Вычислительное устройство

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 7 1 51 5 7/552 Я ельных кьмреального вре - расширение остей устрой- и функции у стройство соран режима, реги оммутатор 3, ппроксимаци блоки 5 и 6,. ствующими и,св ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ЯТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57). Изобретение относительной технике и может ьство СССР/552, 1983,ОИСТВОся к вычислибыть исполь 2зовано в высокопроизвоплексах и устройствахмени. Цель изобретенияфункциональных возможства за счет реализаци1539772 О Р/2+О, если порядок операнда четный;Р/2+1, если порядок операнда нечетный,50 и Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в высокопроизводительных комплексах и устройствах реального времени.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей эа счет реализации дополнительной функции у=1/х,На Фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - графики, поясняющие метод кусочно-линейной аппроксимации. 5 Вычислительное устройство содержит блок 1 задания режима, регистры операнда 2.1-2.3, коммутатор 3, блок 4 памяти данных аппроксимации, первый 20 5 и второй б арифметико-логические блоки, умножитель 7, выходы 8.1 (порядка), 82 (мантиссы) устройства, вход 9 задания режима и информационные входы О устройства. 25Вычислительное устройство работает следующим образом. где Р - порядок операнда,Р - порядок функции.Операция Р /2 осуществляется коммутатором 3 путем сдвига на Один 35 разряд вправо. С первого информаци 1онного выхода блока памяти данных аппроксимации на второй вход первого арифметико-логического блока поступает единица, если Р. - нечетное, и40 ноль, если Р- четное, Состояние этого выхода блока памяти данных аппроксимации определяется подачей на его второй адресный вход младшего разряда порядка (второй выход первого регистра операнда 2,1).На фиг. 2 а п 1 иведен график Функгде М- значение мантиссы с областьюопределения для четного порядка 0,5, 1 1, для нечетного порядка 1, 2М - значение мантиссы функцииус областью значений для четного порядка Я,5, 1 , для нечетного порядка 1, Г 21,. В зависимости от. выбранной функции, вычисления квадратного корняили обратной функции, определяемойданными входа 9 блока 1 задания режима, на его первом выходе формируется управляющая комбинация, устанавливающая арифметико-логические блоки5 и 6 соответственно в режимы суммирования или вычитания, на втором -сигнал управления для коммутатора3, согласно которому путем коммутации осуществляется сдвиг порядка наодин разряд вправо при вычисленииквадратного корня или пронесение порядка при вычислении обратной Функции, на третьем - сигнал, согласнокоторому из блока памяти данных аппроксимации на его информационныевыходы подаются данные из областей,соответствующих вычислению Функцииквадратного корня или обратной Функции вРассмотрим вычисление квадратногокорня /х,Порядок функции вычисляется согласно соотношению: Для организации кусочно-линейнойаппроксимации область определения1 ф бьется на равные, кратные степени, два участка и для каждого участка записываются в блок памяти данныхаппроксимации начальные значенияаппроксимирующей Функции и коэффициент наклона отрезка аппроксимации(на фиг, 26 показан такой участок).Ему в соответствии по адресу М, /6 х," Хогде М абсци сса начала отрезка аппроксимации, а ах длина отрезка аппроксимации по оси У, записаны:м, =Ж+г,О 0где М - начальное значение аппрок"осимирующей функции;- допустимая погрешность аппроксимации,где К - коэффициент наклона аппроксимирующего отрезка;ц - угол наклона аппроксимирующего отрезка.Указанный способ разбиения облас - ти определения Функции мантиссы квад 1539772ратного корня позволяет определять значение старшей части мантиссы с выхода второго регистра операнда как адрес выбранного участка аппроксима- .5 ции для блока памяти данных аппроксимации, а младшую часть мантиссы с выхода третьего регистра операнда - как приращение аргумента функции аппроксимации на выбранном участке, 10 Мантисса функции квадратного корня вычисляется согласно соотношениюМ М +К(М-М ),где М -М- приращение аргумента 15функции аппроксимации.Операция умножения реализуется по. дачей на первый вход умножителя 7 данных с третьего выхода блока памяти данных аппроксимации, на второй 20 вход - данных с третьего регистра операнда 2,3. Операция суммирования осуществляется на втором арифметикологическом блоке 6 подачей на его входы данных соответственно с вто рого выхода блока данных памяти данных аппроксимации и с выхода умножителя 71На выходе 8,2 второго арифметико логического блока имеем значение мантиссы функции.Аналогичным образом на базе устройства организуется вычисление обратной функции 1/х. При этом арийметико-логические блоки 5 и 6 устанавливаются в режим вычитания, коммутатор 3 - в режим пронесения порядка, на первый адресный вход блока памяти данных аппроксимации подается 40 признак области данных аппроксимации функции (второй адресный вход блока памяти аппроксимации не задействуется), На первом выходе блока памяти данных аппроксимации устанавливается 45 единица.Порядок вычисляется согласно соотношениюР =1-Ру х 50На фиг. 2 в приведен график аппроксимационной функции мантиссы 1/х областью определения 0,5, 11 и областью значений Г 1, 0,5 . Подобным из-.ложенному способом функция мантиссы 55 1/х разбивается на участки и описывается в блоке памяти данных аппроксимации. Значение мантиссы результатавычисляется согласно соотношениюМ =М-. (М,-М, )Формула из об рет енияВычислительное устройство, содержащее три регистра операнда, первыйарифметико-логический блок и коммутатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей за счет реализациидополнительной функции у=1/х, в него введены блок памяти данных аппроксимации, умножитель, второй арифметико-логический блок и блок заданиярежима, выход установки режима которого соединен с управляющими входамипервого и второго арийметико-логических блоков, управляющий выход ивыход формирования адреса блока задания режима подключены соответственно к управляющему входу коммутатораи первому адресному входу блока памяти данных аппроксимации, второй итретий адресные входы которого соединены соответственно с первым выходом первого регистра операнда и выходом второго регистра операнда,входы которых и вход третьего регистра операнда соединены с соответствующими информационными входами устройства, вход задания режима которого подключен к входу блока заданиярежима, второй выход первого регистра операнда соединен с информационным входом коммутатора, выход которого соединен с первым информационнымвходом первого арифметико-логического блока, второй информационный входкоторого соединен с первым выходомблока памяти данных аппроксимации,второй и третий выходы которого подключены соответственно к первомуинформационному входу второго арифметико-логического блока и входу первого операнда умножителя, вход второго операнда которого подключен к выходу третьего регистра операнда, авыход в . к второму информационномувходу второго арийметико-логическогоблока, выход которого и выход первогоарифметико-логического блока являются выходами соответственно мантИссыи порядка устройства,. Тираж 550 Подписноеного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5