (с— -} -: НЬ - г}МП)(ЛЕГ a (), I.i) 0 ",>)ЖДЕ >1 1)> д .Ii Н»(Х

Е И»(!«>)1-",ЬГ. CT(ГНc)1! С - >г Х()д(:..:..г(P(аah Я

» э !

l i . I > >С бо,- >21! «Я 2 l-, ".," Ь В i 7 >I> 7 ->Т 4 (! !)

Ч EHИ! - ) Π— (ГВ(«)ЬI I Тi .Ц- Î H Г ПОТ(С ХОДИ ОЧ p с!1(((7:"т с >! Би! зн 3ч2 ний к Оэ>()(})иlfl> B! I т О:-.

;.". Я Ц .(i! ) a 3!)Нд, ) aHIH((7(н)!е 2 фуli i(lll! QHH—

Вяк>- е 1 ст Оойствя H>(>c)Hcxo,,и l ailallc

;-HcЧНС>. j7;-. 12!(>a2 ПЕП;>Ь(X K" таКт:,-,;

:(((II!(Нх значений ка выходы ус1рай; не p!>1>fae (cл, та((кяк эле.-:(2 (т И j 0 гр Епе(ы „"-,"->к>»ь(ты, -,,;-и т-(кте зь т(ент.-,е с -;ет"-. и:(а 20 > и.-. цс .(итывяь>(цс Г(7 (О"

iH >i (-.: -....-.. 11>» >,f 1"i 1 «> i;IP () „ (f(2 I> .TH д а т »;- 1 (.. > (g (! у l а 10 НЕ(1 Х С I« i»t >(O I i c) Э: 1 Е М =>:-;—

С ан>7„1 -1,.1». Г ".. 3.(ЯЧ:=: ((ИС,; и(2.1« К О(1>7;>И-(. " }З (}" ая>-ИГ -7 ° > Напч В ра, ИС ° pP ". у т» ppэ т, >, 1 "." : -»» :>.:X(7>-Iг> б.г(О ", * ) C n > H-—

= --»;);:;-,i} G, гОСТС (тние Я;». I) a Hia>I,>C ", : (>..;,(;,ИН Г()XT> ИГ ЭгЕМ2ПтЕ «! )1!((2РЖК> и}ахап., .епез элема((т ИГП) Э т(саоГ— г, >();г"-, г-. p г .(К . >0. и атк1::-л>-.12 3..2>l(."; (и 1 3 .:лемент:-.> !. > ", 0 Т,. ; Е>» H(!- .:c! Ятl 2HTT(3 T(T C C" :> Ммя > О

-"i n " !«(f .=- . !» (» "!V (;-. I" тт >

op ., .),Нтрс»; oд. г "2 ь(хог),::0 >с г,.ОГ . тва ((я выход 39 устро ">c Ва -: >

-!ЯР.- Т,.МП>)>(IHC . 2GIIDOÂ(Ó, ÒÃ2>>Ó,H ВЬ И: Л Е(1 (>ЭЕ,,"., (i ят>ЕН>(» У,, 1! ГЛ аг 7>(ащЕ» -> ° », т" — вы)(о — .}0 > -. тт) Ойс-.т)«а !и-, т-е —; = г т

Х„>pi> 7 „, 1> „> ; г .«Я i(GO . >,; Я ) (1

Т>

IH-> IT, )cjl2,T>. 2(о >!а „;"la((, вя

КЯ П);От), ) » -ЕC" Gайг т -.П IO((>Г "= = ..

-; a )-; -,.;; », > i >;,f >7 с г .(э a i 7 (Ог) ((T ii j г)".1 Q.,т", - еii (7" 3„лем >7. -,т "Л 1 )! с б i))-,. l (i)я 2т

}>}11 --;>f -(>(т « гть!1 02 »т, г ) 01,!,g 2 G IP >7

"(aT))2 2 ДВЯ 7 GI! 2 DЯ, Д(7: Э . (2 ITB. i c. I!, Г1) упг(у элементсн )!ЛИ> т;).=. Г руппы 3.- е(!ектон (> .. элемент !!1,. 1»=т:-:(pе элс >2- " " )

- -.(О,:- l3;1c HHЗ - l >»i ТР а>иг>i >-(г =(а

П(г-, и 1 ОБ ДВ Я т 2(ЦИфт>, -, ТОТ> Я,,i.,в»». Р 2 ГИ >

1) Я 3!1, ((2ÍÈ!(;(03(7)3 I!1" ЕН > ОВ П 710 K )-

0((0(( у .:()ЖЕНИН ) Гд F., П ")a 3« l)HD"Н )Г Т с- рЕ

1>ги(тра значений коэффициентов равHан числу коэффициентgp > и су:.Мятоp(J. и регисtpoB результата и муль— —,i-->ЛЕK» ОР, (ХОП>,, !(g Tgg(-, 0 гofiцикa— т и с первыми !>ходями элементов И, Е(, Б>01,;; РУП, !Ы В"-.Х -,Г(ьi >(г тoРЫХ ЯВЛ!Н!Пт— с н инфармациан "ь>>MI: Выходами ус Tpg)

С В 3,. Инфс«7! (с..i«H >Ч- Ы; БХОДЬ! ROT ÎP GI O

"0(: оедине«ы с liepзь!)-и входами элементов в r opoi! группы v. инфо()м;,:исн.-ыми

;входами регис Tpa -. (;се!я коэ фициентop:

Пыкgli (OTOPC>I "«. ) 2 jaИНС Н С IlePH>HI>l ИН ,, .ОРМЯЦИОТ(НЫМ БХОДС M бЛОКа СРЯ HH CHHH c —: —,àÐÎé ИкфаРМЯЦ>10» НЫй 3X!.-., Катапага

Г .)ЕДИ 12::- С «Ь>:(ОД(7! Г=--PHО "а СЧ«:тЧИКа, ! 7(од сброс» катар. га соедиHeH с выхои е р В а Г с;..-l 2ì(. к т >3 И 1 Ие „п е р вь и в ход !.07 срог0 сседи-lp!i -: ере3 элемен: за, .,),,(-Ожки с вы::.-адом fipH!знака "равно блакЯ сравне ник и Hx>GÄ м . Тя ковки !.(«})ВОГ 3 тт)игГ(гпя ., ИGII!.(GH Выход кО"

" орогс соединен с 3тарь)(и вхал MH .,л(3Ь(т н ->Б И >!27)вг- груг>-ы и T(2pp TM кое(ам пcpВО): нем= нтя И. Выход ка

> op а>г г) >твлне . " I Вь>х" дом сопрано)((!) е .(! Б, анных - страйс» вя, вход согра-" г. О)КЕ(! ЯНИН Даl НЬ!Х i(C . 01»ОГ(7 СС ЕДI! НЕ(1

1,2T)P»»!. И )- О> Я,; 1 Г (а,, 0), >, Р Г" -.2ГГ).

-.->:: 1(меrITGH И Зы,.о;. -.. . .О!)ОГ". 3.72»!ен" Я ! > г g >FIT,>НЕ (ГОР! >Ь(ВХ ->Е(а!. г! 2 »-Бо(-»-)-!.2Ь}анте ",, СЧг- -,;-, !>! В) ОДС>l Втgт)а! 0 р(> 3-.-, ЛЬТa", =: !т )!1, (}icр вы!". -! В ха, .:ЯI"и ." .. .: . И >е" !-.Ðl! . )упг!ы . Бы)(()! ". .: ">: х с аедl наны с

f (((}: =. (; - > -i» » -.. „7.- ОД О!.1 С О 70. Ея: --гс рег -!> — Ня; гзу. ьтгта,, : Й(од

ВХОДОЬ,;(г- Ога таоага сo:= .И> .

СЛ Г»!емо> с. G (» . -1= . "".}я, а (ол (01>(»1 () CO,-(Vi - H г ИHÇOP(>та Е;.},-i«HbD I

-, >-};)г)! > I C )c ИГ - 0;, 1-, 3»(Т, -=,"i a C(,.Н(()ОР:.-,- .. -"0((H! l-i Вход>-Ь> >c(q Т-„-;.-ПЛЕ (: gPB „УПРЯВЛ: (а((()(2:=Хе>ДЬ! >XO" СРОГ" СОЕдик ены с вт Оэ(>)(>«>и! i«xoд>а)(и зле i(- нт ОВ

-:ретьей гру —. ы !. Входами пе->ваго - (е f12àèôpa ора) Вход .(старого соединpH

Вы)(")":,а-A -iò0 1- "C (»т>ет ИК . 3 < f! !in(7f! кОТОЙ ОГО ." 1>.г>йе > сн Вх. IGM GPG,—.c P О.".>, В>» И :.!: i I> . Е Н С ВХОДЯ;Я(:>;О(,: i Т)ет -2) С, >Е !ТЕИКЯ PPI HCTP>),,.>. «(-; —,"-,;- KО 3(>)фи ЦИ2 >l T>) Б „ПPTO T«fo 0 И B TO—

-)эга )е-,icòðñl=-:3-.-.) (;Г ений каэ(!);(: цие;-—

ГОВ, ет г)Т)Ы f> В Хо;.Е, i-: llгР В О) О 3)ТЕМЕН

TcI И>,,)И (((-12>)гьв БХОдам БтОЙ )ГÎ 37i2

13208

Составитель Н.Матвеев

Редактор И.Касарда Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Заказ 2658/51 Тираж 672 Подписное

ВНИИ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4 мента ИЛИ, выход которого соединен с вторыми входами элементов ИЛИ группы и входами сброса первого и второго триггеров, инверсные выходы которых соединены с вторыми входами четвертого и третьего элементов И соответственно, выходы которых соединены со счетными входами первого и третьего счетчиков, выход третьего счетчика соединен с входом дешифратора, 10 выход первого разряда которого соединен с входом управления записью регистра числа коэффициентов, вход синхронизации которого соединен с выходом третьего элемента И, выход пос- 15 леднего разряда дешифратора является выходом признака сбоя устройства, вход признака конца массива которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, вход пуска устройства сое- 20 динен с входом установки второго триггера, пряма...:: выход которого соединен с вторыми входами второго элемента И и элементов И второй группы, выходы которых соединены с входами мно- 25 жимого всех блоков умножения, выход

i-го блока умножения соединен с входом второго слагаемого -го сумматора, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью расширения функциональ- 30 ных возможностей устройства за счет вычисления выражения !

+k-1 у, =, а;, Х, с многоразрядными коэффициентами, в 35 него введены с третьего по m-й.регистры значений коэффициентов, где m— число разрядов коэффициентов, группа мультиплексоров, третий и четвер40

04 я тый элементы ГЛИ, пятый и шестой зле:.::е. ты И и третий триггер, выход установки которого соединен с выходом второго разряда дешифратора, выход и+1-го разряда которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса третьего триггера, прямой выход которого соединен с первым входом пятого элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами синхронизации всех регистров значений коэффициентов, входы сброса с третьего по m-й регистров значений коэффициентов соединены с входом сброса устройства и вторым входом третьего элемента ИЛИ, вход с.опровождения данных устройства соединен с вторым входом пятого элемента И и первым входом шестого элемента И, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, i-й выход i-го регистра значений коэффициентов (j 1,...,ш) соединен с j-M входом множителя i-ro блока у.асожения, и-й выход j --ro регистра значений коэффициентов соединен с первым информационным входом j-ro мультиплексора группы, выход которого соединен с входом последовательной записи )го регистра значений коэффициентов, прямой выход второго триггера соединен с управляющими входами культиплексоров группы и вторым входом шестого элемента И, вход j-го разряда ининформационного входа устройства сое— динен с вторым информационным входом

J-го мультиплексора группы.