Вычислительное устройство
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислителях. Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет возможности реализации преобразования линейных и угловых величин из двоичной системы в двоично-десятичную с одновременным преобразованием угловой величины из радианной меры в угловую. Устройство содержит регистры 1,2,3, сдвигатели 4,5, сумматоры-вычитатели 6,7,8, выходы результата 9,10,11, первый элемент И 12, второй элемент И 13, первый элемент ИЛИ 14, первый выход 15, второй выход 16, третий выход 17, четвертый выход 18, пятый выход 19 блока управления, блок 20 памяти, блок 21 управления, четвертый регистр 22, пятый регистр 23, первый 24 и второй 25 входы анализа знака блока управления, вход 26 запуска и вход 27 кода операции блока управления, входы 28, 29, 30 соответственно первого, второго и третьего аргументов устройства, третий элемент И 31, четвертый элемент И 32, второй элемент ИЛИ 33, пятый элемент И 34, шестой элемент И 35, третий элемент ИЛИ 36, седьмой элемент И 37, восьмой элемент И 38, девятый элемент И 39, десятый элемент И 40, четвертый элемент ИЛИ 41, одиннадцатый элемент И 42. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ.
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК,(дц 4 G 06 F 7/544
Ю".И:НМ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Ы7 У 4М
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4364761/24-24 (22) 18.01,88 (46) 15.09.89, Бюл, и 34 (72) Г,Л.Лиждвой и А.С.Завода (53) 681.325(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 1015375, кл. G 06 F 7/544, 1981 °
Авторское свидетельство СССР
11 748418, кл. G 06 F 7/548, 1978, „„БО„„1508208 А 1
2 (54) ВЪ1ЧИСЛИТЕЛЪНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислителях. Целью изобретения является расширение класса реиаемых задач за счет возможности реализации преобразования линейных и угловых величин. из двоичной системы в двоично-деся1508208
Z,=0, и результатами
Y =0t
9 -10 операции: счисления. тичную с одновременным преобразованием угловой величины из радианной меры в угловую, Устройство содержит регистры 1,2, 3, сдвигатели 4, 5, сумматоры-вычитатели 6, 7, 8, выходы результата 9, 10 11, первый элемент
И 12, второй элемент И 13, первый элемент ИЛИ 14, первый выход 15, второй выход 16, третий выход 17, чет- 10 вертый выход 18 пятый выход 19 блока управления, блок 20 памяти, блок
21 управления, четвертый регистр 22, пятый регистр 23, первый 24 и втоИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислителях.
Цель изобретения — расширение класса решаемых задач за счет реализации
25 преобразования линейных и угловых величин из двоичной системы в двоичнодесятичную с одновременным преобразо-. ванием угловой величины из радианной меры в угловую.
На фиг,l представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 †функциональная схема блока управления.
Устройство содержит первый 1, второй 2 и третий 3 регистры, первый 4 35 и второй 5 сдвигатели, первый 6, второй 7 и третий 8 сумматоры-вычитатеПи, первый 9, второй 10 и третий 11 выходы результата, первый 12 и второй
13 элементы, первый элемент ИЛИ 14, 40 первый. 15, второй 16 третий 17, четвертый 18 и пятый 19 выходы блока управл ния, блок 20 памяти, блок 21 управления, четвертый регистр 22, пятый регистр 23, первый 24 и второй 45
25 входы анализа знака блока управления, вход 26 запуска и вход 27 кода операции блока управления, входы 2830 соответственно первого, второго и третьего аргументов устройства, третий 31 и четвертый 32 элементы И, второй элемент ИЛИ 33, пятый 34 и шестой 35 элементы И, третий. элемент
ИЛИ 36, седьмой 37, восьмой 38, девятый 39 и десятый 40 элементы И, чет" 55 вертый элемент ИЛИ 41 и одиннадцатый элемент И 42.
Блок управления образуют генератор 43 импульсов, триггер 44, П1ервый рой 25 входы анализа знака блока управления, вход 26 запуска и вход 27 кода операции блока управления, входы
28, 29, 30 соответственно первого, второго и тр тьего аргументов устройства, третий элемент И 31, четвертый элемент И 32, второй элемент ИЛИ 33, пятый элемент И 34, шестой элемент
И 35, третий элемент ИЛИ 36, седьмой элемент И 37, восьмой элемент И 38, девятый элемент И 39, десятый элемент
И 40, четвертый элемент ИЛИ 41, одиннадцатьгй элемент И 42. 2 ил. элемент И 45, счетчик 46, регистр 47, первый дешифратор 48, выход 49 счетчика и регистра, первый 50 и второй
51 элементы ИЛИ, второй дешифратор 52, второй 53, третий 54, четвертый 55 и пятый 56 элементы И, элемент НЕ 57 и элемент ИЛИ 58, Устройство работает следующим образом, Устройство реализует следующие операции: поворот вектора, вычисление полярных координат, преобразование линейных величин из двоичной системы в двоична-десятичную, преобразование угловых величин из двоичной системы в двоично-десятичную. В первых двух случаях устройство реализует классический алгоритм Волдера.
В операциях перевода устройство реализует следующий алгоритм:
I (1)
1 где (; =зЬп(7, ) =1,2,...,и, с начальными значениями:
Y =А — исходная линейная или yr( ловая величина, выраженная в радианной форме, представленная в двоичной системе счисления, линейная или угловая величина, выраженная в градусной мере, представленная в двоичнодесятичной системе
1508208
B данном алгоритме используются
I следующие двоичные константы К,, эквивалентные соответствующим значенияМ цифр тетрад числа в двоично-десятич-..
5 ном представлении: где m — требуемое число тетрад двоично-десятичного числа; )Q
n — номер текущей тетрады (n;=
=1,2,...), преобразуемой в
i-й итерации;
j — номер формируемого в данной
i-й итерации разряда текущей )5 тетрады:
P — константа (разная для линейных и угловых величин), Номера n„ и j определяются из
1 отношений 20
n; = mod < (i-1);
j; = i-4 mod <(i-1) .
При выполнении операции перевода линейных величин константа P=I, В 25 случае перевода угловых величин константа P является коэффициентом пропорциональности между радианной мерой угла и мерой угла в градусах, минутах и секундах, 30
Величина Х в процессе вычислений содержится в первом регистре 1, Y;— во втором регистре 2, 7.; — в третьем регистре 3, Операции сложения и вычитания осуществляются на первом, втором и третьем сумматорах-вычитателях 6-8, операции сдвига на 1 разрядов кодов вепичин Х, У; íà i-й итерации, соответствующие умножению на 2 — на 4Q первом и втором сдвигателях 4 и 5.
Регистр 22 служит для хранения
I констант К P íà i-й итерации, рег истр 23 — для хранения конс",ант, -(1-i) -((-i) - °
Brc tg 2 или 2,йа 1 и итерации. 45 (- -ii-1
Коды констант К; и arctg 2 поступают в эти регистры из блока 20 памя-. ти по четвертому выходу 18 блока управления, на адресный вход которого поступает код области памяти и номера итерации из счетчика 46 итерации и регистра.
Первый, второй и третий сумматорывычитатели 1-3 выполняют операции сложения или вычитания в зависимости от кода функции ;, поступающего с пер» вого выхода 15 блока 21 управления на входы выбора операции сумматоров-вычитателей 6-8. На первый и второй входы 24 и 25 анализа знака блока 21 поступают коды знаков величин У, и
Z", соответственно из второго и третьего регистров 2 и 3 устройства; на вход 27 блока 21 управления поступает код операции.
Первый и второй элементы И 12 и
13 обеспечивают блокировку выходов сдвигателей 4 и 5 с входами вторых операндов соответственно второго и третьего сумматоров-вычитателей 7 и 8, Блокировка обеспечивает выдачу
"1" при выполнении операции поворота вектора и вычислении полярных координат и значение "0" при выполнении операций преобразования величин из одной системы счисления в другую.
Элементы И 31, 32, 34, 35, 37 и 38 и элементы ИЛИ 33 и 36 обеспечивают ввод в соответствующие регистры величин Х,, У< и 7,, поступающих на вхо- ° (i-11 ды устройства 28-30, констант are tg 2
-(1- ) и 2 в пятый регистр 23 из блока управления с его выхода 16 и выхода блока 20 памяти, констант К ° P (при
Р=1 или P 4 1) в четвертый регистр 22 с выхода блока 20 памяти, Вывод конечных результатов X
n+i
У,, 7. „+ осуществляется при помощи
"а ° элементов И 39, 40 и 42.
При выполнении преобразования линейных и угловых величин из двоичной системы счисления в двоично-десятичную систему с одновременным преобразованием угловых р.eëè÷èí HB радианной меры угла в градусную меру в вычислительном устройстве реализуется алгоритм, описываемый соотношением (1) °
С началом очередной -й итерации на вход второго операнда второго сумматора-вычитателя 7 поступает значение Y, которое в соответствии с управляющим сигналом с первого 15 выхода блока 21 управления складьвается (вычитается) с соответствующим значеI нием константы К P хранящимся в четвертом регистре 22 и поступающим на вход второго сумматора-вычитателя 7 через элемент VLIIII 14. Значение У,, с выхода второго сумматора-вычитателя 7 записьвается в регистр 2.
Значение 7. из третьего регистра 1
3 поступает на вход первого операнда третьего сумматора-вычитателя 8, где к нему в соответствии с управляющим сигналом прибавляется (вычитаеуся)
-(1- 1 соответствующая константа 2 (1, хра.1508208 нящаяся в пятом регистре 23 и поступаюц ая на вход второго операнда третьего сумматора-вычитателя 8. Значение Z,+, с выхода сумматора-вычитателя 8 записывается в регистр 3, На этом итерация заканчивается, и процесс повторяется до выполнения заданного количества операций. Полученный лин результат преобразования Z„„(А гра с или А, ) выводится из третьего регистра 3 через одиннадцатый элемент
И 42 под управлением сигнала с выхода
19 блока управления, 15
Формула изобретения
Вычислительное устройство, содер-., жац1ее четыре регистра, два сдвигателя, три сумматора-вычитателя, блок 20 управления, причем выходы первого, второго и третьего регистров соединены с входами первых операндов соответственно первого, второго и третьего сумматоров — вычитателей, выходы кото- 25 рых соединены с первыми информационными входами соответственно первого, второго и третьего регистров, выход четвертого регистра соединен с. входом второго операнда третьего сумматора- 30 вычитателя, входы выбора операции первого, второго и третьего сумматоров-вычитателей соединены с первым вывыходом блока управления, второй выхОд котОрОГО СОсдинен с ВхОДОм вели чины сдвига первого и второго сдвигателей, выходы первого и второго ре гистров соединены с информационными 1входами первого и второго сдвигателей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых за-;. дач за счет реализации преобразования линейных и угловых величин из двоичной системы в двоично-десятичную с одновременным преобразованием угловой величины из радианной меры в градусную, в него дополнительно введены блок памяти, пятый регистр, одиннадцать элементов И, четыре элемента ИЛИ, причем выходы первого и второго сдвигателей соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, выходи которых соединены соответственно с первым входом первого элемента ИЛИ и с входом второго операнда первого сумматора-вычитателя, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом пятого регистра, а выход первого элемента ИЛИ вЂ” с входом второго операнда второго сумматора-вычитателя, входы первого, второго и третьего аргументов соединены с первыми входами соответственно третьего, четвертого и пятого элементов И, выходы которых соединены с вторыми информационными входами первого, второго и третьего регистров соответственно, информационные входы четвертого и пятого регистров соединены с выходами шестого элемента И и второго элемента ИЛИ соответственно, первый и второй входы второго элемента ИЛИ соединены с выходами соответственно седьмого и восьмого элементов И, второй вход четвертого элемента И соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, выходы первого, второго и третьего сумматоров-вичитателей соединены с первыми входами де» вятого, десятого и одиннадцатого элементов И .соответственно, второй вход одиннадцатого элемента И соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, выходы знаковых разрядов второго и третьего регистров соединены с.первым и вторым входами анализа знака блока управления, входы запуска и кода операции которого соединены с одноименными входами устройства, третий выход блока управления соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, с вторыми входами перВТОРОГО, ТРЕТЬЕГО, ПЯТОГО, девятого и десятого элементов И, с первым входом седьмого элемента И, четвертый выход блока управления соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов KIVi и с первыми входами шестого и восьмого элементов
И, второй выход блока управления соединен с вторым входом восьмого элемента И, пятый выход блока управления соединен с адресным входом блока памяти, выход которого соединен с вторыми входами шестого и седьмого элементов И, выходы девятого, десятого и одиннадцатого элементов И соединены с первым, вторым и третьим выходами результата соответственно, 1508208
1б
2×
2S ие.2
Составтель С.Куликов
Редактор А.Огар Техред Л.Олийнык Корректор Н. Борисова
Заказ 5541/50 Тираж 668 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
