Арифметическое устройство

О П И С А Н И Е 326577ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Сосете",.ил Социалистическил РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваЗаявлено 27.111.1970 ( 1421636/18-24с присоединением заявки061 7/38 Комитет по делом изобретений и открыт при Совете Министро СССРОпубликовано 19.1.1972. БюллетеньДата опубликования описашгя 21.111.1972 ДК 681.325.5(088 вторыобретен А; А, К Дмитриев и В. И. Кр В. Абакули А. Лямкик Ленинградский электромеханиче лектротехнический институт им. явители и завод и И, Ульяно ни 1 тграр,(ЛЩ ыйьИФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВ жить, выполняемая сцых произведений впозволяет прц реализопалов вида Ха;х; сокакаплпваццем частцч цератцвном регистре ццц линейных фуцкцц атцть число команд в 5 2 раза аццц могут быть эффектом анды алгебрацческоеского сопоставления, врегистр служит для пения одного цз операнрц сопоставлеггци У коомацд ца %. При поиске тцвно использ 10 го сравнения которых опер кратковремеш дов. Это, нап 1 дов сократит 15цнфор ованы ц логиатцвный ого хра имер, п число к Известны арифметические устройства, содержащие регистр множимого, регистр множителя, регистр результата и устройство управления, в которых в выполнении арифметических и логических операций участвуют полноразрядные слова. Однако при решении различных задач очень часто приходится выполнять операции (в основном логические) только над некоторыми разрядами слова, что возможно в обычном АУ, с использованием, например, предварительно операции логического умножения, что увеличивает объем программы и продолжительность решения задач (последнее фактически снижает быстродействие ЦВМ).С целью повышения производительности ц расширения функциональных возможностей в предлагаемое устройство введены оперативный регистр, регистр выделения и две группы схемы совпадений.Введение в состав АУ оперативного регистра позволяет сократить число операций при вычислении элементарных функций (тригонометрических, показательных) по схеме Горцера путем введения сложных операций типа сложить и умножить и умножцть и сложить. Так, например, благодаря введению в список команд ЭЦВМ Уралкоманды сложить и умножить число команд сокращается в 1,5 газа. Команда умножить и слоЭффект от введения регистра выделения,например, прц логической обработке информации, можно проиллюстрировать следующим примером. Пусть требуется преобразо вать вектор А, заданный в виде (аь аа), в соответствии с некоторым алгоритмом.Компоненты вектора А заданы в виде Л-разрядных двоичных чисел. Тогда сам вектор момет быть представлен Лп-разрядного двоцч ного числа, Пусть теперь цз массива векторовнеобходимо выделить векторы, имеющие за данные проекции а, ц а:АЬА.,г=КПрограмма решения такой задачи, частовстречающейся прц практических прцложе ниях теории опознания образов, составленная10 15 20 Зо 35 40 45 50 55 с участием регистра выделения, позволяет сэкономить четыре команды.Регистр выделения оказывается также чрезвычайно полезным при моделировании вычислительных машин уменьшенной разрядности (управляющих, бортовых и т. п.) на ЦВМ общего назначения.Блок-схема устройства представлена на чертеже.Устройство содержит регистр результата 1, регистр множителя 2, регистр множимого 3, регистр выделения 4, выделяющий разряды операнда, участвующие в данной операции; оперативный регистр 5 для хранения дополнительного операнда, блок управления б, две группы вентилей 7 и 8, кодовые шины 9 и числовые шины 10.Импульсные входы и выходы оперативного регистра подключены к кодовым шинам устройства и числовым шинам ЦВМ. К последним подключены также импульсные выходы регистра результата и импульсные входы регистра выделения, Выходы регистра выделения подключены к потенциальным входам двух групп вентилей. К импульсным входам первой группы подключены числовые шины и к выходам - кодовые шины, а к импульсным входам второй группы - кодовые шины арифметического устройства. Импульсные выходы этой группы вентилей подключены к числовым шинам ЦВМ.Для выполнения операций над отдельными разрядами слова по команде из ЦВМ в регистр выделения засылается двоичное число, определяющее те разряды операндов, которые будут участвовать в последующих операциях. Разряды операнда по числовым шинам 10 поступают на первую группу вентилей 7 н далее. Выделенные таким образом разряды операнда через кодовые шины 9 поступают в тот или иной регистр АУ,При отсылке результата операции в память или другое устройство число из регистра результата по кодовым шинам 9 поступает на вторую группу вентилей 8 и затем на шины 10.Таким образом, регистр 4, а также схемы 7 и 8 образуют некоторое двустороннее сито, пропускающее в АУ или из АУ только разряды, указанные регистром 4. Ллгоритм работы АУ при выполнении операций не изменяется.Оперативный регистр 5 используется в операции сложить и умножить для хранения постоянного множителя, на который умножается сумма операндов из регистра результата 1 и памяти, При выполнении этой операции содержимое регистра 5 не меняется,В операции умножить и сложить к произведению операндов (из регистра 1 и памяти) прибавляется текущая сумма из регистра 5, и результат замещает содержимое оперативного регистра и регистра результата. Кроме того, регистр 5 может использоваться для кратковременного хранения (в пределах операции) значения регистра результата, что необходимо в операциях алгебраического сравнения нли логического сопоставления, используемых при поиске информации.Результатом этих операций является включение соответствующих индикаторов, по которым осуществляются условные переходы, а сами операции остаются неизменными.При отсылке результата в память число из регистра результата по кодовым шинам устройства поступает на вторую группу 8 вентилей, выходы которых подключены к числовым шипам. Предмет изобретения Арифметическое устройство, содержащее регистр множимого, регистр множителя, регистр результата и схему управления, отличаюиееся тем, что, с целью повышения его производительности и расширения функциональных возможностей, в него введены оперативный регистр, регистр выделения и две группы схем совпадений с числом разрядов, равным числу разрядов регистра выделения, причем числовые входы и выходы разрядов оперативного регистра подключены к кодовым шинам арифметического устройства и числовым шинам цифровой вычислительной машины, управляющие входы оперативного регистра подключены к схеме управления, числовые выходы разрядов регистра выделения подключены к числовым и кодовым шиам, управляющие входы регистра выделения - к устройству управления, первые входы схем совпадений каждой группы подключены к управляющим выходам устройства управления цифровой вычислительной машины, ьторые входы подключены к выходам разрядов регистра выделения, третьи входы перьой группы схем совпадения подключены к числовым шинам цифровой вычислительной машины, а второй группы - к кодовым шинам арифметического устройства, выходы первой группы схем совпадения подключены к кодовым шинам ЛУ, выходы второй группы - к числовым шинам цифровой вычислительной машины.Рс да к тор Б. Федотов Корректор Т. Бабакина типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 522/12 Изд. Мв 117 Тираж 448 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 45