Вычислительное устройство

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в высокопроизводительных комплексах и устройствах реального времени. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет реализации функции Y=1/X. Вычислительное устройство содержит блок 1 задания режима, регистры операнда. 2.1-2.3, коммутатор 3, блок 4 памяти данных аппроксимации, арифметико-логические блоки 5,6, умножитель 7 с соответствующими связями. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„1539772 (51)5 С 06 F 7/552

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) ) ) ) ) ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И QTHpblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4391045/24-24 (22) 09.03.88 (46) 30.01.90. Бюл. М 4 (72) А.P.Чудак и Г.Л.Савран (53) 681.325(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1144105, кл. G 06 F 7/552, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1170448, кл. G 06 F 7/552, 1983. (54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57). Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь2 зовано в высокопроизводительных комплексах и устройствах реального времени. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет реализации функции у

=1/х. Вычислительное устройство содержит блок 1 задания режима, регистры операнда 2.1-2.3, коммутатор 3, блок 4 памяти данных аппроксимации, арифметико-логические блоки 5 и 6,умножитель 7 с соответствующими связями. 2 ил.

1539772

Р „ /2+О, если порядок операнда четный;

1 Р„/2+1, если порядок операнда нечетный, 50 и

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в высокопроизводительных комплексах и устройствах реального времени.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей эа счет реализации дополнительной функции у=1/х.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - графики, поясняющие метод кусочно-линейной аппроксимации. 15

Вычислительное устройство содержит блок 1 задания режима, регистры операнда 2.1-2.3, коммутатор 3, блок 4 памяти данных аппроксимации, первый 20

5 и второй б арифметико-логические блоки, умножитель 7, выходы 8.1 (порядка), 8 ° 2 (мантиссы) устройства, вход 9 задания режима и информационные входы dO устройства. 25

Вычислительное устройство работает следующим образом. где Р„ - порядок операнда, Р— порядок функции.

Операция Р „/2 осуществляется комутатором 3 путем сдвига на Один 35 разряд вправо. С первого информациI онного выхода блока памяти данных аппроксимации на второй вход первого арифметико-логического блока поступает единица, если Р.„ — нечетное, и

40 ноль, если Р „ — четное, Состояние этого выхода блока памяти данных аппроксимации определяется подачей на его второй адресный вход младшего разряда порядка (второй выход первого регистра операнда 2.1).

На фиг. 2а приведен график функгде М „ — значение мантиссы с областью определения для четного порядка 0,5, 1 5, для нечетно го порядка (1, 2

М вЂ” значение мантиссы функции у с областью значений для четного порядка Я0,5, 1 1., для нечетного порядка 31, <2(.

В зависимости от выбраннои функции, вычисления квадратного корня или обратной функции, определяемой данными входа 9 блока 1 задания режима, на его первом выходе формируется управляющая комбинация, устанавливающая арифметико-логические блоки

5 и 6 соответственно в режимы суммирования или вычитания, на втором— сигнал управления для коммутатора

3, согласно которому путем коммутации осуществляется сдвиг порядка на один разряд вправо при вычислении квадратного корня или пронесение порядка при вычислении обратной функции, на третьем — сигнал, согласно которому из блока памяти данных аппроксимации на его информационные выходы подаются данные из областей, соответствующих вычислению функции квадратного корня или обратной функции.

Рассмотрим вычисление квадратного корня /х.

Порядок функции вычисляется согласно соотношению:

Для организации кусочно-линейной аппроксимации область определения бьется на равные, кратные степени, два участка и для каждого участка записываются в блок памяти данных аппроксимации начальные значения аппроксимирующей функции и коэффициент наклона отрезка аппроксимации (на фиг. 2б показан такой участок).

Ему в соответствии по адресу М„, /hx, e где И„абсцисса начала отрезка аппроксимации, à dx длина отрезка аппроксимации по оси У„, записаны: ч 1 +

О 0 где М вЂ” начальное значение аппрок"о симирующей функции; — допустимая погрешность аппроксимации, где К вЂ” коэффициент наклона аппроксимирующего отрезка; ц — угол наклона аппроксимирующего отрезка.

Указанный способ разбиения облас— ти определения функции мантиссы квад-

1539772 ратного корня позволяет определять значение старшей части мантиссы с выхода второго регистра операнда как адрес выбранного участка аппроксима-5 ции для блока памяти данных аппроксимации, а младшую часть мантиссы с выхода третьего регистра операнда— как приращение аргумента функции аппроксимации на выбранном участке, 10

Мантисса функции квадратного корня вычисляется согласно соотношению

Mó Мх (М N„) где М -М „- приращение аргумента 15 функции аппроксимации.

Операция умножения реализуется по. дачей на первый вход умножителя 7 данных с третьего выхода блока памяти данных аппроксимации, на второй 20 вход — данных с третьего регистра операнда 2.3. Операция суммирования осуществляется на втором арифметикологическом блоке 6 подачей на его входы данных соответственно с вто- 25 рого выхода блока данных памяти данных аппроксимации и с выхода умножителя 7 °

На выходе 8,2 второго арифметико- 30 логического блока имеем значение мантиссы функции.

Аналогичным образом на базе устройства организуется вычисление обратной функции 1/х. При этом арифметико-логические блоки 5 и 6 устанавливаются в режим вычитания, коммутатор 3 — в режим пронесения порядка, на первый адресный вход блока памяти данных аппроксимации подается 40 признак области данных аппроксимации функции (второй адресный вход блока памяти аппроксимации не задействуется). На первом выходе блока памяти данных аппроксимации устанавливается 45 единица.

Порядок вычисляется согласно соотношению

P =1-P у х 50

На фиг. 2в приведен график аппрок«симационной функции мантиссы 1/х областью определения (0,5, 11 и областью значений 11, 0,5 5. Подобным из-. ложенному способом функция мантиссы

1/х разбивается на участки и описывается в блоке памяти данных аппроксимации. Значение мантиссы результата вычисляется согласно соотношению

М М„K (М„М„)

Формула из об рет ения

Вычислительное устройство, содержащее три регистра операнда, первый арифметико-логический блок и коммутатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет реализации дополнительной функции у=1/х, в него введены блок памяти данных аппроксимации, умножитель, второй арифметико-логический блок и блок задания режима, выход установки режима которого соединен с управляющими входами первого и второго арифметико-логических блоков, управляющий выход и выход формирования адреса блока задания режима подключены соответственно к управляющему входу коммутатора и первому адресному входу блока памяти данных аппроксимации, второй и третий адресные входы которого соединены соответственно с первым выхоpoì первого регистра операнда и выходом второго регистра операнда, входы которых и вход третьего регистра операнда соединены с соответствующими информационными входами устройства, вход задания режима которого подключен к входу блока задания режима, второй выход первого регистра операнда соединен с информационным входом коммутатора, выход которого соединен с первым информационным входом первого арифметико-логического блока, второй информационный вход которого соединен с первым выходом блока памяти данных аппроксимации, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первому информационному входу второго арифметико-логического блока и входу первого операнда умножителя, вход второго операнда которого подключен к выходу третьего регистра операнда, а выход †. к второму информационному входу второго арифметико-логического блока, выход которого и выход первого арифметико-логического блока являются выходами соответственно мантиссы и порядка устройства.

1539772

0,5 г м„

prxi

Корректор С.Некмар

Заказ 220 . Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г ° Ужгород, ул. Гагарина, 101

Составитель А.чудак

Редактор М.Петрова Техред М.Ходанич р д® + д Мк