Устройство для потенцирования логарифмов п-разрядных двоичных чисел

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

f г ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Ü1) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 15. 09. 77 (21) 2527157/18-24 (5 I ) hh

G 06 F 7/38 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет

Государственный комитет с (. с р по делам изобретений и открытий

Опубликовано 2309,80.Бюллетень ¹ 35

{5З) УД1 681. 325. (088.8) Дата опубликования описания 260980 (72) Авторы изобретения

В.Я.Кононович и И.Д.Май

ВЛ ТБ

ФФД 3@.уды ( (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОТЕНЦИРОВАНИЯ ЛОГАРИФМОВ л --РАЗРЯДНЫХ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при построении устройств с логарифмическими и потенцирующими преобразователями.

Известно устройство для потенцирования логарифмов и-разрядных чисел, содержащее блок, регистр сдви- га, регистр характеристик, счетчик,. схему сравнения, генератор импульсов, выход регистра характеристик соединен с первым входом схемы срав-. нения, второй вход которой соединен с выходом счетчика, а входы счетчика и регистра сдвига соединены между 15 собой Щ

Недостатком такого устройства является сравнительно большое время потенцирования, связанное с необходимостью производить и операций сдви-20 га.

Наиболее близким по технической сущности и схемному решению является устройство, содержащее 8 ) fog n(логических ярусов (21 . Кроме того, это 25 устройство содержит регистр, выходы которого соединены с соответствующими входами всех логических ярусов, выходы которых соединены со входами регистра. 30

Недостаток этого устройства состоит в сравнительно большом времени. преобразования, так как требуется выполнить п операций сдвига.

Целью изобретения является уменьшение времени потенцирования.

Это достигается тем, что в нем каждый ярус содержит л коммутаторов, причем коммутаторы j-го яруса (j=1- с) содержат по К информационных входов (.П К п ), выходы коммутаторов jЧо яруса соединены с первыми информационными входа-, ми одноименнйх коммутаторов (j+-1)-FO яруса, одноименные управляющие входы всех коммутаторов в каждом ярусе соединены между собой, в j-ом ярусе q-ый информационный вход (q=1-K )

m-го коммутатора ( (-о.,п к; т = <,Д, ..., n . — —

11 К ..< ( соединена с первым ийформационным входом р-го коммутатора и l1

Р = (+ (с - (), 2, + ((1 - () . з .йк; ПК; (i-. (На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства, 765801

60 на фиг. 2 и 3 — примеры еro

- реализации для потенцирования логарифмов 8-разрядных чисел, выполненные на коммутаторах различных типов, на фиг. 4 и 5 - примеры реализации коммутаторов различных типов

Устройство содержит логические ярусы 1, состоящие из коммутаторов

2, информационные входы 3, управляющие входы 4 и выходы 5. г

Предлагаемое устройство содержит

L- Г g2 nL логических ярусов, состоя щих иэ и коммутаторов. Коммутаторы

"первого яруса содержат по К9 инфор(- гмационных входов, коммутаторы второго содержат по К информационных входов и т.д., коммутаторы f-го яруса содержат.по,Kg информационных

Входов, при этом .П К1- n . Выходы ком3 мутаторов первого яруса соединены с

1-ми информацйонными входами одноименных коммутаторов второго яруса, выходы коммутаторов второго яруса соединены с 1-ми информационными входами одноименных коммутаторов третьего яруса и т.д. В первом ярусе коммутаторов q-й информационный

++k1 вход 1-го, 2-го, З-го... и ") -го ,к, ) коммутаторов соединен с 1-м информационным входом

{«(9-г1 — „):,{г l9- 1 — "„)= и

3 {q-1) — 1=го ... n=ro

К 1 коммутаторов соответственно. Во, вто ром ярусе коммутаторов q-й информационный вход 1-ro, 2-го, З-го....

Чг 9 2 т):-го коммутаторов соединен

К9к2 1 с 1-м информационным входом

{г (9-г)к" ) гс,{г l9-Il " ).гс, 2 "«К2

{ и ъ I9 — Il — к)=го,...,в=го .коммутаторов соответственно. В j-м ярусе коммутаторов q-й информационный вход 1-ro, 2-ro, З-го... н1 О п =ta:

3 ,1 1 К коммутаторов соединен с 1-м информационным входом

$ (q-9) =10, 2.4(g-1) =1О, ll tl и к„ 3 к;

1еМ 9з9 и

yi(9) . нГс,...,ll=rO и к1

9=1 коммутаторов .соответственно. На остальные информационные входы .коммутаторов подается сигнал логического "0". Соответствующие входы управления всех коммутаторбв в каждом ярусе соединены между собой.

Входное число, представляющее собой 5

50 логарифм п -разрядного двоичного числа, состоит из 1 o g > n ра.з рядов характеристики и и-1 разрядов мантиссы.

Информация о 1,2,3...n-1 разрядах мантиссы поступает на 1-е информационные входы 1-го, 2-го, 3-ro (и-1)-ro коммутаторов первого яруса соответственно. Информация о разрядах характеристики. поступает на входы управления коммутаторов, при этом информация о старшем (0op2 ni разряде характеристики поступает на первый ярус коммутаторов, а информация о младшем (1-м) разряде поступает на последний ярус. На 1-й информационный вход и-ro коммутатора первого яруса поступает сигнал логической "1". B реэультате комйутации сигналов на выходах 1-го,2-ro,3-ro.. n-го коммутаторов последнего яруса появляется информация с 1,2,3..и разрядах двоичного числа, соответственно, логарифм которого поступил на вход устройства.

Предлагаемое устройство может содержать три яруса коммутаторов по

8 коммутаторов на каждом (см.фиг.2)

Все коылутаторы содержат по два информационных входа. Логарифм восьмиразрядного двоичного числа содержит три разряда характеристики и семь разрядов мантиссы. Разряды мантиссы с первого по седьмой поступают на первые информационные входы с первого по седьмой коммутаторов первой группы соответственно, а на первый информационный вход восьмого коммутатора подается сигнал логической

"1". На вход управления всех коммутаторов первой группы подается стар ший разряд характеристики. Если его значение равно "1", то на выходы коммутаторов первого яруса приходит информация с 1-х информационных входов, т.е. на выходах коммутаторов появляется входной код. Если значение старшего разряда характеристики равно "0", то на выходы коммутаторов происходит информация со вторых информационных входов, т.е. на выходах коммутаторов появляется выходной код, представляющий собой входной код, сдвинутый на четыре разряда в сторону младших. Выходной код первого яруса коммутаторов поступает на первые информационные входы коммутаторов второго яруса, а на вход управления всех коммутаторов второго яруса подается второй разряд характеристики. Если его значение равно "1", то на выходы коммутаторов второго яруса проходит информация с первых информационных входов, т.е. на выходах коммутаторов появляется выходной код первого яруса коммутаторов. Если значение второго разряда "0", то на выходы коммутаторов проходит информация со вторых информационных входов, т.е.

765801

Логарифм 110, 0101110

Мантисса

Пример1.

Характеристика 1 0 1 0 1 1 1 0 входной код первого яруса

11111111 . Ж6К выходной код первого яруса выходной код второго яруса

0 1 0 1 0 1 1 1 выходной код третьего яруса двоичное число

Логарифм 011, 1010000

Пример2 °

Мантисса

1 ° 1010000

0 0 0 0 1 1 0.1

° llllllll

Характеристика входной код первого яруса — выходной код первого яруса выходной код второго яруса

0 0001101

% выходной код третьего яруса двоичное число

Логарифм 001, 1000000

Пример 3.

Мантисса

1 оХарактеристика

- vâõoäíoé код первого яруса

- выходной код первого яруса

 с@

0000011 — выходной код второго яруса — выходной код третьего яруса двоичное число

Во втором примере реализации уст- содержат по два информационных входа, ройство содержит два яруса коммутато- а все коммутаторы второго яруса — по ров. Все коммутаторы первого яруса 65 четыре информационных входа. на выходах коммутаторов появляется выходной код первого яруса коммутаторов, сдвинутый на два разряда в сторону младших. Выходной код второго яруса коммутаторов поступает на первые информационные входы коммутаторов третьего яруса, а на вход управления всех коммутаторов третьей группы подается разряд характеристики. Если значение разряда "1", то на выход коммутаторов третьего яруса проходит информация с первых информационных входов, т.е. на выходах коммутаторов появляется выходной код второго яруса коммутаторов. Если значение первого . разряда "0", то на выходы коммутаторов проходит информация со вторых информационных входов, т.е. на выхо-. дах коммутаторов появляется выходной код второго яруса коммутаторов, сдвинутый на 1 разряд в сторону младших.

В результате этих операций выходной код третьего яруса соответствует входному Коду первого яруса, сдвинутому в сторону младших разрядов на количество разрядов, определяемое сигналом, поступающим на входы управления коммутаторов, т.е. характеристикой. Информация на выходах с первого по восьмой

10 коммутаторов третьей группы представляет собой с первого по восьмой разряды двоичного числа, логарифм которого подавался на вход устройства потенцирования.

15 Работа устройства поясняется на следукщих примерах

765801

Логарифм 110, 0101110

Мантисса

Пример1.

1 О 1 О 1 1 1 Π— входной код первого

1if) jiff) яруса

1 0 1 О 1 1 1 0 — выходной код первого яруса

Характеристика

0 1 О 1 О 1 1 1 — выходной код второго

0 яруса двоичное число

Логарифм 011,. 1010000

Мантисса

Пример 2

Характеристика 1

Ф входной код первого яруса выходной код первого яруса — выходной код второго яруса

f двоичное число

Логарифм 001, 1000000

ПримерЗ.

Мантисса

Характеристика — входной код первого яруса

- выходной код первого яруса

- выходной код второго яруса. двоичное число

ЗЭ

Применение предлагаемого изобрете« цирования с другими устройствами. ния.поэволяет уменьшить время выпал- Применение предлагаемого устройства нения операций потенцирования, напри- позволяет гибко испольэовать преимумер, при потенцировании логарифмов щества различных типов коммутаторов, восьмиразрядных чисел время выполне- Фермула изобретения ния операции уменьшается в восемь раэ, 60 Устройства для потенцирования лоа так,же повышает надежность устрой- гарифмов ъ-разрядных двоичных чисел, ства потенцирования, эа счет исклю- содержащее 8 ) Зов „ п(логических яручения устройств синхронизации. Исклю- :сов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, чение устройств синхронизации также что, с целью увеличения скорости по упрощает сопряжение устройств потен- 65 тенцирования, в нем каждый ярус соУстройство работает следующим об- разом.

Работа коммутаторов первого яруса аналогична работе коммутаторов первого яруса первого примера реализации устройства; Выходной код первого яруса коммутаторов подается на первые информационные входы коммутаторов второго яруса, а на входы уп равления всех коммутаторов второго . яруса подается код двух младших (второго и первого) разрядов характеристики. Если значение кода 11, то на выходы коммутаторов второго яруса .проходит информация с первых информационных входов, т.е. на выходах коммутаторов появляется выходной код первого яруса коммутаторов. Если значение кода 10,то на выходы коммутаторов второго яруса проходит информация со вторых информационных входов,т.е. на выходах коммутаторов появляется выходной код первого яруса коммутаторов, сдвинутый на один,разряд в сторону младших. Если значение кода 01, то на выходы коммутаторов второго яруса проходит информация с третьих информационных входов, т.е. на выходах коммутаторов появляется выходной код первого яруса коммутаторов, сдвинутый на два разряда в сторону младших. Если значение кода

ОО, то на выходы коммутаторов второй группы проходит информация с четырех информационных входов, т.е. на выходах коммутаторов появится код первого яруса коммутаторов, сдвинутый на три разряда в сторону младших. Информация на выходах коммутаторов с пер15 ваго по восьмой третьего яруса .представляет собой с первого по восьмой разряды двоичного числа, логарифм которого подавался на вход устройства потенцирования.

Работа устройства поясняется на следующих примерах.

765В01

yupa

Cuzeu держит п коммутаторов, причем коммутаторы )-го яруса (j 1 -; g) со держат по к информационных входов .,К и) выходы коммутаторов j-ro яруса соединены с первыми информационными входами одноименных коммутаторов (J+1)-го яруса, одноименные управлякщие входы всех коммутаторов в каждом ярусе соединены между собой, s j-м ярусе q-й информационный вход (q 1 Ê)m-го коммутатора

3-Q+ 6 Ki

111 "- (, 2,..., jl

К

1=1 соединен с первым информационным входом р-го коммутатора

Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе

1.Авторское свидетельство СССР

М 304577, кл. G 06 F 5/00, 1969.

2.Патент США Р 3350692, кл. 340-172.5, 1968 (прототип) .

765801 а ь

Ф в

4 фиг.4 блюди .улри&ею

C а

З

43

Ф ь

Составитель М.Аршавский

Редактор О.Стенйна Техреду.ЩепанскаяКорректор С.Шекмар

Заказ 6510 45 Тираж 51 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП"Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4