Устройство для вычисления функции вида ух

ОП И(А

ИЗОБРЕТ

Союз Совйтскик

Социалистических

Республик

1) 579б12

К АВТОРСКОМУ СВИ (61) Дополнительное к ав (22) Заявлено и11275 (21) с присоединением заявки (23) Приоритет (43) Опубликовано 051177 (45} Дата опубликования

1) М. Кд.

6 06 Г 7/38

Гвириирвтввиь| иввитвт

Овввтв Мивиитрви ВОСР ив дввии иввврвтвиив и втирктий

) УДК

681.325.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.Л. Рейхенберг н Р. Я. Шевченко (71) Заявитель (5 4 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИ Я ФУНКЦИИ

ВИДА УХ

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в управляющих и специализированных вычислительных устройствах.

Известны способы вычисления функции Х путем использования невязак

Эти способы требуют для своей реализации сложных арифметических устройств и больших затрат машинного времени(1) .

Наиболее близким техническим реше" нием к изобретению является устройство для определения функции Z=Y.Х, содержащее регистры сдвига, блок управления, четыре выхода которого сое»» динены с первыми входами регистров сдвига, два сумматора-вычитателя и сумматор, выходы которых соединены со вторыми входами первого, второго и третьего регистров сдвига, первые выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второ-. го сумматоров-вычитателей и сумматора, блок анализа сходимости, вход которого соединен со вторым выходом первого регистра сдвига, первый выход— с первьм входом блока управления, а второй выход — co вторыми входами пер- вого и второго сумматоров-вычитателей.

Выход четвертого регистра сдвига соеЯ динен с третьим входом второго сумма— тора-вычитателя (2) .

Недостатком его является узкая специализация, т.е. возможность только вычисления произведения одного аргумента на квадрат второго.

Целью изобретения является расшире ние функциональных воэможностей устройства благодаря обеспечению воэмож10 ности возведения; s любую целую степень.

Эта цель достигается тем, что ложенное устройство содержит блок за дания показателя степени, первый вход которого соединен со вторым выходом третьего регистра сдвига,второи вход

:со вторым выходом блока анализа сходимости, третий вход — с пятым выхоЯ дом блока управления, а выход — со вторым входом сумматора. Второй выход второго регистра сдвига соединен со вторым входом четвертого регистра сдвига, выход которого соединен с третьим

25 входом первого сумматора-вЫчитателя.

Третий выход блока анализа сходимости соединен со вторым входом блока управления.

На чертеже дана структурная схема

30 устройства.

579612

Чо j Õ, У1 (= У} - g r Х},2

У вЂ” О

+} при V.j 0

g}, sjgav}j= =о,i,...,п

-1 при V}j(0

Х,-X Х;„,„,=Х„+,;Х,;2 Х ()+Y (} у jyg Z} j +Pj j

2я YX

> где А 1 для К 2 равно:

A}j Z}jfg}j2 2 + Z "1;

A}jZ}j(<3}j(2 <2 2 2 }) 2 .<+2 2 })

Л}; =2} (q,;(2 2 } 2 2 }) 2 2 +2 2 +2 4});

Л}1=ЕЙ (2 242.2 +2 2>+ 2 2 +2 в )

+2 2 j +Zь.2-гав+2 2-4}+2а 2 4<) @ К *3 юя К=4

AllB Ka S э и т.д.

Цикл вычисления функции состоит иэ ц + 1 основных итераций, где n — число разрядов одного иэ аргументов. Каждая итерация ныполняется последователь-. но за и+ N тTа к тTоoв, где m — число дополнительных разрядов для компенсации погрешности окружения чисел при сдвиге.

Устройство работает следующим об40 разом.

ПеРвоначально в регистр сдвига заносится дополнительный код аргумента Х, в регистр сдвига 5(и соответственно в регистр сдвига 7) — код аргумента Х, а в регистр сдвига 6— !

Код аргумента У. Включается генератор тактовых (сдвигающих) импульсов в блоке управления 10. В любой } -й итерации с выхода блока управления 10 выдается серия (последовательность) тактовых импульсов для сдвига содержимого регистра сдвига 7 и значенийЕр в блоке 8 задания показателя степени, а также продвижения содержимого регистров сдвига 4-7 на входы сумматоров-вычита-® телей 1, 2 и сумматора 3. Результаты каждой итерации записываются с выходов сумматоров-вычитателей 1, 2 и сумматора 3 младшими разрядами вперед в освобождающиеся при сдвиге старшие раз- 46 ряды регистров сдвига 4-6 и продвигаются в сторону младших разрядов. В

Конце каждой итерации в блоке анализа сходимости 9 определяется цифра псендочастного q}i, которая выдается gg

Оно содержит первый 1 и второй 2 сумматоры-нычитатели, сумматор 3, чепаре регистра сдвига 4-7, блок 8 задания показателя степени, блок анализа сходимости 9 и блок управления 10.

Процесс вычисления функции вида

УХ основан на одновременном решении в итерационном процессе системы раэностных рекуррентных соотношений, напри мер, для двоичной системы счисления:

l0 со второго выхода этого блока на вторые входы сумматоров-вычитателей 1,2 и блока 8 задания показателя степени.

При<ц;= +1 сумматор-нычитатель 1 работает в режиме вычитания, а суьаиаторвычитатель 2 — н режиме сложения. При

О}; = -1 их режим работы изменяется на обратный. Блок анализа сходимости 9 определяет изменение знака величины и при перемене знака выдает со своего третьего выхода на нторой вход блока управления 10 сигнал перехода к следующему значению величины 1 . Когда содержимое регистра сдвига 4 становится равным нулю, с первого выхода блока анализа сходимости 9 выдается сигнал останона в блок управления

10 и последний прекращает выдавать тактовые импульсы на следующей итерации, так как процесс вычисления закончен и н регистре сдвига 6 содержится значение искомой функции.

Максимальное время вычисления укаэанной функции н тактах равноТ О„с>

4n(n+ m)+rn . Однако для большинства значений аргумента Х время вычисления

МОКС

Изобретение позволяет расширить класс вычисляемых функций с помощью одного устройства, что повышает эффективность его применения.

Формула изобретения

Устройство для вычисления функции вида УХ ",содержащее регистры сдвига, блок упРавления, четыре выхода которого соединены соотнетстненно с первыми входами регистров сдвига, два сумматора-вычитателя и сумматор, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами первого, нторого и третьего регистров сдвига, первые выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго сумматоров-вычитателей и сумматора, блок анализа сходимости, вход которого соединен со вторым выходом первого регистра сдвига, первый выход — с первым входом блока управления, а второй выход — со вторыми входами первого и второго сумматоров-нычитателей, при этом выход четвертого регистра > сдвига соединен с третьим входом второго сумматора-нычитателя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей устройства благодаря обеспечению возможности возведения в любую целую степень, оно содержит блок задания показателя степени, первый вход которого соединен со вторым выходом третьего регистра сдвига, второй вход — со вторым выходом блока анализа сходимости, третий вход - c пятым выходом бло579б12

Составитель, В. Бурцев

Техред Н.Бабурка Корректор М,Демчик

Редактор Л. Утехина

Заказ 4396/45 Тираж 818 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ка управления, а выход — со вторым входом сумматора; второй выход второго регистра сдвига соединен со вторым входом четвертого регистра сдвига, выход которого соединен с третьим входом первою сумматора-вычитателя, а третий выход блока анализа сходимости соединен со вторым входом блока упвавления

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Алгоритмы и программы для вычисления функций на 3ВМ, Вып. 1, Киев

1972, с. 88-109.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 521570, кл. G Об Г 5/34, 03.07.73.