Арифметическое устройство матричного типа

 

Союз Соеетсиик

Социалистичесиин

Республик (»> 703805

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.12.76 (21) 2427741/18 24 (51}М. Кл.

G 06 F 7/38 с присоедииениен заявки М (23) П риоритет 1 еуударстееннай квинтет

СССР на делам нзабретеннй н вткритнй

Опубликовано 15.12.79. Бюллетень 3446

Дата опубликования описания 17.12.79 (53 ) УД К 68 1. 327 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

B. Д. Митрохин, С. Г. Чекин и Н. П. Бычков (71) Заявитель (54) АРИФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО МАТРИЧНОГО ТИПА

Предлагаемое арифметическое устрой cTso матричного типа относится к обласTH вычислительной техники и предназначено для использования в специализированных ЭВМ, в частности, для реализации

5 быстрого преобразования Фурье цифровых фильтров.

Известны арифметические устройства матричного типа, содержащие матрицу ум . ножающих элементов, каждый из которых состоит из сумматора и элемента И 11.

Недостатком их являются ограниченные функциональные возможности, Из известных арифметических устройств матричного типа наиболее близким к данному по технической сущности является арифметическое устройство матричного типа, содержащее матрицу ячеек из Й строк и 3 столбцов, каждая ячейка которой содержит сумматор и элемент И, причем выход элемента И соединен с первым входом сумматора, а к первому и второму входам элемента И каждой ячейки подклю чвны первый и второй информационные вхо2 ды устройства, ко второму входу сумматора каждой ячейки подключен первый выход сумматора предыдущей ячейки той же строки, к третьему входу сумматора каж« дой ячейки, кроме ячеек 1 - го столбца и 1-ой строки, подключен второй выход сумматора ячейки предыдущей строки по-. спедующего столбца матрицы, а третий вход сумматора каждой ячейки 3 -го столбца, кроме ячейки 1 ой строки, соединен с первым выходом сумматора 3-ой ячейки предыдущей строки (21.

B известном устройстве на первые два входа каждого из умножающих элементов подключаются разряды, которые необходимо пврвмножитьр к третьему Вхо ду подключается выход предыдущего элемента строки, к четвертому - выход предыдущего умножающего элемента вертикального столбца.

Недостатком указанного устройства является то, что оно не вычисляет функцию

S= х 0+2 Т, необходимую для реализации быстрого преобразования Фурье.

= О, 1, 4, 5;

G,},= 2, 703805 4

Целью изобретения яв> ляется "расшйре-, В каждой ячейке 1, кроме после них ние функциональных возможностей за счет ячеек каждой строки матрицы, реализуют выполнения функции вида > = Х. ->- Z Г. ся функции

Поставленная цель достигается тем, 0 при 5 = 0 2 4 6

» е

" что в каждую ячейку матрицы введен вто 5 51 }1 рой элемент И, выход которого соединен 1- пр" 1,}1 = 1 3 >> с четвертым входом сумматора, и в К ую строку матрицы введена дополнительная (.}+1)я ячейка, причем к первому и вто- (q),I0 при

РомУ входам втоРого элемента И каждой q,}) 1 „и

)o } ячейки подключены третий и четвертый инфо} мационные входы устройства, a к "пя -"томУ" входУ сУмматоРа 1 -ой Ячейки (— "; 0 при .@ = 0, 1, 2, 3;

=3, 4, ..., )) каждой строки подключен Р1}, = третйй выход сумматора (1 -2)-ой ячей- 1 пРи 1,}1 ки той )ке строки,к шестому входу сумма где j = 1, 2, 3, ..., (}-1) номер столб тора ячеек )-го столбца подключен тре-,., ., ца матрицы; тий выход сУмматора Ячейки пРедыдУщей " })= 1, 2, 3... g номер строки . строки предыдущего столбца, к седьмому, матриць ° входу сумматора ячеек последнего столб-, -}- . (1) () ца третьей и последующих си рок матрйЯй 1>" 1 )1 1 )1 6Ф1),(>1-1) (1-1),}> (-2) }1 > подключен третий выход сумматора яч>е>ек ц - Частный результат,. формируемый носледнего столбца соответственно первой на выходе 12 сумматора 3 ячей ii: йоследующих строк матрицы, кроме то- ки 1 1 «го ci îëáöà }1 îé

25 го, в дополнительной (}+1)-ой ячейке — " ": строкщ (1)

К;.ой строки матрицы второй вход сумма:. P. — йервый перейос, формируемый на.

i>}1

"" тора соединен с первым выходом сумма- .. выходе 11- сумматора 3 ячейки

":тора йредыдущей ячейки той же строки, . 1 1-ie столбца }} -ой строки трети вход сумматора дополнительной, Р. - второй перенос, формируемый на т и (3+1)-ой ячейки соединен с третьим вы- . выходе 13 сумматора 3 ячейки ходом сумматора 3-ой ячейки йрейыду- 1 1-ro столбца })-ой рок °

Й

-о роки; ще строки, пятый вход сумматора допол-" )(1,2„- разряды множимых 1 го столб нительной (}+1)-ой ячейки соединен с .. ца. третьим выходом сумматора (,}-1)-ой Т - разряды множителей Q -ой о

35 }) }) ячейки N -ой строки матрицы„а входы- - ки.

" йервого и второго элементов И дополни- При реализации функции 9=)(+ хТкоды тельной (.}+1)-ой,ячейки соединенй стре- 6 < Р(") - и p ) рав>п, тьим выходом сумматора Q -ой ячейки лю. В каждой ячейке 1 3 -го столбца последней строки. " 4О матрицы реализуются те же функции . (4) Р) . °

8 )»Р,}1 иР1,> пРи 1==>, где

Су)цность изобретейия" поисняет>ся чер.- Q "- )(> +z T Р(1) () (1)

" тежами, где на фиг. 1, представлена струк- . ч)) -> " з h (z-1) }1 (g 2Ф o (}>-1)

+ + +Р +p ->.

> турнйя схема устройстваф на фиг. 2 -. +Р() ()+ р

Структурная схема ячейки

-1, ))-1) .} (}1-2 ич

45 „(1) Й) (.)

Устройство содержит ячейки 1, элемен- э,p> (ä-1) с)" рд(1) . p ну".ю- . ты И 2, сумматор 3, со входами 4-10 со-. В дополнительной ячейке 1 . }}-ой ответственно с первого по седьмой и вы- строки реализуются те же фун)йки ходами 11 13 соответственно с первого > Р(1)иР() при = 3 1, 1 и > „,} }1 при 1 = +, где по третий..: 50 (- (1) (И

- „"»p +P + 9

Устройство работает следующим обра- Во втором варианте арифметического м ричного типа в каждой щей }>} строк и,) столбцов H& ПервЫе ячейке 1 после его хо але ентов И 2 поступают раэ яды множимых Х1, 71 . Разряды множителей - -, + .,- +

<= 4, где }„ Т „поступают соответственно на вто- . >)> }1 .) }1 Ф"") (1-1),)> (1-2),}1 рые входы элементов И, причем код Sg() равен нулю.

-5 70380

Частные результаты (51 и 61,и1 формируемые ячейками 1 1-г о столбца и Я-ой строки, составляют конечный ре- . зультат вычисления арифметического устройства матричного типа. 5

Предлагаемое устройство за один машинный такт производит две одержали умножения и операцию сложения многораз» рядных двоичных чисел. Арифметическое устройство матричного типа может найти 10 широкое применение в разрабатываемой айпаратуре цифровой фильтрации. Оно позво-ляет расширить функциональные возмож-- носж и повысить быстродейснзие аппаратуры цифровой обработки сигналов специ ализированнйх ЭВМ. формула изобретения

Арифметическое устройство матричного"типа, содержащее матрицу ячеек из bf сгрок и 3 столбцов, каждая ячейка кото рой содержит сумматор и элемент И, причем выход элемента И соединен с первым входом сумматора, а к первому и второму входам элемента И каждой яче- . ки подключены первый и второй информационные входы устройства, ко второму вхо.. ду сумматора каждой ячейки подключен первый выход сумматора предыдущей ячейки той жэ строки, к третьему входу сумматора каждой ячейки, кроме ячеек .Э го столбца и 1-ой строки, подключен. второй

35 выход сумматора ячейки предыдущей строки последующего столбца матрицы, а тре тий вход сумматора каждой ячейки . го столбца, кроме ячейки 1ой строки, соединен с первым выходом сумматора 3-ой 4О ячейки предыдущей строки, о т л и ч iю щ е е с я тем, что, с целью расшире ния функциональных возможностей за счет выполнения функции вида 9= Х +хТ в каж5 6 дую ячейку матрицы введен второй элемент

И, выход которого соединей с четвертым входом сумматора, и в М -ую строку матрицы введена дополнительная (+1)я ячейка, причем к первому и второму входам второго элемента И каждой ячейки подключены третий и четвертый информационные входы устройства, а к пятому входу сумматора 1-ой ячейки (1= 3, 4... Q) каждой строки подключен третий выход сумматора (i 2) ой ячейки той же cTpoKH K шестому Вхо сумматора ячеек - 3 -го столбца подключен третий выход сумматора ячейки предыдущей строки предыдущего столбца, к седьмому входу сумматора ячеек последнего столбца третьей и последующих строк матрицы подключен третий выход сумматора ячеек последнего столбца соответственно первой и п следующих строк матрицы, кроме того, в дополнйтельной (3+1)-ой ячейке и -ой строки матрицй второй вход сумматора соединен с первым выходом сумматора предыдущей ячейки той же стро ки, третий вход сумматора дополнительной (3+1 )-ой ячейки соединен с третьим выходом сумматора .3 -ой ячейки предыдущей строки, пятый вход сумматора до полнительной (3+1)-ой ячейки соединен с третьим выходом сумматора (3 -1)-ой ячейки Н ой строки матрицы, а входы первого и второго элементов И дополни, тельной (3 +1)-ой ячейки соединены с третьим выходом суиматора 3 -ой ячейки последней строки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент Великобритании М 1414958, 6. 4Н, 1975.

2. Спрингер и др. Параллельный умножитель на оснбве интеративных логических модулей, . Злектроника, 1970, М 21, (прототип).

7 03805

ЗхаАу

Вюи

Alt,r

Фиг. 2

Составитель Е. Пупырев

Редактор Н. Лобач ТехредМ.Келемеш Корректор Я. Веселовская

Заказ 7813/41 Тйраж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4