Устройство для вычисления сумм произведений

Соеоз Советских Социапнстическии Республик(22) Заявлено 211278 (21) 2699797/18-24ю 0 06 Г 7/49 с присоединением заявки йо(23) ПриоритетОпубликовано 15,02.81. 6 оллетеиь Йо 6 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открмтийДата опубликования описания 18.02.81(71) Заявитель Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д,Калмыкова(54) устРОЙстВО для Вычисления сумм пРОизВедений Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано при построении специализированных вычислительных устройств.Известно устройство для вычисления сумм произведений, содержащее регистры множимого и множителя, сумматор и матрицу модулей, выход которой соединен со входом сумматора, а входы подключены к выходам регистров 11.еНедостаток. этого устройства - большое количество оборудования, Кроме того, данное устройство предназначено для вычисления суммы произведений только положительных чисел.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для вычисления сумм произведений, содержащее первый и второй сумматоры, входы которых являются входами первого и второго множимых, регистры суммы и разности, входы которых подключены к выходам первого и второго сумматоров, блоки вычисления произведений, связанных своими входами с выходами блока хранения признаков первого и второго множителей, входы которого соединены с выходами блока формирования признаков первого и второго множителей, два многовходовых сумматора, регистры задержки, третий и четвертый сумматоры,входы которых подключены к выходамблоков вычисления произведений. Этоустройство работает в избыточной двоичной системе счисления и выдает результаты вычисления последовательнымкодом, начиная со старшего разряда,непосредственно в процессе вычисления, что обеспечивает ее высокоебыстродействие 2) .Недостатками данного устройстваявляются вычисление суммы и разнос ти только двух произведений и большиеаппаратурные затраты.Цель изобретения - упрощение устройства.и повышение функциональныхвозможностей.20 Для достижения этой цели в устройство, содержащее первый и второй сумматоры, входы которых являются входами соответственно первого и второгомножимых устройств, а выходы соответ ственно подключены ко входам регистрасуммы и разности, многовходовой сумматор, введены регистры множителей,коммутатор и регистр хранения результата, причем входы первого и второго 30 регистров множителей являются входами соответственно первого и второго множителей устройства, а выходы регистров множителей подключенл к управляющим входам коммутатора, информационными входами подключенного к выходам регистров суммы и разности, а выходами - к первой группе входов многовходового сумматора, вторая группа входов которого подключена к выходу старшего разряда регистра хранения результата, вход младшего разряда которого соединен с выходом многовходового сумматора.На чертеже представлена структурная схема устройства для вычисления сумм произведений.Схема содержит вход 1 первого множимого, вход 2 второго множимого, первый 3 и второй 4 сумматоры, регистр 5 суммы, регистр б разности, коммутатор 7, входы 8 и 9 первого и второго множителей, регистры 10 20 и 11 множителей, многовходоной сумматор 12, регистр 13 хранения результата и выход 14 устройства.Входы 1 и 2 устройства подключены к входам первого 3 и .второго 4 сумматоров, выходы которых соединены с входами соответственно регистра 5 суммы и регистра б разности, подключенных к информационным входам коммутатора 7. Входы 8 и 9 устройства нод- ЗО ключены к входам регистров 10 и 11 множителей, выходы разрядов которыхоподключены к управляющим входам коммутатора 7. Первая группа входов многовходоного сумматора 12 подключена к выходам коммутатора 7, а вторая группа входов - к выходу старшего разряда .регистра 13 хранения оеэультатон, вход младшего разряда которого соединен с выходом многовходоного сумматора 12. 40Вычисление суммы произведений н каждом цикле производится по следующему алгоритмуг = АС + ЕО,где А и В - множимые выраженныецифрами 1, О,С и О - множители, выраженныецифрами Т, 1.Так как каждый разряд множителейможет принимать только значения Тили 1, то текущая сумма произведений г может быть получена путем формирования суммы или разности множимых5 =А+ 8 и В = А - ВЗначения первого и второго множимых подаются поразрядно, начиная со старшего разряда, по входам 1 и 2 в сумматоры 3 и 4, которые работают в избыточной двоичной .системе счисления.О Я сумматоре 3 образуется сумма 5 множимых, которая заносится н регистр 5 суммы, а в сумматоре 4 образуется разность 8 множимых, которая заносится в регистр б разности. В каждом Я такте работы устройства информация в регистрах 5 и б сдвигается на один разряд.Одновременно в регистры 10 и 11 по входам 8 и 9 поразрядно, начиная со старшего и-го разряда, подаются значения множителей, которые заносятся в 1 с"е (Е = и,и,1) разряди регистров.В соответствии со значениями 1-х разрядов множителей С и О, поступающих с выходов 1-х разрядов регистров 10 и 11 на управляющие входы коммутатора, на выходе коммутатора 7 выдаются сумма или разность соответствующих 1-х ( а,щ1) разрядов множимых А и В. Так как значения суммы и разности множимых подаются на информационные входы коммутатора по положительным (5 и К ) и отрицательным (5 и й ) шинам, то отрицательные значения суммы и разности множимых получаю путем взаимной перестановки положительных и отрицательных шин на входах коммутатора. Полученные значения сумм произведений -х разрядон множимых на Е-е разряды множителей с выходов коммутатора 7 подаются на 2 Ь входов многовходового сумматора 12, работающего в избыточной системе счисления. Одновременно на нходы этого же сумматора с выхода регистра 13 хранения результата подается значение соотнетстнующего частичного результата, который был получен н предыдущем цикле вычислений.В нервом такте в и-й разряд регистров 10 и 11 множителей запишутся значения старших и-х разрядов множителей, а н первые разряды регистров 5 и б запишутся значения суммы 5, и разности В старших в-х разрядов множимых выходов сумматоров 3 и 4. Значения старших и-х разрядов регистров множителей и полученные значения суммы 5, и разности К поступают в коммутатор 7. На первой группе выходов коммутатора 7 получим сумму произведений в-х разрядов множимых на и-ые разряды множителей, которая подается на первую пару входов многовходового сумматора 12. Ьо втором такте работы устройства н (и)-й разряд регистров 10 и 11 множителей запишутся значения (и)-х разрядов множителей, а в первые разряды регистров 5 и б запишутся значения суммы 5и разности й (щ)"х раэрядон мйожимых. Во нторйе разряды регистров 5 и б запишутся значения суммы и разности щ-х разрядов мноаимых. В коммутатор 7 во втором такте поступают значения и-го и (и"1)-го разрядон регистров 10 и 11 множителей, значения сумм 5 и 5 ии значения разностей В, и Вс выходов соответственно второго и первого разрядов регистров 5 и б, На первой группе выходов коммутатора по805304 Формула изобретения Заказ 10903/71б Подписное ал ППП "Патент",город,ул.Проектная,4 лучим сумму произведений (а)-х разрядов множимых на и-е разряды множителей, а на второй группе выходов коммутатора получим сумму произведений а-х разрядов множимых на (п)-е разряды множителей. Полученные суюиа произведений подаются с первой и второй групп выходов коммутатора 7 иа первую и вторую группы входов многовходового сумматора 12, который суммирует в избыточной двоичной системе 1 О счисления полученные суммы с соответствующим значением частичного результата, полученным в предыдущем цикле вычисления, Значение частичного ре" зультата подается с выхода сдвигового регистра 13 хранения результа та. В третьем такте работы устройства на входы многовходового сумматора подаются суммы произведений(а)-х, (в)-х и щ-х разрядов множимых на п-е, (и)-е и (и)-е разряды мно жителей соответственно, и т.д. Число тактов работы устройства в каждом цикле вычислений определяется точностью вычислений и не зависит от количества.разрядов множимых. 25С выхода многовходового сумматора 12 результат вычисления суммы произведений в данном цикле заноситсяпоследовательным кодом, начиная со старшего разряда, а регистр хранений результата 13 и подается на выход 14 устройства.Таким образом, введение коммутатора, регистров множителей и регистров хранения результата позволяет упростить операции суммирования произведений. При этом в каждом цикле получаем частичную сумму двух произведений. Результат вычисления суммы произведений выводится иэ регистра хранения результата после й циклов 40 вьчиления, При последовательном выводе результат может выдаваться на выход устройства с выхода многовходового сумматора 12, не дожидаясь окончания последнего цикла вычислений, что увеличивает быстродействие устройства,По сравнению с известным устройством экономия в оборудовании получена эа счет сокращения цикла разрядов регистров множителей в 4 раза и исключения из устройства одного логического блока. Устройство для вычисления суммпроизведений, содержащее первый ивторой сумматоры, входы которых являются входами соответственно первого и второго множимых устройств,а выходы соответственно подключеныко входм регистра суммы и регистраразности, и многовходовой сумматор,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью упрощения устройства и расширения функциональных возможностейза счет вычисления суммы двух парпроизведений, в него введены регистры множителей, коммутатор и регистрхранения результата, причем входыпервого и второго регистров множителей являются входами соответственнопервого и второго множителей устройства, а выходы регистров множителейподключены к управляющим входам коммутатора, информационные входы которого подключены к выходам регистровсуммы и разности, а выходы - к первойгруппе входов многовходового сумматора, второй вход которого подключенк старшему разряду регистра хранениярезультата, а выход - ко входу младшего разряда регистра хранения результата.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 480077, кл. 6 06 Г 7/52, 21.08.73.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2550548/18-24,кл. С 06 Г 7/52, 05.12.77 (прототип).