Устройство для логарифмирования двоичных чисел

Союз Советск изСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет СССР Опубликовано 28.02,83. бюллетень8 Дата опубликования описания 28.02.83 пф аелаи кзебретеккй к открьпий1Устройство относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении цифровых логарифмирующих устройств и логарифмических преобразователейй.По основному ввт, св. М 7177605 . известно устройство, содержащее дешифратор характеристики и блок сдвигв, выходы дешифрвторв характеристики соединены с управляющими входами блока сдвига, который состоит из групп коммутаторов, по р коммутаторов в каждой группе ( п количество разрядов входного числа), коммутаторы ) -й группы (=1 к) содержат по К информационных входов, причем РзК:р выходы коммутаторов 1 -й группы(,1):1 с)соединены с первыми информационными входами одноименных коммута О торов (Ф 1) -й группы, выходы коммутаторов К-й группы соединены с выходнымишинами мантиссы устройства, одноименные входы управления коммутаторов-й 2группы объединены и соединены с 1-йгруппой выходов дешифраторв характеристики устройства, ( 1 +1)-я группа выходов которого соединена с выходными ши, нами характеристики устройства,-й.1коммутатора 1-й группы соединен спервым информа ционным входом1 п+ (- Ц )3 1-1-го коммутатораР К1=1той же группы, первый информационныйвход г -го коммутатора-й, группы соединен с г -м входом в-й группе входов дешифратора характеристики,Принцип действия устройства основаннв свойстве двоичного кода числа, звюпочаюшегося в том, что характеристика двоичного логарифма числа равнаномеру старшего разряда, находящегосяв единичном состоянии,Мантисса логарифма определяетсялинейной аппроксимацией логврифмнчес3 100109кой функции между ее целочисленнымизначениями. В связи с этим, недостаткомиэвестного устройства является низкаяточность вычисления логарифмов.Бель изобретения - повышение точности вычисления логарифмов двоичныхчисел;Поставленная цель достигается тем,что в устройство для логарифмированиядвоичных чисел введена постоянная па4мять, адресные входы которой соединены с выходами коммутаторов РЙ группы блока сдвига, а выходы соединены свыходными шинами мантиссы,На фиг. 1 представлена схема устрой Зства; на фиг, 2 - ступенчатая аппроксимация,логарифмической функции,Схеме (фиг. 1) содержит дешифратор1 характеристики, ее групп коммутаторов2, блок 3 сдвига шины 4-4, входного числа, шины 5 характеристйки, шины6,-6 мантиссы, постоянную память 7.Соответствующие входы управления всехкоммутаторов в каждой группе соединены между собой и с выходами дещифраЗтора характеристики, Выходы дешифратора характеристики соединены с выходными шинами характеристики, Выходы блока сдвига соединены с адресными входамипостоянной памяти, 36Работа устройства осуществляется следующим образом,Входное число, представленное в двоичном коде, подается через шины 4-4на первые информационные входы коммутаторов первой группы, причем 1,2,3.0разряды входного числа подаются нашины 4 , 4,,4 соответственно,Дешифратор 1 преобразует код исходногочисла в двоичный код характеристики,Дешифратор представляет из себя комбинационную логическую схему,В блоке 3 сдвига Осуществляетсясдвиг исходного кода влево на количестворазрядов, определяемое кодом характеристики, причем сдвиг осуществляется настолько, что на месте старшего оказывается разряд, следующий за старшим висходном коде. тотипом. В отличий от прототипа, мантисса логарифма определяется ступенчатой аппроксимацией логарифмической фикции между ее целочисленными значениями, как показано на фиг, 2. Интервал изменения аргумента между значениями 2 Р и 2 Р (октава), где Р - характеР+1ристика логарифма числа Х, разбивается на 2 шагов постоянной для данной октавы длины - д ХВХ =2 е (1) где П - количество адресных разрядов пОстОяннОЙ памятиЗначение мантиссы логарифма числа Х задается в 1 -ой точке, где 1 =0 1,ее 1е2,3,ее, 2, Здесь пх- номер шага в октаве, соответствующей числу Х формула изобретенияИ В связи с тем, что преобразованный таким образом в блоке 3 сдвига код, являющийся мантиссой для прототипа, используется в предлагаемом устройстве в качестве адреса для постоянной памяти 7, где хранятся уточненные значения мантиссы двоичного логарифма.Вычисление логарифма осуществляется с большей точностью по сравнению с прогде Е - символ целой части,Мантиссы для чисел с реп задаютсяточно (с учетом числа разрядов кодамантиссы),Погрешность от дискретности задания функции для чисел ср)еп определяется выражением:(еое,х-е.,ег/гпдх)Ко Х2Максимальная погрешность аппроксимации ( ЬУ. ), как следует из фиг, 2, соотвествует первому шагу, когда переменная принимает значение:(4)Определяя погрешность в точке Хпо выражению (3), получаем;Сееесех С+ Р Таким образом, уже при значениипараметра еп 6 погрешность от аппрок-,симации не превьппает 0,3%. Последнее характеризует относительную простоту предлагаемого устройства и указывает на экономическую эффективность егоиспользования, Повышение же точностивычисления логарифмов двоичных чисел впредлагаемом устройстве расширяет возможности его использования,Устройство для логарифмированиядвоичных чисел по авт, св, % 717760,отличающееся тем, что, с5целью повчшения точности вычисления, ми коммут орми комм тато ов 1-й группы блока в него введена постоянная память, адрес- сдвига,с вига в выходы соединены с выходиы.ные входы которой соединены с выхода- ми шинами мантиссы.1001095 СоставительА, Шуляповдактор Н. Стащишина Техред М.Коштура Корректор А, Гриценко пиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проект Заказ 1397/56 Тираж 704 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035 Москва, Ж 35, Подписноекомитета СССРоткрытийаушская наб., д. 4/5