Устройство для вычисления полинома

(51)4 С 06 Г 7/5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ь 1 тв ОМФ Св ИА умматора по модулю К щ е е с я тем, что, ения класса решаемых возможности вычислеен с входо о т л и ч а с целью расш задач за сче В.И. Маринкин,.В. Шамрайдный заочный поли чные.Г. Самофа,Специализированн управляюще-вычислит ва. М,: Энергия, 19 е гибридныельные устройстО, с. 86. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Цифровые многози структуры. Под редлова. Киев: Вища шкос. 136,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯПОЛИНОМА, содержащее многовходовыйсумматор, сумматор по модулю К(где К - значность логики) и блокзадания коэффициентов, причем выход многовходового сумматора соеди 801179323 ия полиномов произвольных степенен, него введены ( К -2) дополнительых сумматоров и (К) элементов ИЛИ, первые входы которых соединены с входом устройств и первым информационным входом многозначногосумматора, информационные входысо второго по (К)-й которого соединены с выходами соответственно спервого по (К) - й долог.нительныхсумматоров, первые входы которыхсоединены с выходами соответствующих коэффициентов блока заданиякоэффициентов и вторыми входамисоответствующих элементов ИЛИ, выходы которых соединены,со вторымивходами соответствующих дополнительных сумматоров.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки сигналов.Целью изобретения является расширение класса решаемых задачза счет возможности вычисления значений полиномов произвольной степени.На фиг. 1 изображена блок-схема10предлагаемого устройства на фиг. 2 одна из возможных реализацийна отражателях тока по инжекционной интегральной технологии.Устройство содержит многовходовый сумматор 1, вход 2 устройства,группу дополнительных сумматоров 3,группу элементов ИЛИ 4, блок 5 задания коэффициентов и сумматор 6 помодулюгоМноговходовык К -значный сумматор 1 имеет (3-1) входов с определенными для каждого входа весовымикоэффициентами суммирования а;1, 2 3 -1. Первый вход сум 25матора 1 подключен к входу 2. Остальные (К) входов сумматора 1соединены с выходами группы 3 из(3-2) дополнительных сумматоров. Суммирующие входы дополнительных сумматоров соединены с выходами группы4 из (3-2) элементов ИЛИ многозначных дизьюнкторов, Вычитающие входыдополнительных суммаТоров подключены к входам элементов ИЛИ 4 и к 35выходам блока задания коэффициентов,состоящего из (;-2) источников опорных сигналов, вырабатывающих постоянные сигналы "1", "2"."3-2",равные соответствующим значениям, 40принятым для цифрового представления К -значных чисел. Вторые входыэлементов ИЛИ 4 связаны с входом 2.К выходу сумматора 1 подключен сумматор 6 по модулю 3 , вырабатывающий сигнал Г значения результатав данном разряде 3 -значного числаи сигнал В переноса в следующийразряд,Устройство работает следующим 50образом.При выдаче со входа 2 сигнала хпоявляются выходные сигналыВ с некоторой задержкой, определяемой инерционностью функциональных элементов.На выходах группы 3 дополнительных сумматоров формируется системабазисных функций х) от входной переменной х , с помощью которых при определенных весовых коэффициентах О; на выходеустройства может быть получена любая степень или произвольный полином от входной переменной х . Базисные функции могут быть представлены в виде х-(1-11, при х 1-1О при х 1-1 а выходная величина К(2)Для возведения входной переменной в степень и , т.е. реализация функции : х коэффициенты а; должя ны иметь значения, определяемые по формуламО,=;а; 1"-2-) ф(-2) 1)1. З)В частности, для реализации квадратора (й=2) из выражения (3) следует, что а =2 для всех 1 =2,3 К.Для реализации полиномов от х вначале по выражению (2) находятся выражения для всех необходимых степеней величины Х , которые подставляются в формулу полинома. Приводя полученное выражение снова к виду (2), находят необходимые величиныкоэффициентов а;, 1 =1,2, , х -1.Например, необходимо реализовать функцию=7 Х+5 хх+4 , при 3 =4. Так как из выражений (2) и (3) следует, что к =х+2 х +2 х х =х+бх +12 х а(й Э (г) з)/ то после подстановки данных выражений в исходную формулу можно получить=.13 х+16 х +22 хт.е.с)а 16 аэ 22Предлагаемое устройство при широких функциональных возможностяххарактеризуется простотой реализацииДля примера на фиг. 2 с 1 представлена функциональная схема устройствавозведения в квадрат шестиричныхчисел Й 6), реализованного по современной интегральной инжекционнойтехнологии на отражателях тока (ОТ),ОТ представляет собой многоколлекторный транзистор с источником токав цепи базы и с обратной связьюот одного из коллекторов в цепьбазы (фиг. 2 о ). Выходной сигнал(ток) каждого из коллекторов равен Из сопоставления данного выражения с выражением (1) для базисных функций ХИ можно заключить, что каждый формирователь базисной функции, состоящий (фиг. 1) из вспомогательного сумматора и элемента ИЛИ, может быть реализован на базе одного ОТ, если на его вход вместо величины х подать ее К -значную инверсию (-1)-Х , а вместо опорного сигнала- опорный сигналНа фиг. 2 с 1 ОТ 1 формирует в необходимом количестве сигналы, инверсные к входной величине 1 , ОТ 2 вос- Б станавливает сигнал Х , а ОТЗ-ОТ 6формируют соответственно базисные функции Х Х ),Суммирование сигналов х) осу Оществляется простым подключением выходов (коллекторов) ОТ к общей выходной шине, выполняющей роль сумматора, причем изменением числа подключаемых коллекторов от каждого 15 ОТ можно получать необходимые весовые коэффициенты а, сумматора,Всего для реализации устройстватребуется шесть ОТ. Для сравнения,при реализации аналогичного устрой ства в соответствии со структурой,принятой за прототип, потребовалосьбы в два раза больше активных элементов: пять ОТ для реализации многозначных конъюнкторов, пять пороговых 25 инжекционных элементов плюс ОТ-много.значный инвертор.41,1179323 Составитель А.ЗоринРедактор С.Тимохина Техред Т,фанта Корректор И.Самборска аказ .567 б/50 7 арсзобр 4/5 осква,филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тир НИИПИ Го по дела 13035, Иен те -3 Подписноего комитета СССРй и открытийРаушская наб., д,