Устройство для вычисления значения полинома -степени

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ ( (l i 57 5649 (о1) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 01.12.7 Sl (21) 2194174/18-2 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.10.77. Бюллетень №37 (45) Дата опубликования описання128.10.77 (5l) М. Кл.

С 06 F 7/38

Государственный иомитет

Соаета Министров СССР по делам изобретений и открмтий (53) УДК681.327. (088.8) (72) Автор изобретения

А. Н. Чуватин

Кировский политехнический институт (71) Заявитель

Изобретение относится к области вычислительной техники, Известно арифметическое устройство 1), позволяющее вычислять значения полиномов

Ж-й степени и содержащее регистры, блок 5 управления и элементы И., Его ждостатком являются сложность и низкое быстродействие, определяемое про граммным,.характепом выполнения операций

Наиболее близким техническим решением 10 к изобретению является устройство для вы-.

> числения значения.полннома п,-й степени, содержащее два регистра сдвига с цепями циклического переноса, выходы регистров через первый элемент И соединены са, вхо- 15 дом счетчика переноса, блок управления, выходы которого соответственно подключены к управляющим входам регистров сдвига, первого элемента И и счетчика переноса 21, 20

Недостатком устройства является отсутст вие возможности совмещения во времени операции сложения и умножения.

Белью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства, т.е. обеспечение вычисления 1полиномов с положительными коэффициентами.

Эта цель достигается тем, что в предлагаемое устройство введены второй и третий элементы И, третий регистр1сдвига, сумматор, первый вход которого соединен с выходом счетчика переноса, второй - с выходом третьего регистра сдвига, а выход через второй элемент И - со входоМ первого регистра сдвига. Выход последнего подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен ко входу первого регистра сдвига. Второй вход третьего элемента И, управляющий вход сумматора управляЮшнй вход третьего регистра сдвига подключены к соответствующему выходу блока управления.

Схема устройства показана на чертеже, Оно содержи устройство управления l, первый 2, второй Э и третий 4 регистры сдвига, первый 5, второй 6 и третий 7 элемент И, счетчик переносов 8 .и сумма тор 9. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЗНАЧЕНИЯ

ПОЛИНОМА tel -Й СТЕПЕНИ

57 5648

Устройство вычисляет полинам с неотрицательными членами:

Y-.X. А, х *АХ +А,x ++...À,Х .д,х.д по алгоритму (схеме) Горнера

У-((... ((А„„Х+А,) Х4А,ДХt,,.+ А,) X+ A где g значение полинома, X - аргумент;

А - коэффициент при степени аргумен- 0

ra, Х -j-я степень аргумента; х -)-й член полинома;

°,а, - номер члена полинома, показатель степени аргумента; 15

w - степень .олинома;

ttt+ 1- число членов полинома.

В исходном состоянии в регистр сдвига

3 подается аргумент Х стершими разрядами вперед. Одновременно в регистр сдвига 20

4 подается коэффициент А младшими раз1-И рядами вперед.

Устройство работает циклически. Каждый цикл состоит из 2 и тактов, где N - число разрядов Х и Д 25

В каждом такте йа управляющий вход регистра сдвига 3 поступает признак сдвига второго регистра устройства управления

1, Признак сдвига второго регистра пред ставляет собой последовательность из 2 FL 30 импульсов. Под воздействием признака сдвига второго регистра в регистре сдвига 3 происходит циркуляция аргумента в каждом так те.

В каждом такте на управляющий вход 35 регистра сдвига 2 поступает признак сдвига первого регистра устройства управления 1.

Признак сдвига первого регистра представляет собой последовательность иэ (2 И +1) импульсов. Под воздействием признака сдви- 4о га первого регистра в каждом такте проиоходит циркуляция числа, находящегося в регистре сдвиг@ 2. Кроме того, в каждом такте происходит сдвиг, числа, находящегося ,. в регистре сдвига.:2, на один разряд относи- 45 тельно аргумента,; йайОдящегося в регистре сдвига 3.

В результате циркуляции числа, находящегося в регистре сдвига:2, и циркуляции аргумента, находящегося в регистре сдви/ - с га 3, на элементе Hj 5 получают цифры поразрядных произведений этих чисел. Под воздейстаием тактирующих импульсов с выхада устройства управления 1 на элемент

И 5 в каждом такте передаются цифры по- 55 разрядных произведений в счетчик переносов 8.

В конце каждого такта на управляющий вход счетчика переносов 8 подается признак сдвига счетчика переносов с выхода устрой- 60 ства управления 1. Под воздействием признака сдвига счетчика переносов в счетчике

8 происходит сдвиг на один разряд находящегося в нем числа в сторону младших разрядов. В результате на выходе счетчика

8 в конце каждого такта оказывается, (начиная с младшей) очередная цифра произве; дения числа, находящегося в регистре сдви« га 2, и аргумента, находящегося в регистре сдвига 3..

Таким образом, на выходе счетчика

8 в течение одного цикла сформированы, начиная с младшей, все 2 д цифры произведения И -разрядного числа, находящегося в регистре сдвига 2, и И -разрядного аргумента, находящегося в регистре сдвига

3.

При выполнении второй половины цикла, т.е. в (И +1), (Н +2), ..., 2N- тактах устройство управления 1 вырабатывает р признаков сложения, нод воздействием которых в сумматоре 9 происходит сложение, начиная с младших. разрядов, двух чисел, из которых первое число - старшие tT, разрядов

2 И -разрядного произведения, а второе число - очередной И-разрядный коэффициент цри степени аргумента.

Под воздействием каждого признака сложения происходит передача (начиная с младшей) каждой цифры суммы с выхода сумматора 9 через элемент И 6 на первый вход регистра сдвига 2.

Кроме того, под воздействием каждого признака сложения, поданного на управляющий вход регистра сдвига 4, происходит сдвиг в сторону младших разрядов на один разряд коэффициента при степени аргумен

ra, хранящегося a регистре сдвига 4, а в освобожцаюши йея" старше . разряд и омещае гся (начиная с младшей). цифра следующего (начиная со старшего) коэффициента при степени аргумента, Одновременно с признаком сложения уст ройство управления 1 вырабатывает инверсию признака сложения. Под воздействием инверсии признака сложения на элемент

И 7@ стоящий в цепи циклического переноса регистра сдвига 2, происходит размыкание цепи циклического, переноса в тот момент, когда на вход регистра сдвига 2 под воздействием признака сложения подае ся через элемент И 6 с выхода сумматора

9 цифра суммы.

Таким образом осуществляется замена цифр, которые поступают по цепи циклического переноса на вход регистра сдвига 2, цифрами, которые поступают с выхода сумматора 9, т.е. в регистре сдвига 2 происх дит накопление результата - вычисляемого значения lIchUHHoMB, 57 5648

Составитель В, Бурцев

Редактор Д. Утехина Техред, И, Гоксич Kopperrù) . Ковалева

Заказ 4036/34 Тираж 818 Подписное

ЦНИИ ПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раущская наб., д. 4/5

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

После { п + 1),-кратного повторения указанного цикла в регистре сдвига 2 оказывается результат - вычисленное значение полипом а.

Применение устройства в составе ЭВМ позволяет повысить ее производительность при вычислении стандартных функций путем проведения вычислений не по стандартной программе, а с помощью предложенного устройства, о

Ф ормула изобре тения

Устройство для вычисления значения

I полинома ttf -й степени, содержащее два регистра сдвига с цепями циклического переноса, выходы регистров через первый элемент И соединены со входами счетчика переноса, блок управления, выходы которого соответственно подключены к управляющими входам регистров сдвига.первого элемента

И и счетчика переноса, о т л и ч а ю ш е е с я тем,что с целью расширейия функ- . циональных воэможностей, эаключаюшийся в обеспечении вычисления полиномов = положительными коэффициентами, в устройство введены второй и третий элементы И, третий регистр сдвига, сумматор, первый вход которого соединен с выходом счетчика переноса, второй — с выходом третьего резистора сдвига, а выход через второй элемент И - хо входу первого регистра сдвига,, выход кото .эго подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен ко входу первого регистра сдвига; второй вход третьего элемента И, управляющий вход сумматора и управляющий вход третьего регистра сдвига подключены к соответствующему выходу блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

М 326577, кл. Cj 06 F 7/38, 1970, 2. Авторское свидетельство СССР

М 288845 кл. Gr 06 t- 7/52, 1870.