Устройство для определения обратной величины числа

 

Устройство относится к вычислительной технике, в частности к устройствам специализированного назначения для определения обратной величины числа, и может быть использовано в различных областях народного хозяйства в системах автоматизированного управления. Цель изобретения - повышение быстродействия за счет сокращения числа итераций. Сущность изобретения заключается в создании структуры вычислительного устройства, которая позволяет сократить количество итераций, при заданной точности. Вычисление осуществляется по следующей формуле J<SB POS="POST">I+1</SB>=J<SB POS="POST">I</SB><SP POS="POST">.</SP>[1-XY<SB POS="POST">I</SB>+(1-XY<SB POS="POST">I</SB>)<SP POS="POST">2</SP>+1] с помощью входного 3<SB POS="POST">1</SB> и выходного 3<SB POS="POST">2</SB> регистров, умножителей 6<SB POS="POST">1</SB>, 6<SB POS="POST">2</SB>, вычитателя 7, сумматора 8 и квадратора 10, управление осуществляется блоком 11 самосинхронизации, элемента И 12, счетчика 13 и схемы 14 сравнения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s G 06 F 7/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4668135/24-24 (22) 30.03.89 (46) 07.12.90. Бюл. ¹ 45 (71) Институт проблем моделирования в энергетике АН УССР (72) В.Ф.Евдокимов, Ю.А.Плющ, А.И.Притака и А.П,Стеканов (53) 681.325 (088.8) (56) Карцев М,А. Арифметика цифровых машин. M.: Наука, 1969, с. 532 — 536.

Авторское свидетельство СССР № 1259286, кл. G 06 F 7/52, 1984, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ОБРАТНОЙ ВЕЛИЧИНЫ ЧИСЛА (57) Устройство относится к вычислительной технике, в частности к устройствам специализированного назначения для определе„„БЦ „„1612297 А1 ния обратной величины числа, и может быть использовано в различных областях народного хозяйства в системах автоматизированного управления, Цель иэобретения— повышение быстродействия эа счет сокращения числа итераций. Сущность изобретения заключается в создании структуры вычислительного устройства, которая позволяет сократить количество итераций при заданной точности. Вычисление осуществляется по формуле у +1-= y) (1 - ху + (1 - ху ) +

+ 1) с помощью Bxopkol o 31 и Bblxopkoro 32 регистров, умножителей 61, 62, вычитателя

7, сумматора 8 и квадратора 10, управление осуществляется блоком 11 самосинхрониэации, элемента И 12, счетчика 13 и схемы 14 сравнения, 1 ил.

1612297

Изобретение относится к цифровой вы числительной технике, в частности к устрой ствам специализированного назначения для определения обратной величины числа, и может быть использовано в различных 5 областях народного хозяйства, в системах автоматизированного управления.

Целью изобретения является повышение быстродействия за счет сокращения

;числа итераций. 10

На чертеже представлена функциональ,ная схема устройства для определения об:ратной величины числа, Устройство содержит вход I первого ко :эффициента устройства, вход 2 второго ко- 15

:эффициента устройства, выходной регистр . 31 (первый вход — это установочный вход, второй вход — вход синхронизации установочного входа, третий вход — информационный вход, четвертый вход — вход 20 синхронизации информационного входа), входной регистр 32, информационный вход ,:4 устройства, вход 5.синхронизации устройства, первый 61 и второй 62 умножители, вычитатель 7, сумматор 8, выход 9 устройст- 25 ва, квадратор 10, блок 11 самосинхрониза-. ции, элемент И 12, счетчик 13, схема 14 сравнения, вход 15 количества итераций.

Устройство позволяет определять об1 ЗО ратную величину числа у -= — для следуюх щего диапазона изменения переменных:

0,5 < х < 1, уо = 1,333333

Устройство работает следующим образом. 35

По переднему фронту синхроимпульса х поступающего на вход 5 синхронизации устройства, осуществляется запись в выходной регистр 3 значения начального условия уо = 1,333333, запись во вхсдной регистр, 32 40 значения аргумента х и обнуление счетчика

13. На первом умножителе 61 осуществляется умножение аргумента х на текущее значение уь т.е. хуь На вычитателе 7 осуществляется вычитание полученного 45 произведения ху из первого коэффициента

n< = 1, т.е. 1 — хуь Затем полученный результат на квадраторе 10 возводится в квадрат: (1 — xyi), а потом на сумматоре 8 происходит г операция суммирования результатов вычи- 50 тания и возведения в квадрат с первым коэффициентом n1=1, т.е, 1- xyi+ (1-xyi) +1.

На втором умножителе 62 осуществляется операция умножения текущего значения yi на значение полученной суммы: 55

yi+1 =у (1 — xyi+(1 — xyi) + I), По окончании переходных процессов в c:<åìå устройства блок 11 самосинхронизации вырабатывает импульс, передний фронт которого через элемент И 12 запишет значение у +1 в выходной регистр 32 а задний фронт названного импульса установит на выходе счетчика значение выполненной итерации i, которая сравнивается схемой 14 сравнения со значением заданного количества итераций i>.

Вычислительный процесс в устройстве происходит до Тех пор, пока схема 14 сравнения не выдаст сигнал запрета на второй вход элемента И и тем самым будет запрещена запись в выходной регистр. На выходе устройства находится результат с точностью до

i-й итерации.

Пример. На вход 1 первого коэффициента подают число n> = 1, на вход 2 второго коэффициента — значение начального условия уо = 1,333333, на вход 15 количества итераций — значения I3 (например, I3= 2), на вход устройства — значение аргумента х (например, х = 0.6), на вход синхронизации устройства — синхроимпульс х, который своим передним фронтом обнуляет счетчик 13, записывает значение х = 0,6, во входной регистр Зг и значение у = 1,333333 в выходной регистр 3 . На выходе первого умножителя 61 получают: ху = 0,799999, на выходе вычитателя 7: 1 — ху< = 0,2, на выходе квадратора 10: (1 — хуо) = 0 04, на выходе сумма2 тора 8: t — худ + (1 — хуо) + 1 = 1,24, на выходе

1 второго умножителя 6г: у; = yo (1 — хуо+ (1 — хуо) + 1) = 1,653332.

По окончании переходных процессов в схе- . ме устройства блок 11 самосинхронизации вырабатывает импульс, который своим передним фронтом через элемент И записывает значение y> = 1,653332 в выходной ре -истр 31, а задним фронтом устанавливает на выходе счетчика 13 I=1. На выходе схемы

14 сравнения по прежнему находится логическая единица. На выход<-первого умножителя 61 присутствует: ху1=0,991999, на выходе вычитателя 7: 1 — xy> = 0,008001, на выходе квадратора 10; (1 — xy<) = 0,000064, на выходе сумматора 8: 1 — xy> + (1 — ху1) + 1= г

= 1,008065, на выходе второго умножителя

6?: y2 = у (1 — ху1+ (1 — ху,) + 1) = 1,666666.

По окончании переходных процессов в схеме устройства блок 11 самосинхронизации вырабатывает импульс, который своим передним фронтом через элемент И записы. вает значение y2 = 1,666666 в выходной регистр 31, а задним фронтом устанавливает на выходе счетчика 13 i=2, следовательно, на выходе схемы 14 сравнения появляется логический нуль, тем самым запрещается запись в выходной регистр 31 и на выходе 9 устройства получают результат операции для I-й итерации, В примере всего за две итерации получен результат с точностью до шести зна161229? ков после запятой, а аналогичная точность на известном устройстве достигнута за 17 итераций.

Формула изобретения

Составитель Н.Маркелова

Редактор Н,Рогулич Техред M.Ìîðã íòàë Корректор А.Обручар

Заказ 3831 Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Устройство для определения обратной величины числа, содержащее первый умножитель, сумматор, блок самосинхронизации и выходной регистр, выход которого соединен с выходом устройства и первым информанионным входом первого умножителя, вход первого коэффициента устройства соединен с входом переноса сумматора, вход блока самосинхронизации соединен с информационным входом выходного регистра, отл и ча ю щ ее с я тем, что, с целью повышения быстродействия эа счет сокращения числа итераций, в устройство введены выходной регистр, вычитатель, второй умножитель, квадратор, счетчик, схема сравнения и элемент И, информационный вход устройства соединен с одноименным входом входного регистра, синхровход которого соединен с входом синхронизации устройства, выход входного регистра соединен с вторым информационным входом перваго умножителя, выход которого соединен с входом вычитаемого вычитателя, вход уменьшаемого которого соединен с входом первого коэффициента устройства, выход

5 вычитателя соединен с входом квадратора и первым информационным входом сумматора, второй информационный вход которого соединен с выходом квадратора, выход которого соединен с первым информацион",0 ным входом второго умножителя, второй информационный вход которого соединен с выходом выходного регистра, установочный вход которого соединен с входом второго коэффициента устройства, выход умножите15 ля соединен с информационным входом выходного регистра, вход синхронизации установочного входа которого соединен с входом синхронизации устройства и входом сброса счетчика, счетный вход которого со20 единен с входом управления записи выходного регистра и выходом элемента И, первый и второй входы которого соединены с выходом блока синхронизации и схемы сравнения соответственно, выход счетчика

25 соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с входом количества итераций устройства.