Элемент цифровой специализированной вычислительной среды”

Союз Советских Социалистических Веспублик(22) Заявлено 19,01,73 (21) 1878699/18-24 51) М, Кл. б 061 7/006 Об 15/34 присоединением заявкиввета Министров СССо делам изобретенийи открытий Опубликовано 05.07,75, Бюллетень2 Дата опубликования описания 11,03.7 б(54) ЭЛЕМЕНТ ЦИФРОВОЙ СПЕЦИАЛИЗИРОВАН ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ 25 В приведенпример кодир 0,0001010, кото санного выше 30 ные результат блице описывается кодирования числа влетворяет п. 1 опи- В - промежуточ- ия ой ниже тавания и де рое уже удо алгоритма,кодирован ГосУдаРственный комитет (23) Приориг Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для использования в качестве элемента вычислительной среды, реализующей метод быстрого преобразования Фурье (БПФ).Известны специализированные арифметические устройства для решения задачи БПФ, содержащие регистры приема и хранения операндов и схемы последовательного сложения и суммирования.Обработка информации в таких устройствах ведется младшими разрядами вперед, что не позволяет использовать ее до окончания полного цикла вычислений. Это снижает быстродействие известных устройств. Кроме того, неотъемлемой частью известных устройств являются регистры, предназначенные для хранения исходной информации и для накопления результатов счета, поэтому объем оборудования, необходимого для построения одного типового элемента среды, значителен.Целью изобретения является упрощение элемента цифровой специализированной вычислительной среды и повышение быстродей. ствия.Предложенное устройство отличается тем, что в каждом из его блоков выходы первой и второй схемы умножения соединены со входами первой схемы суммирования, выход которой соединен со входами третьей и четвертой схем суммирования, Входы последних соединены с шиной подачи приращений входной величины.Схема устройства изображена на чертеже.Устройство содержит шины 1 подачи приращений входной величины; блоки 2, 3, каждый из которых содержит схемы 4, 5 последовательного умножения, а также схемы 6, 7последовательного суммирования степенныхприращений, Выходы 8 схем суммирования 7и 9 являются выходами устройства.Информация, поступающая в устройство,представлена в виде степенных приращений(СП). Кодирование чисел в виде СП произ.5 водят по следующему алгоритму;1. масштабирование в пределах от - 0,5до +0,5,2. сложение с числом +0,5,3. умножение на два,0 4. сложение с числом +0,5,5. целая часть числа, полученного после выполнения п, 4 - очередное СП,б. пп. 3 - 5 повторяются Л раз, где У - число разрядов кодируемого числа,СП 2 СП 1 СПпсм СП,10 01 01 10 01 00 01 0,10,100,1000,10010,100100,1000110,1000110 10 01 00 01 10 01 00 01 10 00 01 10 01 00 10 10 01 01 01 01 01 00 1 О 00 Степенные приращения 00, 01, 10 соответствуют числам 1,0 и +1. Информация, закодированная в виде СП, может быть обработана, начиная со старших разрядов. Обработанные старшие разряды поступают для выполнения последующих операций до того, как получены оставшиеся младшие разряды предыдущей операции.Каждая схема 6, 7 и 9 суммирования степенных приращений реализует алгоритм:+ б: Со+прср+ пр = Ср,где ар, Ьр, ср - разряды слагаемых и суммысоответственно;Ср - промежуточная поразряднаясумма; Схемы 4, 5 последовательного умножения степенных приращений построены из схем сложения СП и формируют произведение двух сомножителей старшими разрядами вперед.Описываемый элемент цифровой специализированной вычислительной среды работает по алгоритму:С =Х+А У (2) С=Х - А У, (3)Все числа, входящие в формулы (2) и (3) - комплексные, поэтому для перемножения А на У необходимо выполнить 4 опера.ции умножения и две операции алгебраического сложения вещественных чисел: Х,е(А У) =ЯеА ЯеУ - 1 мА 1 мУ, (4) 1 и (А Ц = 1 лА Яе У + ЗеА 1 я У. (5) пр, пр+, - поразрядные переносы.Из записи алгоритма следует, что сложениеявляется поразрядной операциеи и выполняется в два этапа,Пример сложения числа 0,0110011 (СП 1=(СП 2 = 01.10.00.01.10.01.00) приведен ниже сиспользованием следующих обозначений:СП - степень приращения промежуточ 10 ных поразрядных сумм;СПП - степенные приращения поразрядныхпереносов;СП, - степенные приращения окончательной суммы,15 Сложение производится последовательно остарших разрядов к младшим (в приведен.ном примере сверху вниз). Реальная и мнимая части чисел Х, У и Апоступают в устройство по шинам 1 подачи 20 приращений входных величин. Схемы 4, 5 последовательного умножения каждого из блоков 2, 3 образуют их произведения в различных сочетаниях в соответствии с формулами (4), (5). Схемы 6 последовательного суммирования первого и второго блоков 2, 3 образуют реальную и мнимую части произведения А У соответственно, а схемы 7, 9 последовательного суммирования выполняют алгебраическое сложение по формулам (2) и (3). ЗО Окончательный результат из схем 7, 9 суммирования поступает на выходы 8. Предмет изобретения Элемент цифровой специализированной вы 35 числительной среды, состоящий из первого и476562 Составитель В, ИгнатущенкоРедактор Л. Утехина Техред М. Семенов Корректор 3. Тарасова Заказ 1221 Изд.934 Тираж 679 Подписное Ц 11 ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 второго блоков, каждый из которых содержит схемы последовательного умножения и суммирования степенных приращений, о т л и ч аю щи й с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его быстродействия, в каждом из блоков выходы первой и второй схемы умножения соединены со входами первой схемы суммирования, выход которой соединен со входами третьей и четвертой схем суммирования, входы последних соединены с шиной подачи приращений входной величины.