Устройство для масштабирования чисел в модулярной арифметике

 

Изобретение относится к области вычислительной техники, позволяет повысить быстродействие устройства масштабирования чисел, представленных в модулярной форме, и обеспечивает возможность масштабирования на произвольное фиксированное число. Устройство содержит блок 2 хранения констант для вычисления ранга, блок 3 хранения констант для вычисления поправки, группу блоков 4 хранения констант масштабирования, блок 6 сумматоров ранга, блок 7 сумматоров поправки, группу блоков 8 модульных сумматоров масштабирования, схему 9 сранения с константой, группу регистров 10, блок 11 хранения констант ранга, сумматор 12 поправки, группы модульных сумматоров 13 и 14 с соответствующими связями. 1 ил.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1 5 А1 (51) 5 С 06 F 7/72.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

All

f.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4447525/24-24 (22) 04.05.88 (46) 07.02.90. Вюл. Р 5 (71) Институт математики и механики

АН КазССР (72) В.М.Амербаев, И.Т.Пак, P.Н.Турмухамбетов и М.С ° Суюндиков (53), 681. 3 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 951305, кл. G 06 F ?/72, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Р 1140114, кл. G 06 Е 7/72, 1983.. (5Д УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАСШТАБИРОВАНИЯ

ЧИСЕЛ В МОДУЛЯРНОЙ АРИФМЕТИКЕ (57) Изобретение относится к вычислительной технике, позволяет повысчть быстродействие устройства масштабирования чисел, представленных в модуляторной форме, и обеспечивает возможность масштабирования на произвольное фиксированное число. Устройство содержит блок 2 хранения констант для вычисления ранга, блок 3 хранения констант для вычисления по правки, группу блоков 4 хранения констант масштабирования, блок 6 сумматоров ранга, блок 7 сумматоров поправки, группу блоков 8 модульных сумматоров масштабирования, схему 9 сравнения с константой, группу 10 регистров, блок 11 хранения констант ранга, сумматор 12 поправки, группы модульных сумматоров 13 и 14 с соответствующими связями. 1 ил.

1541605

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено дпя выполнения масштабирования (округления) над числами с модупярной арифметике.

Цель изобретения — повьш(ение быстродействия.

На чертеже представлена схема устройства для масштабирования чисел в модулярной арифметике.

Устройство содержит группу информа,ционных входов 1- 1 - 1 и устройства (n — количество модулей), блок 2 хранения констант дпя вычисления ранга, блок 3 хранения констант для вычисления поправки, группу блоков 4 1

4 п хранения констант масштабирования, выход 5 правильности масштаби.рования устройства, блок 6 суммато- 20 ров ранга, блок 7 сумматоров поправки, группу блоков 8-1 - 8 n, модульных сумматоров масштабирования, схе,му 9 сравнения с константой, группу .регистров 10 1 — 10 ° (и+1), блок 11 25 хранения констант ранга, сумматор 12 поправки, первую группу модульных сумматоров 13 ° 1 — 13-п, вторую груп- . пу модульных сумматоров 14 1 — 14 п, группу информационных выходов 15-1

15 п устройства, с первого по третий тактовые входы 16-18 устройства, Блоки 2 — 4 хранения соответствующих констант состоят из и запоминающих узлов каждый. Блок 11 хранения

35 констант ранга содержит n+1 запоминающих узлов, Константы для вычисления ранга имеют разрядность 2)log n( г ит, константы поправки — ) logгп( ит, разрядность констант масштабиро- <0 ания равна разрядности соответствуюих модулей )log ð.) бит (i=i и).

Блоки 6 - 8 выполнены по пирамидальной схеме и имеют разрядность соответственно 3)log nI, 2)log n (H ) log бит. Регистры 10 служат для храйейия промежуточных результатов поправки и масштабирования. Схема 9 сравнения с константой реализует логическую функцию И-НЕ.

Сумматор 12 поправки служит для

50 сложения поправки с дробной частью константы ранга и дает окончательное

=-,íà÷åíèå поправки. Первая группа модульных сумматоров предназначена для модульного сложения промежуточного результата масштабирования и целой части константы ранга по соответст.вующим модулям. Вторая группа модульных сумматоров служит дпя коррекции результата масытабирования путем модульного сложения его с целой частью поправки и дает на выходе промасштабированное число.

Устройство реализует KD-модель модупярной арифметики, в которой соответствующие константы определяются по формулам: константы для вычигления ранга, константы для вычисления поправки р-1 м/m (d +- — >(р.

Кр. константы ранга константы масштабирования 1/m, (;+-12 — ) /Р;. р -1 р., i= i и, 1

j=1,п, Кр, остатки исходного числа; основания системы", число оснований;, где С. р п и

N P p (4 диапазон системы, ш1=

=)й„,, р,.; масштабный коэффициент; ранг числа; целая часть; дробная часть; точностный параметр.

К (xI

Устройство работает следующим образом.

Код числа в остатках, которое необходимо промасштабировать, по входам 1 группы поступает на адресные входы блоков 2 — 4 хранения констант. Константы, считанные из блоков 2 — 4 хранения констант по сигналу входа 16, суммируются соответственно в блоках 6 и 7 сумматоров и блоках 8 модульных сумматоров. При этом в блоке 6 сумматоров на выходах старших ) log nf разрядов формируется значение ранга входного числа, сигналы выходов следующих ) (ogden(разрядов анализируются в схеме 9, выход кото5 154160 рой является выходом 5 устройства, младшие ) 108 ït разрядов не используются. Логическая "1" на выходе схемы 9 означает правильность ранга (масштабирования).

Промежуточные значения поправки и промасштабированного числа, полученные соответственно в блоках 7 и 8, фиксируются по сигналу входа 17 в регистрах 10. Код ранга поступает на адресные входы блока 11 хранения кон- . стант ранга, константы из которого по сигналу входа 18 считываются в сумматор 12 поправки и модульные сум- 15 маторы 13 первой группы, где суммируются соответственно с промежуточными результатами поправки и масштабирования. На выходах старших } 1о8 п разрядов сумматора 12 поправки об- 20 разуется окончательное значение поправки, которое поступает во вторую группу модульных сумматоров t4, а выходы младших ) 1og n(- разрядов не используются. С выходов модульных сум- 25 маторов 13 первой группы результат масштабирования поступает на вход второй группы модульных сумматоров

14, где осуществляется коррекция путем модульного сложения с поправкой.

С выходов модульных сумматоров 14 второй группы промасштабированное число поступает на выходы 15 группы уст родства.

Положительный эффект изобретения состоит в формировании признака пра35 вильности масштабирования.!

Формула изобретения устройство для масштабирования чи- 40 сел в модулярной арифметике, содержащее группу блоков хранения констант масштабирования, блок сумматоров ранга блок сумматоров поправки, группу блоков модульных сумматоров масштаби- 45 рования, схему сравнения с константой, группу регистров, сумматор поправки, первую и вторую группы модуль ных сумматоров, причем группа информационных входов устройства соединена 5< с адресными входами блоков хранения констант масштабирования группы; выходы которых соединены с входами слагаемых соответствующих блоков модульных сумматоров масштабирования

55 ,группы выходы регистров группы соеI

6 динены с входами первых слагаемых соответственно сумматора поправки и модульных сумматоров первой группы, выходы модульных сумматоров второй группы являются соответствующими информационными выходами группы устройства,,первый тактовый вход которого соединен с входами разрешения чтения блоков хранения констант масштабирования группы, второй тактовый вход устройства соединен с входами разре=шения записи регистров группы, о ти и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит блок хранения констант для вычисления ранга, блок хранения констант для вычисления поправки и блок хранения констант ранга, причем группа информационных входов устройства соединена с адресными входами блока хранения констант для вычисления ранга и блока хранения констант для вычисления поправки, входы разрешения чтения которых соединены с первым тактовым входом устройства, выходы блока хранения констант для вычисления ранга соединены с входами соответствующих слагаемых блока сумматоров ранга, выходы групп разрядов которого соединены соответственно с адресным входом блока хранения констант ранга и с входом схемы сравнения с константой, выход которой является выходом правильности масштабирования устройства, третий тактовый вход которого соединен с входом разрешения чтения блока хранения констант ранга, выходы которого соединены с входами вторых слагаемых со. ответственно сумматора поправки и модульных сумматоров первой группы,, выход сумматора поправки соединен с входами первых слагаемых модуль ных сумматоров второй группы, входы вторых слагаемых которых соединены с выходами соответствующих модульных сумматоров первой группы, выходы блока хранения констант для вычисления поправки соединены с входами соответствующих слагаемых блока сумматоров поправки, выход которого и выходы блоков модульных сумматоров масштабирования группы соединены с информационными входами регистров группы соответственно.