Устройство для вычисления функции а

, 1383 Г 7 552 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСА ъЪр )Ф,ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОР В 4 Ц50/24-24.88. Бюл. Р 11аврук, А.А.Мельникь25 (088.8)ское свидетельство СССкл. С 06 Р 7/552, 1980ое свидетельство СССРкл.С 06 Г 7/552, 1983 Сущность изобтом что в ве в каждом выроизводится аназатра чаетс аппаратуры ретения за предлагаемом числительном лиз К разряд шить количес тройс оке п ов, что .позволяет уменьтво вычислительных блоУстройство содержитк(2 -2) возведения в сте - количество анализируепоказателя степени в ков в К раз. блоки 4.1-4. пень (где К мых разрядов одном вычисл татор 5, 1. в0 ДЛЯ ВЫЧИСЛЕН где К - количес ится к вычисет быть ис"зводительки цифровойия функции ие отно ике и мо о анализируемых разрядов в группе,ш - показатель степени), каждый изкоторых содержит регистры 7 " 9,коммутатор 10, блок 11 возведенияв 2 -ю степень, умножитель 12. 1 ил. в ысокопр х обраб выцисле тения -еньше(57) Изобретелительной техпользовано вных устройствинформации длА . Цель изоб ительном блоке), коммуиислительных блоков 6Изобретение относится к вычислительной технике и может быть испольэовано в высокопроизводительных устройствах обработки цифровой информации для вычисления функции АЦель изобретения - уменьшение аппаратурных затрат.На чертеже представлена функциональная схема устройства.На схеме обозначены тактовыйвход 1, вход 2 показателя стечении вход 3 основания степени устройства, блоки 4, - 4возведения в2степень (где К - количество анализируемых разрядов показателя степени в одном вычислительном блоке),коммутатор 5, Ь вычислительных блоков 6, каждый из которых содержитрегистр 7 показателя степени, регистры 8, - 8 к, корректирующего множителя, регистр 9 результата, коммутатор 10, блок 11 возведения вн2 -ю степень, умножитель 12, вход 13логической единицы устройства, выход14 устройства,В предлагаемом устройстве используется алгоритм возведения числа А в ш-ю степень, при котором показатель степени разбивается на группы по К разрядов с последовательным анализом данных групп слева направо и выполнением при этом возведенияК предыдущего результата в 2 -ю степень с последующим умножением его на корректирующий множитель. Для каждой анализируемой группы корректирующий множитель равен результату возведения числа А в степень, равную числу, записанному в данной группе. При анализе первой группы предыдущий результат принимается равным единице.Устройство работает следующимобразом.Основание степени с входа 3 посту. пает на входы блоков 4, - 4 ч. возведения в степень, где в каждом (-2)-м ( = 1,2. 2 )блоке 4; , оно возводится в (-1)-ю степень. Старшие К разрядов показателя степени с входа 2 поступают на управлянщий вход коммутатора 5 и управляют его переключением так, что при нуле на управляющем входе на выход поступает информация с первого входа при единице - информация с второго входа и т,д.30 Во втором такте производится перезапись информации с выходов перво" го вычислительного блока 6 во вто- рой вычислительный блок 6. Одновременно в первый вычислительный35блок 6, записываются новые элемен- .ты обрабатываемого массива. Во втором вычислительном блоке 6 информация с выхода регистра 9, проходя 40 через блок 11 возведения в степень,квозводится в 2 -ю степень и поступает на вход умножителя 2, где умножается на информацию с выхода коммутатора 10. Информация на выходе ком-, 45 мутатора 10 задается К старшими разрядами регистра 7.В последующих тактах устройствоработает аналогично, т.е. в каждомвычислительном блоке 6 выполняется 50 одна итерация алгоритма возведенияв степень. Операция возведения в.степень выполняется при прохожденииоперандами всех вычислительных блоков 6.Устройство работает по конвейерному принципу. Его быстродействие определяется временем выполнения одной итерации, т.е. тактом конвейера.Это время равно 5 10 15 20 25 В первом такте в регистры 7,8,и 9 первого вычислительного блока 6 производится запись информации, причем в регистры7 и 9 записываются соответственнопоказатель степени без К старшихразрядов и информация с выхода коммутатора 5 (корректирующий множительа в регистры 8, 88"-ьоснование степени и информация свыходов блоков 4 ,4 4 квозведения в степень,В первом вычислительном блоке 6,информация с выхода регистра 9 (предыдущий результат) на блоке 1 воэкводится в 2 -ю степень и поступаетна вход умножителя 12, где умножается на информацию с выхода коммутатора 10 (корректирующий множитель),Информация с К старших разрядов регистра 7 управляет переключениемкоммутатора 1 О так, что при нуле науправляющем входе на выход поступает информация с первого входа, приединице - информация с второго входа и т.д. Результат умножения с выхода умножителя 2 поступает на вход регистра 9 второго вычислительного блока 6Заказ 1297/47 Тираж 704 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и .открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4 где г. - время записи информации вР 2регистр; 5с - время задержки информации3на б оке возведения в степень;С,- время умножения.Ф о р м у л а изобретения1 ОУстройство для вычисления функции А , содержащее коммутатор ивычислительных блоков (1, =(1 оаш)+1-К 15- где К - количествоКФ анализируемых разрядов в. группе,ш - показатель степени , каждый изкоторых содержит регистр корректирующего множителя,(1 о 8 ш+ 1-)К) - 20регистр показателя степени, регистррезультата, коммутатор и умножитель,причем вход основания степени устройства соединен с входом первого ре -гистра корректирующего множителя первого вычислительного блока, регистррезультата которого соединен с выходом коммутатора, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью уменьшенияаппаратурных затрат, оно содержит 30(2 - 2) блоков возведения в 2 -юк кстепень, а каждый вычислительныйКблок дополнительно содержит (2 -2)регистров корректирующих множителейки блок возведения в 2 -ю степень,причем вход основания степени устрой.ства соединен с входами блоков возкведения в 2 -ю степень и с первыминформационным входом коммутатора,второй информационный вход которого 40соединен с входом логической единицыустройства, К-старших разрядов входа показателя степени устройства соединены с управляющим входом коммутатора устройства, выход (1-2)-го (1=1,22 ) блока возведения в степень соединен с 1-м информационным входом коммутатора и входом (1-1)-го регистра корректирующего множителя первого вычислительного блока, 1 о 8 щ 1+ 1-К младших разрядов входа показателя степени устройст" ва соединены с входом регистра показателя степени первого вычислительного блока, в каждом -и (1=1,21,)-м вычислительном блоке К-старших разрядов регистра показателя степени соединены с управляющим входом коммутатора блока, первый информационный вход которого соединен с входом логической единицы устройства, выход (1-1)-го регистра корректирующего множителя соединен с -м информационным входом коммутатора блока, и входом (1-1)-го регистра корректирующего множителя (+1)-го вычислительного блока, выход коммутатора блока соединен с первым входом умножителя, выход регистра результата соединенк с входом блока возведения в 2 -ю степень, выход которого подключен к второму входу умножителя, выход которого соединен с входом регистра результата Ц+1)-го вычислительного блока, выход 1 о 8 ш+ 1-(+)К младших разрядов регистра показателя степени соединены с входом регистра показателя степени (+1)-го вычислительного блока, синхровходы всех регистров подключены к тактовому входу устройства, выход умножителя 1.-го вычислительного блока является выходом устройства.