Устройство для функциональногопреобразования массива чисел

 

Союз Соаетскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

<11>798856 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 25.10. 78 (21) 2677544/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 23.01.81. Бюллетень №

Дата опубликования описания 230181 (5!)М. Кл.

G 06 F 15/31

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) У4К 681. 3 (088. 8) (72) Автор изобретения

В. П. Боюн

Ордена Ленина институт кибернетики AH Украинской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ МАССИВА ЧИСЕЛ

Устройство относится к вычислительной технике и может быть применено в специализированных и проблемно-opuFнтированных устройствах для выполнения различных функциональных преобразований над массивами чисел.

Известно устройство для функционального преобразования одновременно только над одним числом (значением аргумента) по самым различным принципам (с использованием различных разложений, образующих дифференци-, альных уравнений, конечных разностей и т.п.)(1) .

Недостатком такой организации функциональных преобразований над массивом чисел являются большие аппаратурные затраты, что ограничивает применение таких устройств.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее блок вычйсления функции и и групп элементов И (где и — размерность массива); причем i-ый выход блока вычисления функции подключен к первому входу i-ro элемента И (1=1,...,М, где М вЂ” разрядность чисел массива) каждой группы, и регистров, блок управления Г21.

Недостатком устройства является низкое быстродейтсвие, поскольку преобразование над числами производится последовательно.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок вычисления функции и и групп элементов И (где N — размерность массива), причем i ûé выход блока вычисления функции подключен к первому входу

i-ro элемента И каждой группы (i=1, ...,М, где М вЂ” разрядность чисел

t5 массива), введены дополнительный элемент И, группы из N триггеров, N счетчиков,,й элементов И и блок управления, содержащий счетчик, элемент .И и триггер, первый вход ко20 торого подключен к первым входам

N триггеров группы и является входом запуска устройства, второй вход триггера соединен с выходом счетчика и с входом установки блока вычисления

25 функции, выход триггера подключен к первому входу элемента И и вхсду запуска — останова дополнительного элемента И, информационный вход <оторого соединен с первыми входами

30 й, элементов И группы, с вторым вхо798856

55 дом элемента И и является входом тактовых импульсов устройства, выход элемента И подключен к счетному входу счетчика, йнформационный вход блока вычисления функции соединен с выходом дополнительного элемента И, вторые входы N триггеров группы соединены с выходами соответствующих счетчиков группы и вторыми входами элементов И N. соответствующих групп, выходы элементов И которых подключены к установочным входам соответствующих счетчиков, счетные входы которых соединены с выходами N элементов И группы, вторые входы которых подкг:очены к выходам соответствующих и триггеров группы.

На фиг.1 схематически представлено предлагаемое устройство; на фиг.2 — схема блока управления.

Устройство содержит блок 1 вычисления функции, группы счетчиков 2 —

-2й, элементов И З -Зц, триггеров

4 -4й, элементы И 5< -5, дополнитель.ный элемент И б, блок 7 управления, состоящий из счетчика 8, элемента

И 9, триггера 10, вход 11 тактовых импульсов устройства, вход 12 запуска устройства.

Устройство работает следующим образом.

В счетчики 2 -2 заносятся обратные коды чисел массива. Занесение производится параллельно или последовательно число за числом. После занесения кодов в счетчики 2 -2й сигналом по входу 12 "Запуск" осуществляется установка всех триггеров 4 -4 в единичное состояние и

4 запуск блока 7 управления, открыва-, ются элементы H Sq- 5 и элемент И б соответственно для прохождения тактовых импульсов с входа 11 на счетние входы счетчиков 2 -2),,и вход блока 1. Блок 1 осуществляет функциональное преобразование над последовательностью тактовых импульсов, поступающих на его вход через элемент И б. При этом на его выходах появляются коды, являющиеся функцией от числа импульсов, прошедших на него с момента..запуска. Счетчики 2 -2 осуществляют добавление числа импульсов, поступающих на его счетные входы, к записанным в них ранее обратным кодам чисел массива (значениям аргумента). В моменты переполнения счетчиков, свидетельствующие о том, что количество прошедших на счетчики тактовых импульсов равно прямому коду числа (значения аргумента), импульсом переполнения устанавливается в нулевое состояние соответствующий переполнившемуся счетчику триггер 4., который запрещает дальнейшее прохождение тактовых импульсов через элемент И 5 на счетный вход переполнившегося счетчика. Кроме того, 5

40 импульсом переполнения счетчика 2 открывается соответствующая ему группа элементов И 3„., в результате хего в счетчик 2„. эайисывается код функции с выхода функционального блока 1, соответствующий значению аргумента, ранее записанному в данный счетчик 2„.

После прохождения количества тактовых .импульсов, равного максимальной емкости счетчика, блок 7 управления прекращает прохождение тактовых импульсов через элемент И 6 и устанавливает блок 1 в исходное состояние.

Таким образом, после прохождения количества тактовых импульсов, равного максимальной емкости счетчика,все счетчики 2„--2 N переполняются, и зна-, чения аргументов в них записываются соответствующими им значениями функции.

Предлагаемая организация функционального преобразования массива чисел позволяет значительно упростить блок 1 вычисленйя функции за счет перехода от работы с полноразрядными значениями аргумента (B известном) к работе с последовательностью импульсов.

В известном устройстве время функционального преобразования массива чисел прямо пропорционально количеству чисел массива и их разрядности и составляет величину N n тактов.

В предлагаемом устройстве время функционального преобразования не зависит от величины массива, а зависит от разрядности чисел по степенному закону, т.е. составляет величину 2 тактов.

Наиболее эффективно применение предлагаемого устройства при большом количестве чисел массива и малой разрядности чисел.

Формула изобретения

Устройство для функционального преобразования массива чисел, содер" жащее блок вычисления функции и N групп элементов И (где N — размерность массива), причем 1-ый выход блока вычисления функции подключен к первому входу 1-ro элемента И каждой группы (1=1,... М, где И— разрядность чисел массива), о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены дополнительный элемент

И, группы из и счетчиков, и триггеров,й элементов И и блок управления, содержащий счетчик, элемент И и триггер,первый вход которого подключен к первым входам М триггеров группы и яв ляется входом запуска устройства,второй вход триггера соединен с выходом счетчика и с входом установки блока

79885б

ВНИИПИ Заказ 10057/б8 Тираж 756 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная",4 вычисления функции, выход триггера подключен к.первому входу элемента И и входу запуска — останова дополнительного элемента И,информационный вход которого соединен с первыми входами ,й элементов И, группы, с вторым вхОдом элемента И и является входом тактовых импульсов устройства, выход элемента И подключен к счетному входу счетчика, информационный вход блока вычисления функции соединен с вы- О ходом дополнительного элемента И, вторые входы N триггеров группы соединены с выходами соответствующих счетчиков группы и вторыми входами элементов И и соответствующих групп, выходы элементов И которых подключе- !5 ны к установочным входам соответствующих счетчиков, счетные входы которых соединены с выходами и элементов

И группы, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих

N триггеров группы.

Источники информации, принятые so. внимание при экспертизе .

1.Благовещенский Ю.В.:.и Теслер Г.С, Вычисление элементарных функций на

ЭВМ. "Техника", Киев, 1977, с.107182.

2. Каган Б.М. и Каневский И.И.

Цифровые вычислительные машины и системы. M., "Энергия", 1973, с.23 (прототип) °,