Дифференцирующее устройство

ОП ИГРАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ВТВДЬСТВУ(516041 Союз Советских Социалистицеских Республик) Заявлено 15.10.74 (21) 2068139/18-24 исоединением заявки Ъе Государственный комитет Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий.5 (088.8) 3 Бюллетень М 20 губликовано 30,05.76 ата опубликования описания 31.01,7(72) Лвторы орнейчук, В, П. Тарасенко и Б. П, Хижинский И. Жаби зобретени 1. 50-летия вский ордена Ленина политехнический институт Великой Октябрьской социалистической рево(54) ДИФФЕРЕН 11,ИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВ Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть применено, например, в специализированных цифровых вычислительных машинах, в цифровых дифференцирующих машинах, в цифровых моделирующих устройствах, построенных Aа основе больших интегральных схем.Известно дифференцирующее устройство, содержащее регистры коэффициентов, сумматоры промежуточных результатов, вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего коммутатора, регистр операнда, выход которого подключен к информационегым входам соо 11 ветствующих коммутаторов, регистр окончательного результата, вход которого соединен с выходом нг-го сумматора промежуточных результатов, блок управления, выходы которого подключены соответст. венно к управляющим входам сумматоров промежуточных результатов, регистра окончательного результата и регисгра операнда.Однако такое устройство, при вычислении частной производной от произвсдепия двух функций, представленных многочленами, имеет невысокое быстродействие.Цель изобретения - повышение быстродействия при вычислении частной производной от произведения двух функций, представленных многочленами.Это достигается тем, что в предлагаемое устройсгво введены второй регистр операнда и сумматоры коэффициентов, управляющие входы которых подключены к соответствующим выходам блока управления, выход первого регистра коэффициентов через последовательно соединенные сумматс ры коэффициентов первой группы подключен к входам регпстров коэффициентов, начиная с второго регистра, выход каждого из которых через 10 соответствующий сумматор коэффициентоввторой группы подключен к одному из входов соответствующего коммутатора, другой вход которого соединен с выходом блока управления. Третий вход каждого коммутатора, начи ная с второго, соединен с выходом соответствующего сумматора промежуточных результатов, информационные входы сумматоров коэффициентов первой группы с выходом второго регистра операнда, управляющий 2 О вход первого регистра коэффп гиентов связанс соответствующим выходом блока управления.На чертеже показана блок-схема днфферснпнрующего устройства.2 к Устройство содержит сумматоры 1 1 е, ,1, промежуточных результат оврегистр 2 окончательного результата, регистры 3 Зе, , 3, коэффициентов Ь;, сумматоры 44 е, , 4,коэффициентов 6;, регистр 5 коэфЗ 0 фицпента а, сумматоры 6 6 бкоэф35 40 45 56 55 60 65 3фициентов а блок 7 управления, регистр 8 операнда х, регистр 9 операнда у и коммутаторы 10, 10 ь , 1 О , . Регистры 5, 8, 9 и Зь Зь , 3 имеют по /г разрядов (й - разрядность операндов), сумматоры 4 4, , 4 коэффициентов Ь - по Й + 1 разрядов, сумматор 1, первого промежуточного результата - 1 + 1 разрядов (1) 1 од,т), сумматэры 1 г, 1 з, , 1 соответственно 1-х промежуточных результатов О = 2, 3 т) - по й ++ 1 разрядов, сумматоры 6, 6, , бкоэффициентов а; - по й + и - г + 1 разрядов, а регистр 2 - й (и + т) - т + 1 разрядов. Выходы регистра 9 операнда у через коммутаторы 10, 10, 10 подключены соответственно к входам сумматоров 1, 1 з, , 1 промежуточных результатов со сдвигом, влево на один разряд. Через другие входы коммутаторов 10 10 ь , 10,к входам соответственно сумматоров 11 ь , 1 промежуточных результатов подведена кодовая шина блока управления 7. К входам каждого сумматора 1 -го промежуточного результата кодовая шина подведена в соответствии с наличием единиц в двоичных кодах показателей степени равных т + 1 -и сдвинутых на- 1 разрядов влево, Выходы регистра 8 оперсида х подведены к входам сумматоров 6 бъ , бкоэффициентов а; со сдвигом на один разряд влево.Устройство работает следующим образом,Перед началом вычисления выраженияд ит(Х а;х Х Ь у)У при заданных значениях х и у коэффициент а записывается в регистр 5, а коэффициенты а, , а, , ао записываются в А + 1 старшие разряды соответственно сумматоров 6 бъ , 6,. Коэффициенты Ь, Ь ,Ь записываются соответственно в регистры 3 Зь , 3 операнд х - в регистр 8, а операнд у в регистр 9. Сумматоры 1 ь 1 , 1,промежуточных результатов сумматоры 4 4, , 4 коэффициентов Ь и регистр 2 окончательного результата устанавливаются в нулевое состояние. В процессе вычисления блок управления 7 в каждом цикле последовательно вырабатывает управляющие сигналы Т, Ть Тз и Т 4. Управляющий синнал Т, поступаег на цепи выдачи, кода регистра 8 операнда х и на цепи приема кода сумматоров 4, 4 ъ, , 4 , коэффициентов Ь,. При этом цифры младших разрядов сумматоров 6, 6, , 6коэффициентов а; управляют сложением кода операнда х, записанного в регистре 8 этого операнда, с содержимым соответственно сумматоров бь бз бкоэффициентов а;, а цифры младшего разряда сумматора 6 управляют сложением кодов коэффициентов Ь с содержимым сумматоров 44 ь , 4 этих коэффициентов. Управляющий сигнал Т, поступает на кодовую шину показателей степени, в 5 1 О 15 20 25 зо резусыате чего происходит сложение кодов покгзгТеле с специ с содержмыл Сумъагоров 11 1,промежуочных результатов, а процессом сложения управляют младшие разряды сумматоров 4 4, , 4, .Управляющий сигнал Т, посупает па цепи выдачи кода регистра 9 операнда у. При этом код регистра 9 операнда у передается через коммутаторы 10 ъ 10 , 10 в сумматоры 1, 1 З, , 1 промежуточных результатов. Процессом передачи кода операнда у в сумматоры 1 1 , 1,промежуточных результатов управляют младшие разряды соответственно сумматоров 1 1 ъ , 1 . Затем по сигналу Т 4 осуществляется сдвиг вправо на один разряд содержимого регистра 2 окончательного результата, регистра 5 коэффициента а, а гакже сумматоров 1 1, , 1, промежуточных результатов и сумматоров 4 4, , 4,коэффициентов Ь; .При сдвиге очередная цифра результата с выхода младшего разряда сумматора 1, ш-го промежуточного результата переписывается,в регистр 2 окончательного результата, На этом заканчивается один цикл вычислений. Для получения полного результата необходимо выполнить й (и + т) + и + 1 - 1 циклов, после чего младшие разряды результата находят в регистре 2 окончательного результата, а старшие разряды - в сумматоре 1 , т-го промежуточного резулыата. Формула изобретения Дифференцирующее устройство, содержащее регистры коэффициентов, сумматоры промежуточных результатов, вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего коммутатора, регистр операнда, выход которого подключен к информационным входам соответствующих коммутагоров, регистр окончательного результата, вход которого соединен с выходом т-го сумматора промежуточных результатов, блок управления, выходы которого подключены соответственно к управляющим входам сумматоров промежуточных результатов, регистра окончательного результата и регистра операнда, отличагощееся тем, что, с целью повышения быстродействия при вычислении частной производной от произведения двух функций, представленных многочленами, в него введены второй регистр операнда и сумматоры коэффициентов, управляющие входы которых подключены к соответствующим выходам блока управления, выход первого регистра коэффициентов через последовательно соединенные сумматоры коэффициентов первой группы подключен к входам регистров коэффициентов, начиная с второго регистра, выход, каждого из которых через соответствующий сумматор коэффициентов второй группы подключен к одному ич входов соответствующего коммутатора, другой вход, которого соединен с гыходом блока55управления, третий вход каждого коммутатора, начиная с второго, соединен с,выходом соответствующего сумматора промежуточных результатов, информационные входы сумматоров коэффициентов первой группы соедине 16041 ны с выходогм второго регистра операнда, управляющий вход первого регистра коэффициентов связан с соответствующим выходом блока управления.ставитель Подписи Тираж 864омитета Совета Министетений и открытий5, Раушскан наб., д. 4/5 в ССС ИПИ Государственного по делам изоб 113035, Москва, Ж 10 Т, Загорский филиал Редактор Т. Рыбалова Заказ 5194 И. Жабинаненко Корректор Л, Дениски