Цифровой функциональный преобразователь

п 11 586458 Союз Советских Социалисических Реслублик,12.75 (21) 2199618/18-2 с присоединени зая,в исуаарственньн комитет ве 1 в Микисров СССР) Дата опуб ния о сания 13. Авторыизобретения А. Л. Рейхенб и Р. Я, Шевчен(71) Заявител 4) ЦИФРОВОЙ ф РАЗОВАТЕЛЪ ИОН ЬНЫЙ П Изобретение относится к цифровои вычислительной технике и может найти применение для аппаратной реализации операции вычисления функции г=ху в /",где 1=2, 3, 4, 5,6 в управляющих и вычислительных устройствах и системах.Известно устройство для вычисления степенных функций при положительных целыхзначениях степени 1. Известное устройствоне предназначено для вычисления функции= ху - (тт,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство длявычисления квадратного корня из частногопроизведения двух аргументов 21, содержащее четыре регистра сдвига, три сумматоравычитателя, блок анализа сходимости и блокуправления. Первые выходы первого, второгои третьего регистров сдвига соответственносоединены с первыми входами первого, второго и третьего сумматоров-вычитателей, выходы которых подключены к входам соответствующих регистров сдвига. Второй выходпервого регистра сдвига соединен с входомблока анализа сходимости, первый выходблока анализа сходимости - с первым входомблока управления, второй выход блока анализа сходимости - с управляющими входамисумматоров-вычитателей. Выход четвертогорегистра сдвига соединен с вторым входом 30 третьего сумматора-вычитателя, управляющие входы всех регистров сдвига подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому выходам блока управления.Известное устройство не предназначено для вычисления функции г=ху - .Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет вычисления частности от деления одного аргумента на корень /е-й степени из другого аргумента.Это достигается тем, что в известное устройство дополнительно введен блок задания показателя корня, причем первый вход блока задания показателя корня соединен с вторым выходом второго регистра сдвига, второй вход - с вторым выходом блока анализа сходимости, управляющий вход - с пятым выходом блока управления, выход блока задания показателя корня подключен к вторым входам первого и второго сумматоров-вычптателей, второй выход третьего регистра сдвига - к входу четвертого регистра сдвига, а третий выход блока анализа сходимости к второму входу блока управления.На чертеже приведена структурная схема цифрового функционального преобразователя,Цифровой функциональный преобразователь содержит сумматоры-вычитатели 1 - 3 (комбинационного типа), регистры 4 - 7 сдви5 10 3га, блок 8 задания показателя корня, блок 9 анализа сходимости и блок 10 управления.Работает преобразователь следующим образом.Первоначально в первый регистр 4 сдвига заносится дополнительный код аргумента у, в третий регистр 6 сдвига - прямой код аргумента х, а во второй регистр 5 сдвига - прямой код второго аргумента у. Включается генератор импульсов в блоке 10 управления. В любой , /-й итерации с выхода блока 10 выдается серия 1 последовательность) сдвигающих тактовых импульсов для сдвига содержания четвертого регистра 7 сдвига на разрядов вправо и значений х;,; в блоке 8, а также продвижения значений содержаний сдвигающих регистров 4 - 7 и значения А; из блока 8 на входы сумматоров-вычитателей 1 - 3. Результаты каждой итерации записываются с выходов сумматоров-вычитателей 1 - 3 младшими разрядами вперед в освобождающиеся при сдвиге старшие разряды регистров 4 - 6 и продвигаются в сторону младших разрядов этих регистров. В конце каждой итерации в блоке 9 определяется очередная цифра д; (по знаку содержания регистра 4 сдвига), которая выдается с второго выхода блока 9 па управляющие входы сумматоров-вычитателей 1 - 3. При д;,;=+1 сумматор-вычитатель 1 работает в режиме вычитания, сумматоры-вычитатели 3, 2 - в режиме сложения. При О= - 1 их режим работы заменяется на обратный. Блок 9 анализа сходимости определяет изменение знака цифры д; и при перемене знака подает со своего третьего выхода на второй вход блока 10 управления сигнал перехода к следующему значению Когда содержание первого регистра сдвига равно нулю, от блока 9 поступает на первый вход блока 10 сигнал останова, Блок 10 перестает выдавать тактовые импульсы, процесс вычисления закончен и в третьем регистре 6 находится значение искомой функции.Максимальное время вычисления функции в тактах равно Тъ,акс)п(п+т)+т. Однако благодаря асинхронному режиму работы для большинства значений аргумента у время вычисления Т, Тдакс, что значительно мень ше времени вычисления известными способами при сравнимых затратах аппаратуры.Предлагаемый цифровой функциональный преобразователь с унифицированной параллельно-последовательной структурой обладает простотой схемных решений из стандартных цифровых элементов и относительно высокой однородностью и регулярностью, что позволяет 15 20 25 30 35 40 45 50 55 полностью использовать возможности современной интегральной технологии для реализации в виде одной большой интегральной схемы. Предлагаемый цифровой функциональный преобразователь совмещает противоречивые требования повышения надежности, быстродействия, унификации и технологичности структуры, снижения аппаратурных затрат и обеспечивает оптимальное использование аппаратуры. Формула изобретенияЦифровой функциональный преобразователь, содержащий четыре регистра сдвига, три сумматора-вычитателя, блок анализа сходимости и блок управления, причем первые выходы первого, второго и третьего регистров сдвига соответственно соединены с первыми входами первого, второго и третьего сумматоров-вычитателей, выходы которых подключены к входам соответствующих регистров сдвига, второй выход первого регистра сдвига соединен с входом блока анализа сходимости, первый выход которого соединен с первым входом блока управления, второй выход блока анализа сходимости - с управляющими входами сумматоров-вычитателей, выход четвертого регистра сдвига соединен с вторым входом третьего сумматора-вычитателя, управляющие входы всех регистров сдвига подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому выходам блока управления, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет вычисления частного от деления одного аргумента на корень Й-й степени из другого аргумента, в него дополнительно введен блок задания показателя корня, причем первый вход блока задания показателя корня соединен с вторым выходом второго регистра сдвига, второй вход - с вторым выходом блока анализа сходимости, управляющий вход - с пятым выходом блока управления, выход блока задания показателя корня соединен с вторыми входами первого и второго сумматоров-вычитателей, второй выход третьего регистра сдвига соединен с входом четвертого регистра сдвига, а третий выход блока анализа сходимости соединен с вторым входом блока управления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Юо 517021, кл. 6 06 Г 7/38, 1974.2. Авторское свидетельство СССР Мо 491129, кл. 6 06 Р 15/32, 1971,586458 Составитель В. ТарасовТехред И. Михайлова Корректор 3, Тарасова Редактор И. Грузова Подписное Типография, пр, Сапунова, 2 Заказ 2988/12 Изд.1033 Тираж 818 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5