Устройство для вычисления полиномов второй степени

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и позволяет с высоким быстродействием выполнять вычисление полиномов второй степени за счет введения параллельной обработки . Устройство содержит распреде - литель импульсов, первый и второй блоки коммутации, регистры значений полиномов, первый и второй регистры приращений, третий блок коммутации, блок управления инверсией, две группы элементов ИЛИ, группу элементов И, комбинационный сумматор, накапливающий сумматор. Устройство осуществляет вычисление полиномов вида f(x) ах + вх + с где а,Ь,с - коэффициенты полинома . Аргумент х представляется п-раэрядным числом, вычисления значений полинома выполняются последовательно для 2 значений аргумента X. 1 ил. с (О (Л

СЭОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ао 4 С 06 F 7/544

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3819081/24-24 (22) 04.12.84 (46) 30.08.86. Бюл. Р 32 (71) Научно-исследовательский институт "Алгоритм" при Узбекском научнопроизводственном объединении "Киберне-тика" АН УЗССР (72) M.M.Ìóñàåâ, В.Х.Муминов, Л.К.Ходжаев и А.И.Бахрамов (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 561961, G 06 F 7/38, 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 920714, кл. С 06 F 7/544; 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОЛИН0М0В ВТОРОЙ СТЕПЕНИ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и позволяет с

„„SU„„1254474 А 1 высоким быстродействием выполнять вычисление полиномов второй степени за счет введения параллельной обработки. Устройство содержит распределитель импульсов, первый и второй блоки коммутации, регистры значений полиномов, первый и второй регистры приращений, третий блок коммутации, блок управления инверсией, две группы элементов ИЛИ, группу элементов

И, комбинационный сумматор, накапливающий сумматор. Устройство осуществляет вычисление полиномов вида

f(x) = ах + вх + с где а,b,с — коэффициенты полинома. Аргумент х предс ставляется и-разрядным числом, вычис- Ж ления значений полинома выполняются

Н последовательно для 2 значений аргумента х. 1 ил. С::

1 12

Изобретение относится к вычислительной технике и,может быть использовано в специализированных вычислителях при аппаратной реализации функции .

Целью изобретения является повышение быстродействия за счет замены структуры последовательного действия на сдвиговых регистрах структурой параллельного действия на комбинационных элементах.

На чертеже представлена функциональная блок-схема устройства.

Устройство содержит распределитель 1 импульсов, первый блок 2 коммутации, второй блок 3 коммутации, регистры 4-7 значений полиномов, первый 8 и второй 9 регистры приращений, третий блок 10 коммутации, блок 11 управления инверсией, первую группу элементов ИЛИ 12, вторую группу элементов ИЛИ 13, группу элементов И 14, комбинационный сумматор 15, накапливающий сумматор 16, группу входов !

17-23 установки начальных значений устройства, первый — шестой тактирующие выходы 24-29 распределителя импульсов, выход 30 значения полинома устройства.

Общее выражение реализуемого полинома имеет вид г

f(x) = ах + bx + с, где а,Ь,с — коэффициенты полинома.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы комбинационный сумматор 15 находится в нулевом состоянии. На накапливающий сумматор

16 через вход 21 заносится величина а Ь

1 — -+ — -+с.

3 2

На регистр 4 через вход 17 заносится величина

a+bn

° (2 — 1)

4N Р

n — - разрядность представления х;

Il

N =- 2 — число разбиений по аргументу х.

На входы 18-20 подаются величины а 2 — (2i — 1) где i = 1 2 .2N г

1 э ь ° э

n — порядковые номера входов 18-20, через которые, начиная с 18-го входа, заносятся указанные величины соответственно на регистры 5-7. На вход 22

54474 2 а +Ь подается величина л = ------- . На

2N установка в исходное состояние накапливающего сумматора 16.

Тактирующие импульсы с выхода 25 распределителя 1 импульсов выдаются в каждом цикле для передачи содержимого регистра 4 и первого регистра

8 приращения на вход комбинационно,го сумматора 15. Кроме того, этими же импульсами передается содержимое регистра 4 на вход группы элементов

И 14 для занесения на накапливающий сумматор 16 тактирующими импульсами с выхода 29 распределителя 1

40 импульсов.

Выход 24 генератора 1 импульсов служит для занесения с выхода комбинационного сумматора 15 на входы регистров 4-7 величин, полученных на нечетных тактах очередного цикла работы устройства и используемых в последующих циклах.

Вычисление значения функции в точке разбиения по аргументу происходит эа один цикл, состоящий из 2п тактов. В первом такте величина К а + Ь и (2 — 1) находящаяся в

4N l регистре 4, через группу элементов

55 И третьего блока 10 коммутации по тактирующему импульсу с выхода 25 распределителя 1 импульсов и через группу элементов ИЛИ 12 поступает на

2а вход 23 подается величина а

11 2

Вычисление значений полинома осуществляется последовательно,цля всех значений х. При этом содержимое регистров 4-7, полученное на предыдущем цикле, используется для получения последующих значений полинома.

В связи с этим цикличность работы регистров 4-7 различна и их содержимое изменяется с различной периодичностью. Причем содержимое регистра

4 при каждом изменении суммируется с прямым кодом содержимого первого регистра 8 приращения, а содержимое регистров 5-7 при каждом изменении суммируется с прямым или обратным кодом содержимого второго регистра

9 приращения в зависимости от появления тактирующих импульсов соответственно на выходах 25 и 27 или 28 распределителя 1 импульсов. Количество циклов работы устройства равно

N. В конце каждого цикла происходит распределителя 1 импульсов через группу элементов И первого блока 2 коммутации и второй блок 3 коммутации заносится в регистр 5. В этом же четвертом такте производится сдвиг содержимого второго регистра 9 приращения на один старший разряд по управляющему импульсу с выхода 26 распределителя 1 импульсов. Последующие такты работы для каждого из регистров 6-7 аналогичны третьему и четвертому тактам, После суммирования содержимого последнего "", --го регистра 7 H- накапливающем сумматop=- !6 заканчивается

3 12544 входы комбинационного сумматора 15, на другие входы которого по тому же тактирующему импульсу с вьгхода 25 распределителя 1 импульсов через группу элементов И блока 11 управления инверсией и группу элементов

ИЛИ 13 поступает содержимое первого регистра 8 приращения. В этом же такте содержимое регистра 4 по тактирую щему импульсу с выхода 29 распреде лителя 1 импульсов передается через группу элементов И 14 на вход накапливающего сумматора 16 и суммируется с величиной d, занесенной ранее по вхоцу 2 1. Во втором такте результат 5 алгебраического сложения на комбинационном сумматоре 15 по тактирующему импульсу с выхода 24 распределителя

1 импульсов через группу элементов

И первого блока 2 коммутации и через 20 второй блок 3 коммутации заносится в регистр 4. В третьем такте содержимое регистра 5 по тактирующему импульсу с выхода 25 распределителя импульсов через группу элементов И третьего блока 10 коммутации и через группу элементов ИЛИ,2 пост5-пает на входы комбинационного сумматора !5, на другие входы которого по тактирующему импульсу с выхода 27 - ерез 30 группу элементов И блока 11 управления инверсией и через группу элементов ИЛИ 13 поступает содержимое второго регистра 9 приращения, B этом же третьем такте содержимое регистра

5 по тактирующему импульсу с выхода

29 распределителя 1 импульсоз передается через группу элементов И 14 для суммирования с содерюпым накапливающего сумматора 16. В четвертом 40 такте результат алгебраического сложения на комбинационном сумматоре 15

,по тактирующему импульсу с выхода 24

7» 4 первый LIHKJI работы устройства и на вьгходе 30 устройства полу гнм первое значение функции для х = О.

Аналогично производится вычисле" ния полинома для значений аргумента х =

=1,2,3,....., N с новыми значениями содержимых регистров 4-7, полученными в предыдущих циклах работы устройства.

Значение приращения на первом регистре 8 приращения остается постоянным для полинома. Значение содержимого второго регистра 9 приращения удваивается.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для вычисления полиномов второй степени, содержащее распределитель импульсов, и-регистров значений полиномов (Il, — разрядность аргумента) первую группу элементов

ИПИ, накапливающий сумматор и блок управления инверсией, содержащг и три группы элементов И, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия за счет замены структуры последовательного действия на сдвиговых регистрах структурой параллельного действия на комбинационных элементах, в него дополнительно введены первый блок коммутации, содержащий i групп элементов И, второй блок коммутации, содержащий и групп элементов ИЛИ, третий блок ком— мутации, содержащий и групп элементов И, вторая группа элеме,la H. 1È, группа элементов И, два регистра приращения и комбинационный сумматор, причем i-и вход группы входов уста,новки начальных коэффициентов итера-! ций устройства (i = 1,п) соединен с первыми входами элементов ИЛИ i — и группы второго блока коммутации, вторые входы элементов ИЛИ i é группы второго блока коммутации соединены с выходами элементов И i é группы первого блока коммутации, первые входы элементов И -й группы которого соединены с выходами соответствующих разрядов комбинационного сумматора, вторые входы элементов И i-й группы первого блока коммутации соединены с соответствующими выходами первой группы распределителя импульсов, выходы элементов ИЛИ i-й группы второго блока коммутации соединены с информационными входами i-ro регистра значений полиномов, выхоцы разря12

Составитель С.Куликов

Техред Л.Сердюкова Корректор В.Синицкая

Редактор Н.Слободяник

Заказ 4721/52 Тираж 671 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, -4 дов которого соединены с первыми входами элементов И i-й группы третьего блока коммутации„ вторые входы элементов И i-й группы которого соединены с соответствующими выходами второй группы распределителя импульсов, выходы элементов И i-й группы третьего блока коммутации соединены с входами i х элементов ИЛИ первой группы устройства (i = 1, n), выходы которых соединены с информационными входами первой группы комбинационного сумматора, информационные входы второй группы которого соединены с выходами элементов ИЛИ второй группы, первые, вторые и третьи входы которых соединены с выходами элементов

И соответственно первой, второй и третьей групп блока управления инверсией, первые входы элементов И первой, второй и третьей групп блока управления инверсией соединены с соответствующим выходом второй группы и с первым и вторым выходами распределителя импульсов, вторые входы

54474 Ь элементов И первой, второй и третьеи групп блока управления инверсией соединены с прямыми выходами соответствующих разрядов первого регистра приращений, прямыми и инверсными выходами соответствующих разрядов второго регистра приращений соответственно, синхронизирующий вход второго регистра приращений соединен с

10 третьим выходом распределителя импульсов, четвертый выход которого соединен с первыми входами элементов

И группы устройства, вторые входы которых соединен, с выходами элемен1 тов ИЛИ первой группы, выходы элементов И группы соединены с информационными входами накапливающего сумматора, входы записи которого и входы записи первого и второго регистров

2о приращений являются (n + 1)-м, (n +

+ 2)-м и (n + 3)-м входами группы входов установки начальных значений коэффициентов итерации устройства, выход накапливающего сумматора являет25 ся выходом значения полинома устройства.