Арифметическое устройство

,) ф,) текя М Е А Сефз Советскнк Сфцналкстическид Ресеублнк(22) Заявлено 190379 (21) 2737427/18-24 с присоединением заявки Йо 6 Об Р 7/38 Государственный комитет СССР яо делам изобретений н открытий(71) Заявитель Кировский политехнический институт)54) АРИФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО 1З,.-Х,:Ч, +. г-"Ч Изобретение относится к цифровойвычислительной технике и может применяться в цифровых вычислительныхмашинах для вычисления элементарныхфункций.Известны арифметические устройства, предназначенные для решения задач, содержащих элементарные Функции и содержащие регистры, блокисдвига, сумматоры 11 и (2).Недостаток устройств - низкое быстродействие при вычислении функцийЙ Нн 9, Й= НсовЧ Э= БЗ 1 исис 1 фхи, 4 - созо 1 сЬ Ч/х, где х, Ч, ни яаргументыф ф э ф 4 - значенияФункций,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяарифметическое устройство, содержащее первый , второй и третий регистр,блок сдвига, сумматор, причем выходпервого регистра подключен к первому входу второго регистра, выход которого подключен ко входу блока сдвига, первый, второй и третий входысумматора подключены, соответственно, к выходам второго регистра, блока сдвига итретьего регистра, выходы сумматора подключены к первымвходам первого и третьего регистров,соответственно, вторые входы первого, второго и третьего регистрови управляющий вход сумматора соединены первым, вторым, третьим и чет-вертым входами устройства, соответственно, а выходы первого, второгои третьего регистров соединены, соответственно, с первым, вторым итретьим выходами устройства 2.Одним иэ этапов вычисления является умножение аргумента В на постоянный коэффипиентТ: )/К : 1/Д 1.1.2-Э Г) )1.2"1), )1)где 1 = 0,1-п, где и - разрядность, 15 ;6-1,+1 - цифры коэффициента 3,представленного произведением вида1), путем реализации выражений 25 где 1 = ОД-п, с начальными условиЯми Чо= й , Ч и хо - пРоизвольныечисла, и конечными результатамиЧ:Ч: К = РПервый регйстр предназначен для 30 хранения величины Ч, первоначально .равной произвольному числу, второй регистр предназначен для хранения нелччины Ч 1, первоначально равной В, третий регистр предназначен для хранения неличины х, первоначально равной произнольйому числу .Устройство работает на данном этапе Вычйсления функций циклически (каждая итерация состоит из двух тактов).Устройство работает следующим образом на 1-ой итерации.10В первом такте величины Ч 1 посту,пает иэ второго регистра на первыевходы сумматора и на вход блока сдвига, где сдвигается на 1-разрядонвправо, т.е. на выходах блока сдвига образуется величина у 2-", которая поступает на вторые входы сумматора, В зависимости от значения величины , поступившей на управляющий вход сумматора, в сумматоре происходит операция сложения (вычитания) поступивших в него величин Чи Ч.3.-", т,е. на выходах сумматораобразуется величина Ч;+, =Ч; фуа.В конце первого такта величина Ч;+1передается из сумматора в первый регистр и одновременно - н третий регистр.ВО втором такте величина у+1 передается иэ первого регистра во второйрегистр, т.е. Ч 1+ - Ч 1+1 . После икратного повторения йтераций в первом, втором и третьем регистрах образуются результаты Ч)1=уХ= у%Недостаток устройстна - низкоебыстродействие, обусловленное последовательным выполнением первого и. второго тактов при умножении аргумента В на постоянный коэффициент.Цель изобретения - увеличениебыстродействия арифметического устройства.Поставленная цель достигается тем,чтои арифметическом, устройстве,содержащем первый, второй и третийрегистры, блок сдвига, сумматор, причем выход первого регистра подключен 45к входу второго регкстра, выход которого подключен ко входу блока сдвига, первый, второй и третий входысумматора подключены, соответственно,к выходам второпо регистра, блока Ясдвига и третьего регистра. Выходсумматора подключен ко входампервогр и третьего регистров, соответственно, вторые входы первого, второгои третьего регистров и управляющий увход сумматора соединены с первым,вторым, третьим и четвертым входамиустройства, соответственно, а выхбдыпервого, второго и третьего регистров соединены, соответственно, сперным, вторым и третьим выходами ф 0устройства, дополнительно выход сумматора подключен к .третьему входувторого регистра.На чертеже показана блок-схемаарифметического устройства. 65 Арифметическое устройство содержит первый 1,второй 2 и третий 3 регистры, соответственно, блок 4 сдвига,сумматор 5, первый б, второй 7, третий 8 и четвертый 9 входы устройства, соотнетстненно, выходы устройства 10-12.Предлагаемое устройство вычисляет начения элементраных функций Й 1= В з 1 п Ч Й 2= НсоМэ= Нз 1 а) с 9 Ч/хюСо ас Ч х где х, Ч,аргументы; ЙЕ з и 4 з"а чения функций по алгорйтму цифра за цифрой.Одним из этапов вычисления указанных Функций является умножение аргумента В на постоянный коэффициентнл в у:1 Кг)Г 14 г=" -Г 1 О+г."), (3) 1=О 1=огде 1=0,1-п, где п - разрядность;6-1,11- циФры коэффициента у,представленного произведением вида(3), путем реализации выражений1Ч 1+ =у+,= Х;,1=Ч 1+ЦЧ 1-"4где 1=0,1-п, с начальными условиями уо= В, Ч, хо - произвольные числа и конечйыми результатамиЧ Ч Х)1 7Первый 1 регистр предназначен для хранения величины у, первоначально1равной произвольному числу, второй 2 регистр предназначен для хранения, величины у, первоначально равной В, третий 3 регистр предназначен для хранения величины х, первоначально равной произвольному числу.Устройство работает на данном этапе вычисления Функций циклически (каждая итерация состоит из одного такта) .Устройство работает следующим обраэсм на 1-ой итерации.Величина у; поступает из второго 2 регистра на первые входы сумматора 5 и на входы блока 4 сдвига, где сдвигается на 1-разрядов вправо, т.е, на выходах блока 4 сдвига образуется величина Ч 1 й-", которая поступает на вторые входы сумматора 5. В зависимости от значения вели" чины , поступившей на управляющий вход 9 сумматора 5, в сумматоре 5 происходит операция сложения (вычитания) поступивших н него величин Ч 4 и Ч 4 2, 1, т.е. на выходах суммато;) ра 5 образуется величинач 1,"-Ч 1 ф 1 у 12В конце 1-ой итерации величина Ч 1+1 передается из сумматора 5 одновременно в первый 1 регистр, во второй 2 регистр и в третий регистр 3.798824 ры Источники информации,принятые во внимание при экспертизе39 1 Авторское свидетельство СССРЮ 550634, кл. 6 06 Р 37/38, 1975.2. Байков В.Д. и Смолов В.Б. Ап;паратурная реализация элементарныхфункций в ЦВИ, Л., 1975 с. 3-76"(прототип) . НИИПИилиал ПП Заказ 10048/66 Тираж 756 Подписи тент" После и-кратного повторения итера=ций в первом 1 регистре, во втором2 регистре и в третьем 3 регистреобразуются результаты Чифир= Хн= 7 ЙВходы устройства 6-8 используются для установки начальных значенийрегистров 1-3, соответственно, а выходы устройства 10-12 - для выводаконечных результатов вычисления.Эффективность изобретения - увеличение быстродействия арифметического устройства прн реализации этапа умножения аргумента й на коэффициент 7 за счет совместного выполнения операций первого и второготактов на каждой из и-исполняежхитераций,формула изобретенияАрифметическое устройство, содержащее первый, второй и третий регистблок сдвига, сумматор, причем выходпервого регистра подключен ко входувторого регистра, выход которого подключен ко входу блока сдвига, первый,второй и третий входы сумматора подключены, соответственно, к выходамвторого регистра, блока сдвига и третьего регистра, выход сумматораподключен ко входам первого и третьего регистров, соответственно, вторыевходы первого, второго и,третьегорегистров и управляющий вход сумматора соединены с первым, вторым, третьим и четвертым входами устройства,соответственно, а выходыпервого,второго и третьего регистров соединены, соответственно, с первым, вторым и третьимвыходами устройства, 16 отличающееся тем, что,с целью увеличения быстродействияарифметического устройства, за счетсовместного выполнения операций первого и второго тактов на каждой изп-итераций, выход сумматора подклю чен к третьему входу .второго регистра е. Ужгород, ул. Проектная,