Устройство для вычисления корня

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 01) 06 Р 7 55 ССРЫТИЙ ИСА ьство СС 38, 1976 азработка сия узлов ЦВМки, Сер. ЭВ ура и програм- М.: Мир, 1984,е ство ССС 7/552, 1 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И АВТОРСКОМУ С(56) Авторское свидетУ 691848, кл. С 06 РБелков Н.С. и др.темы БИС для построеВопросы радиоэлектро1975, вып. 7, с. 79.Уокерли Дш. Архитмирование микроЭВМ.кн. 1, с. 148,Авторское свидете9 1288695, кл. С 06(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КОРНЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в вычислительных устройствах при обработке массивов данных в формате с плавающей запятой, Целью изобретения является расширени класса решаемых задач за счет вычисления корня пятой степени, Устройство содержит регистры 1-5, 12, 13 умножитель 6, сумматор 7, блоки 8-11 памяти, три триггера 14, 15, 16. Уст ройство имеет вход 17 мантиссы, вход 18 порядка, выход 19 порядка, выход 20 мантиссы, вход 21 знака мантиссы, выход 22 знака мантиссы, вход 23 .син хронизации. 1 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в вычислительных устройствах при обработке массивов данных в формате с плавающей запятой.Цель изобретения - расширение класса решаемых задач за счет вычисления корня пятой степени.На чертеже представлена Функциональная схема устройства. Устройство содержит пять регистров 1-5, умножитель 6, сумматор 7, четыре блока 8-11 памяти, шестой 12 и седьмой 13 регистры и три триггера 14-16. Устройство имеет вход 17 мантиссы, вход 18 порядка, выход 19 порядка, выход 20 мантиссы, вход 21 знака мантиссы, выход 22 знака мантиссы, вход 23 синхронизации.-Вычисление функции у = -1 х производится следующим образом.Аргумент х представлен в Формате сХт плавающей запятой х.= здпхх 21 где х - мантисса числа (6 х, 1)2 х- порядок числа (х - целое число) з 1 япх - знак мантиссы числа. Обычно порядокчисла представлен со смещеХ + нием 21, т,е. х = з 8 пх,х,2 где р - смещение.6 -При вычислении функции у = х х -р Ь + 5 р, если х-р делится на 5 нацело,х -р+1 ь+ р, если х -р делится на на 5 с остатком 2,х -р+425+ р, если х -р делится на 5 с остатком 1,где 2 - порядок результата со смещением р.Значения 2 в зависимости от х хранятся в блоке 10 памяти. знак мантиссы не меняется, т,е.з 1 апу = зЦпх, где у - мантисса результата, зх 8 пу - знак мантиссы результата.Вычисление порядка результата производится на основе следующего соотношения:Вычисление мантиссы результата Гх,х,х Г, Г, Г; х произ 2 43 8 16если х -р делится нацело,если х -р делится на 5 состатком 4,Ха-Р+ 30 У= Чх= ее ееХх+Р162й если х -р де 2лится на 5остатком 1. 35 В блоке 9 памяти хранятся следующие значения:9 если х -р делится на 5 нацело,1, если х-р делится на 5 с остатком 4,404,если х-р делится на 5 с остатком 1.Блоки памяти 8 и 11 разбиты настраницы размером 2 слов, На разк45 ных страницах хранятся коэффициентыприближения для разных функций1-р х и = 0,4. Выбор соответствующей страницы происходит по знаб 0 чению на выходе блока 9 памяти,Устройство работает следующим образом.В первом такте работы устройствав триггер 14 заносится значение знака мантиссы аргумента 81 япх в Регистр 3 - значение порядка аргумента(х +р), в регистр 1 - значение мантиссы аргумента х,. На выходе блока,10 памяти формируется значение порядводится на основе метода сегментной- Гхаппроксимации Функции Чх,выражением 2,:= А + Вх, с минимизацией абсолютной погрешности 3 .10Диапазон изменения аргумента(0,5х ( 1) разбивается на интервалы, количество которых определяетсятребуемой точностью, причем границы15интервалов выражаются старшимиразрядами мантиссы аргумента.На разных интервалах константыА и В имеют различные значения. Вблоке 8 памяти хранятся значения В,а в блоке 11 памяти значения А + Вх",Угде х, - значение начальной точки1-го интервала аппроксимации.Общий алгоритм вычисления функции5 Гу = Чх имеет вид1339556 ВНИИПИ Заказ 4223/39 Тираж 672 Подписное ка результата 7, а на выходе блока Э памяти - номер соответствующей страницы. Адрес константы В в блоке 8 памяти формируется путем объединения значений с выхода блока 9 памяти (номер страницы) и к старших разрядов мантиссы аргумента х, (адрес внутри страницы). На выходе умножителя 6 формируется значение В (х-х), т.е. 101 константа В умножается на значение (ис) младших разрядов регистра 1.Во втором такте работы устройства в триггер 15 заносится значение знака мантиссы результата з 1 цпЕ = 16 здпх в регистр 4 значение порядка результата 2 , в регистр 12 - значение В(х-х), в регистр 2 значение адреса параметров приближения. В этом же такте в триггер 14, регистры 3 и 1 заносятся значения знака мантиссы нового аргумента, порядка нового аргумента, и мантиссы нового аргумента соответственно, По адресу, хранящемуся в регистре 2, из блока 11 26 памяти выбирается константа А+Вх. На1 выходе сумматора 7 формируется значение А+Вх +В(х-х) = А+Вх т.е, зна.1 1 ф чение мантиссы результата.В третьем такте работы устройства в триггер 16 заносится значение знака мантиссы аргумента эч,п 2 в регистр 5 - значение порядка аргумента Е, в регистр 13 - значение мантиссы аргумента Е . В этом же такте в триггер 14, регистры 3 и 1 заносится знак35 мантиссы третьего аргумента, порядок третьего аргумента и мантисса третьего аргумента соответственно. В триггер 15, регистры 4, 12 и 2 заносятся результаты промежуточных вычислений над вторым аргументом. Формула изобретения 45Устройство для вычисления корня, содержащее семь регистров, четыре блока памяти, три триггера, умножитель и сумматор, причем информационный вход первого регистра является50 входом мантиссы устройства, входы адреса второго и третьего блоков памяти подключены к выходу третьего регистра, информационный вход которого Произв.-полигон. пр-тие, г. является входбм порядка устройства,выход третьего блока памяти подключен к информационному входу четвертого регистра, выход которого подключен к информационному входу пятогорегистра, выход которого являетсявыходом порядка устройства, выходпервого блока памяти соединен с входом первого сомножителя-умножителя,выход которого подключен к информационному входу шестого регистра, выход которого соединен с входом первого слагаемого сумматора, вход второго слагаемого которого подключен квыходу четвертого блока памяти, входадреса которого соединен с выходомвторого регистра, выход сумматора подключен к информационному входу седьмого регистра, выход которого соединен с выходом мантиссы устройства,информационный вход первого триггерасоединен с входом знака мантиссы.устройства, выход первого триггера соединен с информационным входом второго триггера, выход которого соединенс информационным входом третьеготриггера, выход которого соединен свыходом знака мантиссы устройства,входы синхронизации всех триггеров ирегистров соединены с входом синхронизации устройства, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счетвычисления корня пятой степени, выход (и-к) младших разрядов (где иразрядность мантиссы операнда,= 1 оц р, р - число интервалов аппроксимации, 1 1 оя р- наименьшее целое, не меньше чем 1 ор р) первого регистра соединены с соответствующимиразрядами входа второго сомножителяумножителя, выходы 1 старших разрядовпервого регистра соединены с соответствующими информационными входами младших разрядов второго регистраи с соответствующими входами младшихразрядов адреса первого блока памяти, входы старших разрядов адресакоторого соединены с выходами соответствующих разрядов второго блокапамяти и с соответствующими информационными входами старших разрядов второго регистра. Ужгород, ул. Проектная, 4