Устройство для умножения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ >?.42934 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0304.78 (21) 2598893/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 250680. Бюллетень No 23

Дата опубликования описания 250680 (51)м. Кл.2

G 06 F 7/39

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 327. .66(088.8) (72) Авторы изобретения

B.A. Вишняков и В. В. Таборовец (71) Заявитель

Минский радиотехнический институт (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении специали. зированных вычислительных устройств для работы с полиномами нескольких независимых переменных.

Известны устройства для умножения, содержащие блок управления, два регистра, сумматор, входы которых подключены к выходу устройства управле- 10 ния (1) и (21.

Одно из известных устройств для умножения содержит блок управления, соединенный с блоками памяти и арифметическим блоком (1). 15

Недостатком этого устройства является ограниченная область применения.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является 29 устройство ."ля умножения, которое содержит блок управления, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первыми входами арифметического блока, первого и 25 второго блоков памяти, первый и второй входы блока управления соединены соответственно с управляющим входом устройства и выходом блока сравнения, второй и третий входы Щ арифметического блока соединены с выходами первого и второго блоков памяти (21 .

Недостатком этого устройства является невозможность умножения в нем двух функций нескольких независимых переменных, что существенно снижает область применения устройства.

Цель изобретения — расширение области применения устройства путем обеспечения возможности умножения двух функций нескольких независимых переменных.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит блок регистров, третий блок памяти счетчиков, четвертый, пятый и шестой выходы блока управления подключены соответственно к первым входам -блока регистров, третьего блока памяти и блока счетчиков, первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключеФ ны соответственно к третьим входам блока управления, первого, второго и третьего блоков памяти, первый и второй выходы блока регистров подключены соответственно ко вторым входам блока сравнения и третьего блока па-, мяти, первый и второй выходы которо- го подключены к первому входу блока

742934 сравнения и четвертому входу арифметического блока, первый и второй выходы которого соединены с четвертым входом третьего блока памяти и вторым входом блока регистров.

На чертеже изображена структурная схема предложенного устройства.

Устройство содержит блок 1 управлений (БУ),арифметический блок 2 (АБ), первый и второй блоки 3 и 4 памяти (БП),, блок 5 сравнения (БС), блок б регифтров (БР), блок 7 счетчиков (БСч), третий блок 8 памяти (БП), БУ 1 соединен с АБ 2, с БП 3 и

БП 4, с. БР б, с БС 5, с БСч 7, с

БП 8. Выходы БП 3 и БП 4 соединены с AS 2, выходы которого подключены к БР б, к БП 8, выходы БР б соединеВе с БС 5, выходы БСч 7 подключены к БП 3, БП 4, БП 8 и БУ 1. БП 8 соединен с БП 3 и БС 5.

БУ 1 предназначен для выработки. сигналов управления и тактирующих импульсов, в качестве его может исподьзоваться микропрограммный автомат с плавающим. тактом.

БП 3 и БП 4 предназначены для хранения коэффициентов и показателей степеней первой и второй функций нескольких переменных. В качестве их можно использовать блоки памяти с последовательным доступом. Арифметический блок предназначен для умножения и .сложения коэффициентов и сложения степеней. В качестве его можно использовать любое устройство, выполняка ее умножение и сложение чисел, представленных в параллельном коде.

БС 5 предназначен для сравнения показателей степеней. В качестве его можио испольэовать комбинационную схему сравнения. БР б предназначен для промежуточного хранения коэффициентов и показателей степеней полйнома произведения, состоит из регистров. БСч 7 предназначен для хранения и изменения переменных, в качестве его можно использовать набор реверсивных двоичных счетчиков.

БП 8 предназначен для получения коэффициентов и показателей степеней полинома произведения в порядке убывания степеней. В качестве него можно использовать любой блок памяти последовательного доступа.

Устройство работает следующим образом. Пусть необходимо умножить мнбгочлены

Е (x,,х,...х„1.

Ф е„ е е р, е, <<.,х ++A х х, х и 2 2 и и й,Х(Х1,Х,." Х „

-Ь . Х +Ь Х Х ...Х -. B

2 " n" 2 у " n " к — коэффициенты первого многочлена;

00...0

Степени

2"

nepeg$ менных " 6,„ е„,е,...

Коэффициенты

AZ.

Ар

Таблица 2

Степени переменных

Коэффициенты 4k .:..К К

B 2

3. Выбирается первое слагаемое первого полинома.

4. Коэффициент данного слагаемого умножается поочередно на все коэффициенты слагаемых второго полинома, при этом степени слагаемых первого и второго полиномов складываются.

5. Массив степеней переменных

5() полученного слагаемого результата сравнивается с ранее полученными результатами слагаемых степеней, если при этом встречаются равные степени, то происходит приведение подобных, т.е. сложение коэффициентов, если полученные степени меньше или больше ранее вычисленных, то в таблице результата они записываются правее или левее на соответствующие места, при этом ранее вычислен40 ные показатели степени от вставленных сдвигаются на одно положение влево. б. Выбирается следующее слагаемое первого полинома и осуществляе65 ся переход к шагу 4.

В,...В„ — коэффициенты второго многочлена х,,х,...х„- независимые переменные; е;, ; — показатели степеней

5 переменных, соответственно первой и второй функций; и — число переменных.

Необходимым условием выполнения (О алгоритма является расположение переменных в каждом сомножителе в одном и том же порядке, а также размещение коэффициентов сомножителей в порядке убывания степеней каждой из переменных.

1. Переменные в каждом сомножителе располагаются в одном и том же порядке, как в полиноме f (x,x х„), так и в полиноме t> i,,„", х,... х, 2. Каждый из полиномов пред20 ставляется в виде таблицы.

Таблица 1

742934

Работа алгоритма заканчивается тогда, когда будут исчерпаны все слагаемые первого полинома.

Данный алгоритм в устройстве реализуется следующим образом.

Перед началом работы в БП 3 и 4 заносится число коэффициентов первого H второго полино.ов Е„, Е,, коэффициенты С, j = 1, 6 С, 1 и показатели степеней 1 ; и

В 1>5 1,п первого и второго по- f0 линомов соответственно. По сигналу БУ 1 в БСч 7 счетчикам С и присваивается нулевое значение, затем в счетчик 4 добавляется единица, счетчик j обнуляется и в него тоже добавляется единица. Из БП 3 q 4 выбираются коэффициенты С, и С . в

АБ. 2, где происходит их умножение и запись в БР 6. Затем происходит иэ

БП 3 и 4 выборка степеней k"; <,, K „., i = Т,п занесение в AS 2, 4 1 2 сложение и запись в БР 6. Счетчику в БСч 7 присваивается значение

"1". Затем анализируется счетчик если он равен единице, то в счетчик

6 добавляется единица, из БР 6 коэффициент С и степени 1„.- (первый коэффициейт и показатели степеней при нем) записываются в БП 6. Анализируется счетчик ) (число членов второго сомножителя), если j> Kg,то к счетчику j добавляется единица, из

1 П 4 выбирается С, снова происходит умножение С „- С . коэффициентов и сложение показателей степеней и запись их в БР 6. Затем иэ блоков

6 и 8 показатели степеней передаются в БС 5, где происходит их сравнение, если они равны, то коэффициент из

БП 8 заносится в AS 2, где происходит сложение с коэффициентов С и .4() передача в БП 8. Если после сравнения в БС 5 показатели степени полученные не равны показателям степеней ранее вычисленным, то из БР 6 коэффициент и показатели степеней 4Я прй нем записываются в БП 8 в такое место, чтобы слагаемые полинома результата располагались в порядке убывания степеней переменных.

После того,как счетчик j срав- 40 няется с 0, к счетчику j a БСч 7 прибавляется единица и весь процесс вычислений повторяется, при этом умножается коэффициент С . на все

Коэффициенты второго полйнома. Как только значение счетчика j» в

БСч 7 сравнивается со значением С1, процесс вычисления заканчивается.

При этом коэффициенты результата С>

1,5 и показатели степеней при них k,, i 1,n записаны в БП 8 в порядке убывания степеней переменных.

Технико-зкономическое преимущество заявляемого устройства по сравнению с известным заключается в возможности не только умножения полиномов одной переменной, но и умножением двух полиномов нескольких .независимых переменных.

Формула изобретения

Устройство для умножения, содержащее блок управления, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первыми входами арифметического блока, первого и второго блоков памяти, первый и второй входы блока управления соединены с управляющим входом устройства и выходом блока сравнения, второй и третий входы арифметического блока соединены с выходами первого и второго блоков памяти, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства путем обеспечения воэможности умножения двух функций нескольких независимых переменных, оно содержит блок регистров, третий блок памяти и блок счетчиков, четвертый, пятый и шестой выходы блока управления подключены соответственно к первым входам блока регистров, третьего блока памяти и блока счетчиков, первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно и третьим входам блока управления,, первого, второго и 1ðåòüåãî блоков памяти, первый и второй выходы блока регистров подключены соответственно ко вторым входам блока сравнения и третьего блока памяти, первый и второй выходы которого подключены к первому входу блока сравнения и четвертому входу арифметического блока, первый и второй выходы которого соединены с четвертым входом третьего блока памяти и вторым входом блока регистров. г

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 434411, кл. G 06 F 7/38, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 450168, кл. G 06 F 7/39, 1972 (прототип), 742934

Составитель IO. Розенталь

Техред Н. Бабурка Корректор E. Папп

Редактор П. Макаревич

Заказ 3619/15

Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4