Индексное устройство процессора быстрого преобразования фурье

. Кл. рисоединени явкиСовета Министров СССРло делам изобретенийи открытий Опубликовано 15.05.7Дата опубликования. Ярусов . Г.,И. Алексеек Институт технической кибернетики АН Белорусской ССР) Заявител УСТРОЙСТВО ПРОЦЕССОРА БЫСТРОГОРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ(54) И НДЕК к обт. найх пр ыстро дексное щее из нающего регисУдаРственный комитет (23) Приоритет Предлагаемое устроиство относится ласти вычислительной техники .и мож ти применение в специ ализированнь цессорах, реализующих алгоритм б преобразования Фурье (БПФ),Известно адресное устройство (ин арифметическое устройство), состоя счетчика адресов оперативного запоми го устройства, итеративного сдвигово стра и блока логического управления Это адресное (индексное) устройство имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что оно формирует адреса оперативного ЗУ с фиксированным . начальным номером А 0=0. Этот недостаток ограничивает возможности применения адресного. устройства. Такое устройство не может быть ислользовано, например, в процессах БПФ, использующих оперативное ЗУ ЭЦВМ, совместно с которыми они работают.При этом массив данных в ЗУ ЭЦВМ обычно имеет ненулевой начальный адрес (АоФО), так как ячейки ЗУ с номерами А=.1,2,3А 0 являются служебными, Предложенное устройство позволяет существенно сократить оборудование процессора БПФ и исключить перезаписи больших массивов чисел из ЗУ ЭЦВМ в ЗУ процессора БПФ, и наоборот, котооые были бы неизбежны в тех случаях,когда преобразуемый массив данных и результаты преобразований являются промежуточными величинами вычислительной программы ЭЦВМ и должны располагаться в ее 5 оперативном ЗУ. Другим недостатком этогоустройства является сложность схемы.Целью изобретения является упрощениеустройства при произвольном начальном адресе А 0 массива преобразуемых данных в опе ративном ЗУ.. Для этого в устройство введен дополнительный счетчик адресов оперативного запо.минающего устройства, счетный вход которого соединен с одноименным входом основ ного счетчика, с одним из входов блока логического управления и с одним из входов устройства, а вход. приращения дополнительного счетчика соединен с одноименным входом основного счетчика и с одним из выходов бло ка логического управления, другой выход которого соединен с одним из входов регистра сдвига выход которого соединен с другим входом: блока логического управления и со входом установки текущего. номера итерации 25 дополнительного счетчика, вход установки начального адреса которого соединен с одноименным входом устройства, причем вход чи.сла итераций дополнительного счетчика сое динен с соответствующим входом устройства З 0 и другим входом регистра сдвига, а выходь50 55 60 65 основного и дополнительного счетчиков подключены к переключателю адресов.Индексное устройство, представленное на чертеже, состоит из основного 1 и дополнительного 2 счетчиков адресов оперативного ЗУ, блока 3 логического управления, итеративного сдвигового регистра 4 и адресного переключателя 5; 6 - вход адресного устройства, на который подаются тактовые импульсы; 7, 8 - входы установки начального адреса и числа итераций преобразования соответственно.Индексное устройство работает следующим образом.В исходном положении счетчики адресов 1 и 2 и оперативный сдвиговый регистр находятся в нулевом состоянии, Перед началом работы из ЭВЦМ на вход 7 поступает начальный адрес Ао в виде параллельного двоичного кода, Этот начальный адрес фиксируется в счетчиках 1 и 2, Затем нз ЭЦВМ на вход 8 поступает число итераций преобразованияв виде единицы в -м разряде. (В случае преобразования массива из 16 ординат число итераций =4, поэтому кодбудет содержать единицу в четвертом разряде), Число итерацийфиксируется в виде единицы в 1-м разряде итеративного сдвигового регистра 4. Кроме того, единица кода 1 поступает в счетчик адресов 2, в результате чего число в нем увеличивается на 2 - =8, Поскольку длина массива п=16 преобразуемых чисел и число итераций =4 связаны соотношением п=2, то увеличение числа в счетчике адресов 2 на 2-=8 будет соответствовать увеличению на половину длины массива и/2=8.При подаче тактовых импульсов на вход 6 числа в счетчиках адресови 2 оперативного ЗУ будут синхронно возрастать с постоянным сдвигом на и/2=8. В каждом такте адресный переключатель 5 выдает числа на выход адресного устройства поочередно из первого и из второго счетчика,Тактовые импульсы со,входа 6 поступают также в блок 3 логического управления, работающий по принципу управляемой кольце. вой пересчетной схемы. При первой итерации режим работы блока 3 таков, что первый адрес табличного ЗУ на его выходе появляется только в конце итерации, вследствие чего комплексный коэффициент, находящийся в табличном ЗУ по первому адресу, уже не участвует в вычислительных операциях,В момент окончания первой итерации счетчики адресов 1 и 2 устанавливаются в нулевое состояние, после чего в них вновь фиксируется начальный адрес Ао, поступающий из ЭЦВМ. Затем блок 3 логического управления вырабатывает импульс сдвига, который поступает в итеративный сдвиговый регистр 4 и сдвигает находящуюся в нем единицу из -го разряда в ( - 1)-й разряд. В момент этого сдвига возникает импульс переноса, который поступает в счетчик 2 и увеличивает находящееся в нем число Ао на 2-=4, На этом 5 10 15 20 25 30 35 40 заканчивается подготовка ко второй итерации преобразования.Во время второй нтсрации числа в ситчиках 1 и 2 синхронно возрастают с постоянным сдвигом на четверть длины массива и/4=4. Перед появлением очередной пары чисел блок 3 логического управления вырабатывает код адреса табличного ЗУ, равный единице. Одновременно с этим блок 3 задает в счетчики 1 и 2 приращение числа, равное и/4=4.Перед началом третьей итерации в момент сдвига единицы из ( - 1)-го разряда сдвигового регистра 4 в ( - 2)-й разряд в счетчик адресов 2 засылается число, равное п/8=2, которое суммируется с начальным адресом. В процессе выполнения этой итерации блок 3 логического управления вырабатывает коды адресов табличного ЗУ после формирования каждой четверти последовательности чисел в счетчиках адресов 1 и 2. В эти моменты блок выдает импульсы, которые образуют приращения чисел в счетчиках 1 и 2, равные п/8=2.Особенностью четвертой итерации является, то что перед ее началом в счетчик адресов 2 засылается число, равное п/16= 1, а в процессе выполнения итерации блок 3 логического управления вырабатывает коды адресов табличного ЗУ после каждой пары чисел в счетчиках адресов 1 и 2. Одновременно с выдачей этих кодов блок логического управления засылает в счетчики адресов приращения, равные и/16=1,После окончания последней (в нашем примере - четвертой) итерации блок 3 логического управления выдает в итеративный сдвиговый регистр 4 импульс сдвига, который сдвигает единицу в нулевой разряд этого регистра. Сигнал с выхода нулевого разряда служит признаком окончания преобразования. Предмет изобретения Индексное устройство процессора быстрого преобразования Фурье, содержащее счетчик адресов оперативного запоминающего устройства, итеративный сдвиговый регистр, блок логического управления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит дополнительный счетчик адресов оперативного запоминающего устройства, счетный входкоторого соединен с одноименным входом основного счетчика, с одним из входов блока логического управления и с одним из входов устройства, а вход приращения дополнительного счетчика соединен с одноименным входом основного счетчика и с одним из выходов блока логического управления, другой выход которого соединен с одним из входов регистра сдвига, выход которого соединен с другим входом блока логического управления и, со входом установки текущего номера итерации дополнительного470808 А дреса ОЗУ русов сдактор Б. Нанки Корректор Н. Аук ушии аказ 1984/5ЦНИИП Изд.1452 Тираж 679 Государственного комитета Совета Министров С по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5писное ипография, пр. Сапунова,счетчика, вход установки начального адреса которого соединен с одноименным входом устройства, причем вход числа итераций дополнительного счетчика соединен с соответствуюСоставитель АТехред Е, П щим входом устройства н другим входом регистра сдвига. а выходы основного и дополнительного счетчика подключены к переключателю адресов.