Арифметическое устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Совете",.ил

Социалистическил

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27.I I I.1970 (№ 1421636/18-24) М. Кл. G 06f 7/38 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 19.1.1972. Бюллетень ¹ 4

Дата опубликования описашгя 21.III.1972

Комитет по делзм изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Ъ ДК 681.325.5(088.8) Авторы изобретения

Ю. В. Абакулин, T. П. Дмитриева, А. А. Лямкин, А; А, Ко1тбут," ., и В. И. Криворук

Ленинградский электромеханический завод и Лени1тградский ; КД электротехнический институт им. В. И. Ульянова (JI

Заявители

АРИ ФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

Известны арифметические устройства, содержащие регистр м нож и мого, регистр множителя, регистр результата и устройство управления, в которых в выполнении арифметических и логических операций участвуют полноразрядные слова. Однако при решении различных задач очень часто приходится выполнять операции (в основном логические) только над некоторыми разрядами слова, что возможно в обычном АУ, с использованием, например, предварительно операции логического умножения, что увеличивает объем программы и продолжительность решения задач (последнее фактически снижает быстродействие ЦВМ) .

С целью повышения производительности н расширения функциональных возможностей в предлагаемое устройство введены оперативный регистр, регистр выделения и две группы схемы совпадений.

Введение в состав АУ оперативного регистра позволяет сократить число операций при вычислении элементарных функций (тригонометрических, показательных) по схеме Горнера путем введения сложных операций типа

«сложить и умножить» и «умножпть и сложить». Так, например, благодаря введению в список команд ЭЦВМ «Урал-2» команды

«сложить и умножить» число команд сокращается в 1,5 газа. Команда «умножить и сложить», выполняемая с накапливанием частичных произведений в оперативном регистре, позволяет при реализации линейны.; функционалов вида a;x; сократить число команд в

2 раза.

При поиске информации могут быть эффективно использованы команды алгебрапческо10 го сравнения и логического сопоставления, в которых оперативный регистр служит для кратковременного хранения одного нз операндов. Это, например, прп сопоставлении N кодов сократит число команд на Лl.

Эффект от введения регистра выделения, например, прп логической обработке информации, можно проиллюстрировать следующим примером. Пусть требуется преобразо20 вать вектор А, заданный в виде (аь а. а„), в соответствии с некоторым алгоритмом.

Компоненты вектора А заданы в виде Z-разрядных двоичных чисел. Тогда сам вектор момет быть представлен Z>

Программа решения такой задачи, часто встречающейся при практических прпложе30 ниях теории опознания образов, составленная

326577

Зо

55 с участием регистра выделения, позволяет сэкономить четыре команды.

Регистр выделения оказывается также черезвычайно полезным при моделировании вычислительных машин уменьшенной разрядности (управляющих, бортовых и т. п.) на ЦВМ общего назначения.

Блок-схема устройства представлена на чертеже.

Устройство содержит регистр результата 1, регистр множителя 2, регистр множимого 3, регистр выделения 4, выделяющий разряды операнда, участвующие в данной операции; оперативный регистр 5 для хранения дополнительного операнда, блок управления б, две группы вентилей 7 и 8, кодовые шины 9 и числовые шины 10.

Импульсные входы и выходы оперативного регистра подключены к кодовым шинам устройства и числовым шинам ЦВМ. К последним подключены также импульсные выходы регистра результата и импульсные входы регистра выделения. Выходы регистра выделения подключены к потенциальным входам двух групп вентилей. К импульсным входам первой группы подключены числовые шины и к выходам — кодовые шины, а к импульсным входам второй группы — кодовые шины арифметического устройства. Импульсные выходы этой группы вентилей подключены к числовым шинам ЦВМ.

Для выполнения операций над отдельными разрядами слова по команде из LIBN в регистр выделения засылается двоичное число, определяющее те разряды операндов, которые будут участвовать в последующих операциях. Разряды операнда по числовым шинам

10 поступают на первую группу вентилей 7 н далее. Выделенные таким образом разряды операнда через кодовые шины 9 поступают в тот или иной регистр АУ.

При отсылке результата операции в память или другое устройство число из регистра результата по кодовым шинам 9 поступает на вторую группу вентилей 8 и затем на шины 10.

Таким образом, регистр 4, а также схемы 7 и 8 образуют некоторое «двустороннее сито», пропускающее в АУ или из АУ только разряды, указанные регистром 4. Ллгоритм работы

АУ при выполнении операций не изменяется.

Оперативный регистр 5 используется в операции «сложить и умножить» для хранения постоянного множителя, на который умножается сумма операндов из регистра результата 1 и памяти. При выполнении этой операции содержимое регистра 5 не меняется, В операции «умножить и сложить» к произведению операндов (из регистра 1 и памяти) прибавляется текущая сумма из регистра

5, и результат замещает содержимое оперативного регистра и регистра результата.

Кроме того, регистр 5 может использоваться для кратковременного хранения (в пределах операции) значения регистра результата, что необходимо в операциях алгебраического сравнения нли логического сопоставления, используемых при поиске информации.

Результатом этих операций является включение соответствующих индикаторов, по которым осуществляются условные переходы, а сами операции остаются неизменными.

При отсылке результата в память число из регистра результата по кодовым шинам устройства поступает на вторую группу 8 вентилей, выходы которых подключены к числовым шипам.

Предмет изобретения

Арифметическое устройство, содержащее регистр множимого, регистр множителя, регистр результата и схему управления, огличаюи ееся тем, что, с целью повышения его производительности и расширения функциональных возможностей, в него введены оперативный регистр, регистр выделения и две группы схем совпадений с числом разрядов, равным числу разрядов регистра выделения, причем числовые входы и выходы разрядов оперативного регистра подключены к кодовым шинам арифметического устройства и числовым шинам цифровой вычислительной машины, управляющие входы оперативного регистра подключены к схеме управления, числовые выходы разрядов регистра выделения подключены к числовым и кодовым ши«ам, управляющие входы регистра выделения — к устройству управления, первые входы схем совпадений каждой группы подключены к управляющим выходам устройства управления цифровой вычислительной машины, вторые входы подключены к выходам разрядов регистра выделения, третьи входы перьой группы схем совпадения подключены к числовым шинам цифровой вычислительной машины, а второй группы — к кодовым шинам арифметического устройства, выходы первой группы схем совпадения подключены к кодовым шинам ЛУ, выходы второй группы — к числовым шинам цифровой вычислительной машины.

326577

Составитель А. Войников

Текред E. Борисова

Рсдактор Б. Федотов

Корректор T. Бабакина типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 522/12 Изд. М 117 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4(5