Устройство для логарифмирования

 

Союз Советскни

Соцнаписткческик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 7О8343

%" (51)М. Кл. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 21,07.77 (21) 2509611/18-24 с присоединением заявки.% (23) Приоритет

G 06 F 5/00

Гввударственныа комитет

СССР ае делам изобретений н открытий

Опубликовано 05,01.80. Бюллетень J% 1

Дата опубликования описания07.01.80 (53) УДК 681.327 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛОГАРИФМИРОВАНИЯ

Изобретение относится к области вычислительной техники и мажет быть использовано в цифровых вычислительных и функциональных устройствах, цифровых измерительных приборах, устройствах сжатия

5 информации.

Известно устройство для логарифмирования, содержащее матрицу сопротивлений, регистры (11.

Недостатком данного устройства являются большие аппаратурные затраты.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для логарифмирования, содержащее регистр результата, входной регистр и регистр сдви15 га, входы входного регистра и регистра сдвига соединены со входами устройства, выходы входного регистра соединены со входами блока выделения старшего разряда, первый выход которого соединен с уп- 2О равляюшим входом регистра сдвига, группа выходов которого соединена со входами дешифратора. Устройство содержит также блок априорной информации (2).

Недостатком прототипа являются большие аппаратурные затраты.

Бель изобретения - упрощение устройства.

Данная цель достигается тем, что устройство содержит четыре группы элементов ИЛИ, причем остальные выходы блока выделения старшего разряда соединены через элементы ИЛИ первой группы со входами первой группы регистра результата, выходы дешифратора через элементы ИЛИ второй, третьей и четвертой групп соединены соответственно со входами второй, третьей и четвертой групп регистра результата.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором обозначены: вход устройства 1, входной регистр 2, регистр сдви""à 3, блок выделения старшего разряда 4, дешифратора 5, блок элементов ИЛИ 6, первая, вторая, третья и четвертая группы элементов ИЛИ 6-1, 6-2, 6-3 и 6-4 соответственно, регистр результата 7, нервая, вторая, третья и четвертая группы

В. Ф. Примиский, А. А. Кравченко и Л. A. 11уканова

7083

50

3 регистра результата 7-1, 7-2, 73 и

74 соответственно.

Устройство работает следующим обрезом.

Пусть дешифратор соединен своими вхо- g дами с шестью младшими разрядными регистрами сдвига 3, весовыми коэффициентами от 2 до 2, т.е. 1С =6. (На чер,-О, 5 теже цредставлена схеме для Q -" 6).

Таким o6pe вом, деш ифратор 5 р ас ши ф- 1О ровывает 2 = 64 (М = 6) комбинации кодов чисел от 0 до 63, появляющихся на первых шести младших разрядах регистра сдвига 3, При этом первому выходу дешифрато- 1 ра 5 будет соответствовать мантисса числа 65, второму выходу мантисса числа

:66, третьему - мантисса числа 67, и т.д. шестьдесят третьему - мантисса числа

127 =2 2 -1. 20

Выходы дешифратора 5 и мантиссы, соответствующие выходам, приведены в табл. 1. Каждый выход дешифратора 5 соединяется в блоке элементов ИЛИ 6 с теми элементами ИЛИ, которые в сво= 25 ей группе обеспечивают набор в двоичнодесятичном коде мантиссы, соответствующей выходу дешифратора согласно таблице 1.

ЗС

Таким образом, блок выделения старшего разряде 4 имеет 1l первых выходов, соответствующих И положейиям старшего значащего разряда в логарифмируемом числе. В соответствии со своим номером, каждый первый выход блока выде35 ления старшего разряда 4 соединяется в группе элементов ИЛИ 6 с теми элементами ИЛИ, которые обеспечивают набор в двоично-десятичном коде числа, соответ40 ствующего номеру первых выходов блока выделения старших разрядов 4.

Пусть необходимо найти 6g 17.

1.24+ 0,2Ç, 0,,0., д,q,O

Двоичная запись 10001. Этот код (10001) через вход 1 параллельно запишется во входной регистр 2 и регистр сдвига 3. Блок выделения старшего разряда выдаст N = 4, на четвертой шине первых выходов блока появится 1 . Так кек шина четыре соединена с группой 61 таким образом, чтобы набрать в двоично-десятичном коде четыре, то эта 1 пройдя в группу 6-1 блока элементов

HJIH 6 установит код 0010. Далее код

0010 пройдет с выходов группы 6-1 блока элементов ИЛИ 6 и запишется в регистр результата 7 в триггеры с весовыми коэффи43 циентами, строго соответствующими весовым коэффициентам элементов ИЛИ в группе 61 блоке элементов ИЛИ 6, На второй выход блок 4 выдаст сигнал о сдвиге не 4 -m =6 - 4 = 2 двоичных разрядов двоичного кода числа 1000100 влево. В результате сдвига код числа примет вид 1000100. На дешифратор 5 попадут первые шесть (k = 6) младших резрядов этого кода, т.е. 000100.

Код 000100 расшифровывается дешифретором 5 и на его четвертом выходе появится 1 . Этому выходу соответствует мантиссе числа 68 и равная 0,088 (см.

Таблицу 1)., (Действительно, в силу вышеуказанной кретности g 17 и Eg< 68 будут иметь одинаковую мантиссу). Единичный сигнал с четвертого выходе дешифратора 5 (а этот выход соединен с теми элементами ИЛИ в блоке элементами ИЛИ

6, которые обеспечивают в соответствии с таблицей 1 набор кода 0,088) пройдет в блок элементов ИЛИ 6 в группы 6-4 и

6-3 и тем самым выдаст в двоично-десятичном коде мантиссу 0000 1000 1000.

Далее этот код запишется с выходов блока элементов ИЛИ 6 в соответствующие триггеры регистра результата 7.

Таким образом, в регистре результата

7 будет записан код:

0010 - целые;

0000 - десятые;

1000 - сотые;

1000 - тысячные.

Т.е. в регистре результата запишется 17 =4,088.

Рассмотрим случай %= М

Пусть необходимо найти Eg 109.

Ь + 1. 25 + 0 24 + 1. 2Ç +

+1 2 +02 +1 2.

Двоичная запись 1101101. Блок 4 определит И =6 и вышеописанным методом это значение запишется в регистр результата 7. Так как N=- <,то блок 4 на свой второй выход не выдаст никакого сигнала.

Таким образом, код 1101101 не сдвинется в регистре сдвига 3 и его первые шесть разрядов 101101 расшифровываются дешифратором 5. На выходной шине 45 по- явится 1 .

Согласно таблице выходной шине 45 дешифраторе 5 соответствует мантисса числа 109, равная 0,769. Этот единичный сигнал пройдет в блоке элементов

ИЛИ 6 в группу 6-1 и наберет в ней

0111, в группу 6-2 и наберет в ней

0110, в группу 6-3 и наберет в ней

1001. Далее эти коды с выходов групп

5 7083

6-1, 6-2 и 6-3 запишутся в соответствующие триггеры регистра результата 7.

Окончательный результат по декадам

° ° ° ° ° °

110, 0111, 0110, 1001, т.е.

„109 = 6,769.

Рассмотрим случай И "М.

Пусть необходимо найти 6р 284.

284 = 1 2 + 0.2 + 0 2" + 0 ° 2 +

+ 1 24+ 1 23+ 1 ° 22+ О 21 + 3 20

Двоичная запись 100011100.

Блок 4 определит la=-8 и запишет зто значение через блок элементов ИЛИ

6 в регистр результата 7. На второй вход блок 4 выдаст сигнал о сдвиге на К-w разрядов вправо кода числа 15

100011100 в регистре сдвига 3. В результате сдвига .код примет вид 1000111.

Первые шесть младших разрядов этого кода 000111 попадут на входы дешифратора 5. На выходной шине 7 дешифратора 20

5 появится 1». Согласно таблице 1 выходной шине 7 соответствует мантисса

43

6 числа 71, равная 0,150. (Действительно; числа 71 и 284 имеют одинаковую мантиссу).

Вышеописанным методом зто значение мантиссы 0,150 запишется в двоично-десятичном коде в регистр результата 7.

Окончательный ответ по декадам 100,0

0001, 0101, 0000, т.е. Юд 284 =

= 8,150.

Заявляемое устройство по сравнению с прототипом существенно упростилось за счет отказа от блока априорной информации требующего значительных аппаратурных затрат.

При выбранном значении М = 6 погрешность логарифмирования не превышает 0,2%. Увеличение значения Ф позволит повысить точность измерений, при атом аппаратурные затраты возрастут не» значительно, и в основном за счет увеличения числа входов элементов в блоке элементов ИЛИ 6.

100

101

0,025

О, 045

0,067

0,088

О, 109

65

103.

104

68

186

0,130

107

О, 150

0,170

0,190

0,210

0,230

0,249

0,267

109

110

74

47

40

112

49

13

114

14

115

О, 304

0,322

0,340

0,358

116

80

117

8l

118

38 182

41 105

44 108

О,286 50

0,646

0,659

0,673

О, 687

0,701

0,715

0,728

0,742

0,755

0,769

0,782

0,795

0,808

0,321

0,834

0,846

0,859

0,871

0,883

708343

Продолжение таблицы

119

0,376

0,393

120

20

121

122

123

125

126

127

0i 630

21 85 0,410

22 86 0,427

23 85 0,443

24 88 0,460

25 89 0,476

26 90 0,492

27 91 0,508

28 92 0,524

29 93 О, 543

30 94 0,555

31 95 О, 570

32 96 0,585

33 97 0,600

34 98 0,.615

Формула изобретения

Устройство для логарифмирования, содержащее регистр результата, входной регистр и регистр сдвига, входы входного з5 регистра и регистра сдвига соединены со входами устройства, выходы входного регистра соединены со входами блока выделения старшего разряда, первый выход ко. торого соединен с управляккцим входом регистра сдвига, группа выходов которого соединен& со входамн дешнфратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит четыре группы элементов ИЛИ, причем ос- 5 тальные выходы блока выделения старше0,895

0,908

0,920

0,932

0,943

0,955

0,966

0,978

0,989 го разряда соединены через элементы ИЛИ первой группы с входами первой группы регистра результата, выходы дешифратора через элементы ИЛИ второй, третьей и четвертой групп соединены соответственно со входами второй, третьей и четвертой групп регистра результата.

Источники информацни, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 482768, кл. 9 06 F 15/20, 1974.

2. Заявка 14 2101037/18-24 от

01.03.76, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства (прототип).