Устройство для функциональногопреобразования массива чисел

Союз Сфаетскик Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯХ АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ 1 ц 798856(22) Заявлено 25.10. 78 (21) 2677544/18-24с присоединением заявки Йо -(5)М. Кл. С 06 Г 15/31 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения В.П.Боюн Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской ССР(71) За яв ит ель(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ МАССИВА ЧИСЕЛ Устройство относится к вычислительной технике и может быть применено в специализированных и проблемно-ориентированных устройствах для выполнения различных функциональных преобразований над массивами чисел.Известно устройство для функционального преобразования одновременно только над одним числом (значением аргумента) по самым различным принципам (с использованием различных разложений, образующих дифференци-, альных уравнений, конечных разностей и т.п.)11Недостатком такой организации функциональных преобразований над массивом чисел являются большие аппаратурные затраты, что ограничивает применение таких устройств.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее блок вычйсления функции и й групп элементов И (где й - размерность массива); причем 1-ый выход блока вычисления функции подключен к первому входу 1-го элемента И =1М, где М - разрядность чисел массива) каждой группы, Н регистров, блок управления Г 21. Недостатком устройства являетсянизкое быстродейтсвие, посколькупреобразование над числами производится последовательно,5Цель изобретения - повышение быстродействия.Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее блоквычисления функции и й групп элементов И (где й - размерность массива),причем (-ый выход блока вычисленияфункции подключен к первому входу1-го элемента И каждой группы =1,,М, где М - разрядность чисел15 массива), введены дополнительныйэлемент И, группы из й триггеров,й счетчиков, й элементов И и блокуправления, содержащий счетчик,элемент .И и триггер, первый вход ко 20 торого подключен к первым входамй триггеров группы и является входомзапуска устройства, второй вход триггера соединен с выходом счетчика ис входом установки блока вычисления25 Функции, выход триггера подключенк первому входу элемента И и вхсдузапуска - останова дополнительногоэлемента И, информационный вход которого соединен с первыми входами30 й, элементов И группы, с вторым вхо 798856дом элемента И и является входом тактовых импульсов устройства, выход элемента И подключен к счетному входу счетчика, йнформационный вход блока вычисления функции соединен с выходом дополнительного элемента И, вторые входы М триггеров группы соединены с выходами соответствующих счетчиков группы и вторыми входами элементов И Ь соответствующих групп, выходы элементов И которых подключены к установочным входам соответствующих счетчиков, счетные входы которых соединены с выходами М элементов И группы, вторые входы которых подкг:очены к выходам соответствующих М триггеров группы.На фиг.1 схематически представлено предлагаемое устройство на фиг.2 - схема блока управления.Устройство содержит блок 1 вычисления функции, группы счетчиков 2 - -2 й, элементов И З -Зц, триггеров 4 -4 й, элементы И 5 -5, дополнитель.ный элемент И б, блок 7 управления, состоящий из счетчика 8, элемента И 9, триггера 10, вход 11 тактовых импульсов устройства, вход 12 запуска устройства.Устройство работает следующим образом.В счетчики 2 -2 заносятся обратные коды чисел массива, Занесение производится параллельно или последовательно число за числом. После занесения кодов в счетчики 2 -2 сигналом по входу 12 "Запуск" осуществляется установка всех триггеров 4 -4в единичное состояние и запуск блока 7 управления, открыва-, ются элементы И Б и элемент И б соответственно для прохождения тактовых импульсов с входа 11 на счетние входы счетчиков 2 -2)и вход блока 1. Блок 1 осуществляет функциональное преобразование над последовательностью тактовых импульсов, поступающих на его вход через элемент И б. При этом на его выходах появляются коды, являющиеся функцией от числа импульсов, прошедших на него с момента. запуска. Счетчики 21-2 осуществляют добавление числа импульсов, поступающих на его счетные входы, к записанным в них ранее обратным кодам чисел массива (значениям аргумента)В моменты переполнения счетчиков, свидетельствующие о том, что количество прошедших на счетчики тактовых импульсов равно прямому коду числа (значения аргумента), импульсом переполнения устанавливается в нулевое состояние соответствующий переполнившемуся счетчику триггер 4 который запрещает дальнейшее прохождение тактовых импульсов через элемент И 5 на счетный вход переполнившегося счетчика. Кроме того, Формула изобретения 50 55 д 0 содержащий счетчик, элемент И и триг 5 40 15 20 25 30 35 40 импульсом переполнения счетчика 2открывается соответствующая емугруппа элементов И 3, в результатехего в счетчик 2 эайисывается кодфункции с выхода функциональногоблока 1, соответствующий значениюаргумента, ранее записанному в данный счетчик 2.После прохождения количества тактовых .импульсов, равного максимальной емкости счетчика, блок 7 управления прекращает прохождение тактовых импульсов через элемент И б иустанавливает блок 1 в исходное состояние,Таким образом, после прохожденияколичества тактовых импульсов, равного максимальной емкости счетчика,всесчетчики 2 -2 переполняются, и зна-,чения аргументов в них записываютсясоответствующими им значениями функции.Предлагаемая организация функционального преобразования массива чисел позволяет значительно упроститьблок 1 вычисленйя функции за счетперехода от работы с полноразряднымизначениями аргумента (в известном) кработе с последовательностью импульсов.В известном устройстве время функционального преобразования массивачисел прямо пропорционально количеству чисел массива и их разрядности исоставляет величину М и тактов.В предлагаемом устройстве времяфункционального преобразования независит от величины массива, а зависит от разрядности чисел по степенному закону, т.е. составляет величину 2 тактов.Наиболее эффективно применениепредлагаемого устройства при большомколичестве чисел массива и малойразрядности чисел. Устройство для функционального преобразования массива чисел, содер" жащее блок вычисления функции и М групп элементов И (где й - размерность массива), причем 1-ый выход блока вычисления функции подключен кпервому входу 1 -го элемента И каждой группы (1=1, И, где И - разрядность чисел массива), о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены дополнительный элемент И, группы из й счетчиков, й триггеров,й элементов И и блок управления гер,первый вход которого подключен к первым входам й триггеров группы и яв ляется входом запуска устройства,второй вход триггера соединен с выходом счетчика и с входом установки блока79885 б ВНИИПИ Заказ 10057/б 8 Тираж 756 Подписи лиал ППП фПатент", г, Ужгород, ул. Проектная",4 вычисления функции, выход триггера подключен к.первому входу элемента И ивходу запуска - останова дополнительного элемента И,информационный входкоторого соединен с первыми входами,й элементов И, группы, с вторым вхОдом элемента И и является входом тактовых импульсов устройства, выходэлемента И подключен к счетному входу счетчика, информационный вход блока вычисления функции соединен с вы-ходом дополнительного элемента И,вторые вхОды Й триггеров группы соединены с выходами соответствующихсчетчиков группы и вторыми входамиэлементов И й соответствующих групп,выходы элементов И которых подключе ны к установочным входам соответствующих счетчиков, счетные входы которых соединены с выходами й элементовИ группы, вторые входы которых подключены к выходам соответствующихй триггеров группы. Источники информации,принятые во. внимание при экспертизе .1.Благовещенский Ю.В.:.и Теслер Г,С,Вычисление элементарных функций наЭВМ. "Техникаф, Киев, 1977, с.107"182.2. Каган Б,М. и Каневский М.И.ЦиФровые вычислительные машины исистемы. М., Энергия", 1973, с.23