Устройство для вычисления функции

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«i>752332 (б1) Дополнительное к ввт. сеид-ву (22) Заявлено 090678 (21) 2629655/18-24 (51)М. К .з с присоединением заявки Но

G 06 F 7/38

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3007.80. Бюллетень Н9 28

Дата опубликования описания 300780 (53) УДК 681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.И. Корнейчук, Б.В. Косиков, A.Ñ. Покаржевский, В.П. Тарасенко, И.В. Филипенко и A.A. Щербина

Киевский ордена Ленина поЛитехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ФУНКЦИИ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено, например в специалиэированных вычислительных блоках. для вычисления функции х + у а

Известны устройства для вычислении функции т хк + у*, ссдеринщие регистры операндов, сумматоры, счетчики, коммутаторы, логические элементы (1).

Недостатками известных устройств являются значительные аппаратурные затраты.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для вычисления функции x* е у1, ссдериещее регистр первого операнда, счетчик второго операнда, первый счетчик порядка, блок управления (2) .

Недостатками устройства также являются большие аппаратурные эатраТНе Цель изобретения - сокращение аппаратурных затрат.

Поставленная цель достигается тем, что в ycTpoN Tsg для вычислении функции ./хн е ух, ссдеркнщее регистр первого операнда, счетчик второго операнда, первый счетчик порядка, блок управления, введены второй счетчик порядка н дешифратор, входы которого подключены к разрядным выходам первого счетчика tloрядка, а выходы - к разрядным вхо1О дам счетчика второго операнда, выход переполнения которого подключен ко входу первого счетчика порядка, установочные входы и выходы которого соединены соответственно с выходами и входами второго счетчика порядка, выход и вход знакового разряда которого подключен к первому управляющему входу и выходу блока управления, подключенного также ко

Зп входу первого счетчика порядка, разрядные входы регистра первого операнда соединена с соответствующими выходами счетчика второго операнда, выход нулевого разряда которого щ и выход первого разряда регистра первого операнда соединены с соответствующими входами блока управления, второй управляющий выход которого подключен ко входам регистра

Зп,.первого операнда и счетчика второ.П2332,го операнда, установочные входы которого подключены к выходам регистра первого операнда, На чертеже представлена блок-схема устройства..

Устройство содержит регистр 1 первого операнда, первый 2 и второй

3 счетчики порядка, счетчик 4 второго операнда, дешифратор 5, блок 6 управления. Выходы счетчика 2 подключены ко входам дешифратора 5, каж-. дый i-ый выход которого(1=0,1,2..., ...,n-1 первыми будем считать старшие разряды) связан со счетным входом i-ro разряда счетчика 4,выход нулевого разряда которого соединен со счетным входом младшего разряда счетчика 2, выходы счетчика 2 со сдвигом на один разряд влево соединены с установочными входами счетчика 3, выходы которого со сдвигом на один разряд влево соединены с установочными входами счетчика 2 °

Выходы регистра 1 соединены с установочными входами счетчика 4, выходы которого со сдвигом на п-разрядов вправо соединены со входами регистра 1, Кроме того, устройство содержит блок 6 управления, связанный с выходами нулевого и первого разрядов счетчика 4 и регистра 1, выходом знаконого разряда счетчика

3, с управляющими входами счетчиков

4, 2, 3 и регистра 1.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии в счетчиках

4, 2, 3 и регистре 1 записаны нули.

В первом цикле вычисления блок 6 управления подключает к управляющему входу счетчика 4 входную шину, по которой в устройство поступают импульсы в количестве, равном х. По каждому управляющему сигналу производится прибавление единицы в i-ый разряд счетчика 4, где i-oe число, поступающее на входы дешифратора 5 со счетчика 2. Когда в счетчике

4 в нулевом разряде образуется единица, то последующие счетные сигналы, поступающие на вход этого разряда, не изменяя состояния последнего, проходят на вход младшего разряда счетчика 2 и счетчика 3.

Цикл заканчивается по сигналу от источника информации об окончании передачи кода х.. В результате выполнения первого цикла на счетчике

4 получаем мантиссу m„ а на счетчике 2 -порядок числа р„, записанного в форме с плавающей запятой. (Цифра, стоящая в 1-ом разряде счетчика 4 имеет вес 2 ). Во втором цикле по сигналу блока 6 управления осуществляется передача содержимого счетчика 4 в регистр 1 (со сдвигом иа и разрядов вправо) и одновремен но с этим - передача содержимого

Регистра 1 н счетчик 4, а счетчик 3 устанавливается н состояние — и..

В третьем цикле аналогично первому на управляющий нход счетчика 4 поступает н число-импульсном коде операнд у. Если порядок числа превосходит порядок числа х на величину S (S = (0 1,2,...,n)), то н счетчике.4 Я раз будет наблюдаться переполнение и следовательно в счетчик 2 и счетчик 3 прибавится по

5 единиц. Цикл заканчивается по сигналу от источника информации об окончании передачи кода у. В результате выполнения третьего цикла на счетчике 2 получаем порядок Р

М

15 = P„+ S„а на счетчике 4 мантиссу

m„числа у.

В четвертом цикле блок 6 управления вьщает серию сигналов, по каждому из которых осуществляется сдвиг

Щ содержимого регистра 1 и прибавление единицы в счетчик 3. Цикл заканчивается по достижению счетчиком

3 состояния 0 . Если при этом в нулевом и первом разрядах регистра

1 записаны единицы или в нулевом разряде счетчика 4 записан ноль, то выполняется пятый цикл, н противном случае устройство переходит к выполнению шестого цикла.

Пятый цикл вычисления полностью аналогичен второму.

В шестом цикле блок 6 управления вырабатывает серию сигналов, по каждому из которых осуществляется сдвиг содержимого регистра 1 и прибавление 1 н счетчик 3. Цикл заканчивается, когда в нулевом разряде регистра 4 появится единица, т.е. когда выполняется нормализация мантиссы числа, записанного в ре4О гистре 1.

При этом в счетчике 3 получают

/(Р, Р Ч.

В седьмом цикле осуществляется запись н счетчик 3 со сдвигом нле45 во на один разряд содержимого счетчика 2 и запись в счетчик 2 со сдвигом нлево на один разряд содержимого счетчика 3. Содержимое первого разряда счетчика 4 заносится в младший разряд счетчика 2 и счетчи ка 3, в нулевой и первый разряди счетчика 4 заносятся соответственно 0 и 1 . Если в первом разряде регистра 1 записана единица, то в регистре 1 выполняется сдвиг на

55 один разряд, в противном случае в нулевой и первый разряды этого регистра заносятся соответственно

I e0t l H 1919 I

Седьмой цикл выполняется за один такт, т.е. все описанное выше пересылки и сдвиги выполняются одновременно, по одному и тому же сигналу блока 6 управления. В результате выполнения седьмого цикла в .счетчике 4 и регистре 1 получаем

752332

1 и нию с известным более, чем в два раза.

Формула изобретения (с некоторой погрешностью) мантиссы квадратов операндов х и у, в "четчике 3 — порядок числа, мантисса . которого находится на счетчике 4, а в счетчике 2 — разность порядков этих чисел.

В восьмом цикле блок 6 управления выдает серию сигналов, по каждому иэ которых осуществляется прибавление единицы в счетчик 2 и сдвиг содержимого регистра 1. При этом, если в нулевом разряде регистра 1 единица, то на управляющий вход счетчика

4 с выхода блока б управления проходит сигнал, обеспечивающий прибавление единицы к соответствующему разряду счетчика 1. Tak происходит суммирование мантисс х и у, цикл заканчивается, когда в дешифратор 5 сигнал появляется на выходе с наибольшим номером.

В девятом цикле осуществляется передача кода счетчика 4 на регистр

1. При этом, если в нулевом разряде счетчика 4 была единица, то к содержимому счетчик.а 3 прибавляется 1 и на нем получаем порядок числа x + у

В десятом цикле осуществляется серия сдвигов регистра 1. Цикл заканчивается при появлении в нулевом разряде регистра. B результате, на регистре получаем нормализованную мантиссу числа x> + у7

Мантиссу числа . иит те у* получаем, считывая нулевой разряд с нулевого разряда регистра 1, первый разряд с младшего разряда счетчика 3, а

-й разряд мантиссы () =2,3,4 ) — с () -1)-го разряда регистра 1. Порядок числа записан в остальных старших разрядах счетчика 3.

Если считать, что аппаратурные затраты на изготовление устройства пропорциональны количеству корпусов интегральных схем, то предлагаемое устройство позволяет уменьшить аппаратурные затраты по сравустройство для вычисления функиин иxт xт ут, ссиериаиее регистр первого операнда, счетчик второго операнда,. первый счетчик порядка, 1О .блок управления, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат, в него введены второй счетчик порядка и дешифратор, входы которого цодклю15 чены к разрядным выходам первого счетчика порядка, а выходы — к разрядным входам счетчика второго операнда, выход переполнения которого подключен ко входу первого рО счетчика порядка, установочные входы и выходы которого соединены соответственно с выходами и вхо- дами второго счетчика порядка, выход и вход знакового разряда которого подключен к первому управляющему входу и выходу блока управления, подключенного также ко входу первого счетчика порядка, разрядные входы регистра первого операнда соединены с соответствующими выходами счетчи. ка второго операнда, выход нулевого разряда которого и выход первого разряда регистра первого. операнда соединены с соответствующими входами блока управления,.второй управляющий выход которого подключен ко входам регистра первого операнда и счетчика второго операнда, устаноночные входы которого подключены к выходам первого операнда.

4О Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 404082, кл. G 06 F 7/38, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

45 по заявке Р 2393765у 03,08.76 (прототип) .

752332

Составитель Н. Шелобанова

Редактор A.Äîëèíè÷ ТехредН Ковалева

Корректор Н. Григорук

Заказ 4747/8 . Тираж 751

ЦНИИПИ государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ,1,13035, Москва Ж-35, Раужкая наб., д. 4/5

Подписное

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