Устройство для вычисления скалярного произведения нормированных векторов

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь-. зовано для быстросо вычисления скалярного произведения нормированных векторов. Целью изобретения является повышение быстродействия.Устройство содержит регистры 1-21, коммутаторы 22 - 25, вычитатели 26, 27, сумматоры 28 - 32, косинусные преобразователи 33 - 36, сумматор-вычитатель 37, формирователи 38, 39 импульсов , элемент 40 задержки. 1 ил.

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (i9(SU((i) 1 (51)5 С 06 F 7/544

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР

1 (21) 4682902/24 (22) 24.04.89 (46) 07.04.91. Бюл. У 13 (71) Московский инженерно-физический институт (72) M.Þ,Ñèëèí (53) 681 .325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11- 959071, кл. G 06 F 7/544, 1981, Авторское свидетельство СССР

1Ф 1432511, кл. G 06 F 7/544, 1988.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ СКА-

ЛЯРНОГО 11РОИЗВЕДЕНИЯ НОРМИРОВАННЫХ

ВЕКТОРОВ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для быстрого вычисления скалярного произведения нормированных векторов. Целью изобретения является повышение быстродействия. Устройство содержит регистры 1 — 21, коммутаторы 22 — 25, вычитатели 26, 27, сумматоры 28 — 32, косинусные преобразователи 33 — 36, сумматор-вычитатель 37, формирователи 38, 39 импульсов, элемент 40 задержки. 1 ил.

1640686

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для быстрого вычисления скалярного произведения нормированных векторов.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

На чертеже представлена функциональная схема устройства. 10

Устройство содержит регистры 1-21 соответственно с первого по двадцать первый, коммутаторы 22-25 соответственно с первого по четвертый, первый 26 и второй 27 вычитатели,сум- »5 маторы 23-32 соответственно с первого по пятый, косинусные преобразователи 33-36 соответственно с первого по четвертый, сумматор-вычитатель

37, первый 38 и второй 39 формирова- 20 тели импульсов, элемент 40 задержки.

Устройство функционирует следующим образом.

Устройство вычисляет скалярное произведений у = х х векторов, таких, 25 что /х, f = (х,/= 1. Векторы и т х т представимы в виде:

2 - т — (cosgsinq cosmos(psinV) и х — (costs ingcosgcosgs in/) .

Вычисление скалярного проиэведе-: 30 ния предлагается проводить по формуле у = (cos(O(,+ (3.) + cos(O(, — p ) +

+ сов(0(.+ f) + cos(р-g) +

+ 2сов (3- 2 cosg) /4, где OL. = (— Q, p = (17 — Я

= Ч+Е

По импульсу с третьего тактового входа в регистры 1, 2, ll, 12 записы-40 ваются значения Я,, O ®, f соответственно. Очередным импульсом второго тактового входа значения СР (,, Ц, Я, записываются в регистры

3, 8, 4, 5 через коммутаторы 22-25, 45 открытые по первому входу сигналом логического "0" с выхода элемента

40 задержки. Информация с выходов регистров 3, 8, 4, 5 обрабатывается первым 26 и вторым 27 вычитателями и первым 28 и вторым 29 сумматорами и следующим импульсом с второго тактового входа значение О(, = CP, — Q » с выхода первого вычитателя 26 записывается в регистры 3 и 4, значение

= <ф, —, с выхода второго вычитателя 27 записывается в регистр 8, значение f = (1, + f» с выхода второго сумматора 29 записывается в регистр 5 (коммутаторы 22-25 открыты по второму входу сигналом логической "I" с выхода элемента 40 задерж- ки). Одновременно в регистры 1, 2, 11, 12 принимаются значения С, g (1)2, . -, соответствующие очеред1»ой паре векторов, В регистр 6 записывается сформированное значение М, — 3q с выхода вычитателя 26, в регистр 7 значение p(+ f3 в регистр 9 — значение г(, — 11»,, в регистр 10 — значение ф, + g,, в регистры 13-16 — значения совф,, сов(Ц), + g,), сов/3,, cos $ с выходов косинусных преобразователей 33-36, в регистры 3,8, 4,5 записываются значения (p2, 6 2, Ч 2, с выходов коммутаторов 22-25.

Следующим импульсом в регистры 3, 8, 4, 5 записываются значения g<, f32, O(2, ) <, в регистры 13-16 с выходов косинусных преобразователей 33-36 значения соответственно сов(Ф» -P ), сов(о(, + P ), сов(К,-|,), cos(N,+g,), в регистры 6-10 записываются значения OL2 1- 2+ 92, f32 2, значение

cos — cps g сформированное сумматором-вычитателем 37, работавшим в данном такте в режиме вычитания (логическая "1" на управляющем входе), записывается в регистр 18. Одновременно в регистры 1,2,11, 12 принимаются значения Ц1, g (17 Е з, и регистр 17 сигналом с выхода формирователя 39 устанавливается в ноль.

Очередным импульсом в регистр 19 записывается значение co s Д вЂ” co s pi с выхода сумматора 31, в регистр 18 значение cos(p(, - ) + cos(pC, + II, ),; сформированное сумматором-вычитателем 37, работающим в данном такте в режиме суммирования, в регистр 17 значение cos(g, -P,) + cos(К, + Pj, ), в регистры 13-16 — значения cos0(cos(P< +9 ), cosP2, cos II 2, в регистры 3,8,4,5, — значения g, 85, (17

Я, в регистры 6, 7, 9, 10 — значе""" 4 1 г 2+ 1зг О 2 g2 "2+ 4 регистр 20 устанавливается в ноль.

Следующим импульсом в регистр 19 записывается значение сов(Ф,-/3,) +

+ cos(g< +f3 ) + cos(0t,-17,) + сов(0(,+

+ It, ), в регистр 20 — значение, 2(сов,ф — сов »,) с выхода сумматора

32 (информация с выхода сумматора

32 на вход регистра 20 передается со сдвигом влево на один разряд), в регистр 18 принимается значение

cos p2 — cosf2. Одновременно регистр

1640686

17 устанавливается в ноль. Следующим синхроимпульсом Т в регистр 18 записывается значение соз(ф -I| ) +

+ cos (P(z+ II<) р В регистр 1 7 — значение соз(с(-Pz) + соз(ф +P ), в регистр .19 — значение соз - соз ..

Одновременно в регистр 21 принимается сформированное сумматором 32 значение у . Следующим импульсом в регистр 19 записывается значение

cos (ofz - 3д ) + cos ((xz+Pz) + cos ((kg

gz) + cos(0(z+4z) э в регистр 20— значение 2 (cos pg — cosgg ) . По очередному переднему фронту синхроимпульса Т в регистр 21. записывается значение у, которое поступает на выход

1 со сдвигом на два разряда влево.

Далее устройство работает аналогич— но. 20

Формула изобретения

Устройство для вычисления скалярного произведения нормированных век-- 25 торов, содержащее два сумматора,первый вычитатель, два коммутатора и девять регистров, причем выходы первого и второго регистров соединены с первыми информационными входами 30 соответственно первого и второго коммутаторов, выход третьего регистра соединен с входом уменьшаемого первого вычитателя и входом первого слагаемого первого сумматора, выходы четвертого и пятого регистров соединены с входами соответственно первого и второго слагаемых второго сумматора,.выходы первого вычитателя и первого сумматора соединены с инфор- 4О мационными входами соответственно шестого и седьмого регистров, первый тактовый вход устройства соединен с управляющими входами первого и второго коммутаторов, второй такто- 45 вый вход устройства соединен с информационными входами регистров с третьего по девятый, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены двенадцать регистров, два коммутатора, второй вычитатель, три сумматора, четыре косинусных преобразователя, сумматор-вычитатель и два формирователя импульсов, причем выходы второго вычитателя и второго сумматора соединены с информационными входами соответственно девятого и десятого регистров входы аргументов устройства с первого по четвертый сое-динены с информационными входами первого, второго, одиннадцатого и двенадцатого регистров, выходы одиннадцатого и двенадцатого регистров соединены с первыми информационными входами соответственно третьего и четвертого коммутаторов, выход.l коммутаторов с первого по четвг-етый соединены с информационными входами соответственно третьего, восьмого, четвертого и пятого регистров, выход восьмого регистра соединен с входом вычитаемого первого вычитателя и вхо" дом второго слагаемого первого сумматора, выходы четвертого и пятого регистров соединены с входами соответственно уменьшаемого и вычитаемого второго вычитателя, выход первого вычитателя соединен с вторыми информационными входами первого и третьего коммутаторов, выходы второго вычитателя и второго сумматора соединены с вторыми .информационными входами соответственно второго и четвертого коммутаторов, выходы шестого, седьмого, девятого и десятого регистров соединены с входами аргументов косинусных преобразователей соответственно с первого по четвертый, выходы которых соединены с информационными входами регистров с тринадцатого по шестнадцатый соответственно, выходы тринадцатого и четырнадцатого регистров соединены с входами соответственно первого и второго слагаемых третьего сумматора, выходы пятнадцатого и шестнадцатого регистров соединены соответственно с первым и вторым информационными входами сумматора-вычитателя, выходы третьего сумматора . и сумматора-вычитателя соединены с информационными входами соответственно семнадцатого и восемнадцатого регистров, выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго слагаемых четвертого сумматора, выход которого соединен с информацион-. ным входом девятнадцатого регистра, выход которого соединен с входом первого слагаемого пятого сумматора, выход которого со сдвигом на один разряд в сторону старших разрядов соединен,с информационным входом двадцатого региcтра, выход котороro соединен с входом второго слагаемого пятого сумматора, выход которого сое1640686

Составитель С.Куликов

Техред C,Ìèãóíoâà

Корректор Л.Бескид

Редактор Т. 1Орчиков а

Подписное

Тираж 399

Заказ 1264

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101 динен с информационным входом двадцать первого регистра, выход которого соединен с выходом результата устройства со сдвигом вправо на два раз5 ряда, синхронизирующие входы десятого регистра и регистров с тринадцатого по двадцатый соединены с вторым тактовым входом устройства, третий тактовый вход которого соединен с синхронизирующими входами первого, второго, одиннадцатого, двенадцатого и двадцать первого регистров,входом выбора операции сумматора-вычитателя и входами первого и второго формирователей импульсов выходы которых соединены с входами сброса семнадцатого и двадцатого регистров, первый тактовый вход устройства соединен с управляющими входами третьего и четвертого коммутаторов.