Вычислительное устройство

,.;.1 АВТОРСКО ИДЕТЕЛ ЬСТВ участку т код хо 000 иодится к аппрокси= 10000, т.д. Твким соответстризует изменение астка аппроксима - ххтЕ (О; 1,риведена; на фиг.2мирования- графикищие работ7Ьхх Е 1 х 2 Х 1,На фиг. 1 псхема устройствазации блока Форции; на фиг. 32 = 2" /х, поясняю функциональная - пример реалибазисной функ- функций р (т), у устройства. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР М 1262480, кл, 6 Об Р 7/52, 1985.Авторское свидетельство СССР М 676986, кл, 6 06 Р 7/38, 1978. (54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для деления чисел, представленных в формате с фиксированной запятой.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет реализации операции деления чисел.Вычисление отношения у/х основано на кусочной аппроксимации функции 1/х, причем длина участков аппроксимации пропорциональна целочисленным степеням двойки, Для вычисления функции Л = у/х на 1-м участке аппроксимации (1 = О, 1 п - 1; и - число разрядов делителя) используется соотношение7 = у = - " ср (т), хЕ х; х + Л хД, (1)х хгде х 1 - значение аргумента х, соответствующее началу 1-го участка аппроксимации;Ь х - длина 1-го участка аппроксимации; р=- 1/(т+ 1) - базисная функция.Если х Е 10; 2" - Ц, то в формуле (1)х 1 = 2 п+1, 1= 0,1 п - 1;Ь х = хь 1 - х = х 1,деления чисел, представленных в формате с фиксированной запятой, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет реализации операции деления чисел. Новым в устройстве, содержащем дешифратор 1 старшей единицы кода делителя, первый 2 и второй 4 блоки сдвига, блок 5 формирования базисной функции, является введение умножителя 7, что позволило в устройстве выполнять не только операцию вычисления обратной величины, но и операцию деления чисел, 3 ил. следовательно, нулевом мации (1 = О) соответству первому участку -х 1 = 0 образом, деление у/х с вующему сдвигу делимоВеличина т характ кода делителя внутри у ции Вычислительное устройство (фиг, 1) соержит дешифратор 1 старшей единицы коа делителя, первый блок 2 сдвига, вход 3 елителя устройства, второй блок 4 сдвига, лок 5 формирования базисной функции, ход б делимого устройства, умножитель 7, ыход результата 8 устройства.Блок 5 формирования базисной функции (фиг. 2) содержит блок 9 памяти, блок 10инверторов, сумматор 11.Код номера участка формируется дешифратором старшей единицы кода делителя и определяет величину сдвига делимого,необходимую для получения отношенияу/хь а также величину сдвига делителя х,требуемую для получения нормиоованногозначения й Блок формирования базиснойфункции вычисляет значение Функции р(т),единичной для всех участков аппроксимации, которое умножается затем на величину,Устройство работает следующим образом,Код делител пост/пает с входа 3 навход дешифратора 1, который определяетположение крайней левой единицы кода.Если обозначить Мо - десятичный эквивалент выходного кода дешифратара 1, тоМп=г 1 - 1 - Кгде к = 0,1,п- номер первого слева разряда кодаделителя, содержащего единицу.При этом нулевому коду (Мо = О) навыходе дешифраторасоответствует нулевой участок аппроксимации с начальным значением делителя хо:= 100.00 (см, фиг. 3),коду Мо = 1 - первый участок с х 1 = 010 00и т.д. Код с выхода дешифратора 1 поступает на управляющие входы боков 2, 4 сдвига.Блок 4 сдвига формирует величину у/х путем соответствующего сдвига вправо кодаделимого у.Блок 2 сдвига производит левый сдвигкода делителя, необходимый для получениянормированной величины т Е (О; Ц, Например, если Мо = О, то в блоке 2 сдвига осуществляется нулевой сдвиг кода, при Мо = 1код делителя сдвигается влево на один разряд и т,д. (и - 1)-разрядный код, определяющий нормированную величину г, поступаетна вход блока 5 формирования базиснойфункции.Блок 5 формирования базисной функции(см. Фиг. 2) вычисляет ее значение в видесуммы кусочно-линейной р т) и корректиру щей Ьр фущцйЮ=уь (г)+Ьрт, Р)Где фд (7) = 1 - Г/2;Ьр)=1/(+ )-, +/2,Кусочно-линейная функция рформируется в виде дополнительного кода величины т/2. Кодтинвертируется в блоке 10инверторов и поступает со сдвигом в одинразряд(деление на два) на второй вход сумматора 11. При этом старший разряд второго входа сумматора 11 подключен к шинелогической единицы устройства. Логиче 40 50 и - 1, при нечетном;Й=-- 1, при четномиМ=п - Й,Очевидно, что при увеличении 1Й максимальная величина модуля первой производной функции ЬЪ(т) растет пропорционально целочисленным степеням двойки и достигает наибольшего значения при 1 и - 1, Следовательно, на всех участках 1 Й шаг изменения аргумента корректирующей функции должен быть минимальными равным единице младшего разряда, При уменьшении 1Й максимальная величина модуля первой производной уменьшается от участка к участку в два раза, что приводитк возможности соответствующего увеличения шага изменения аргумента корректиру 1 ощей Функции. Таким образом, на всех участках 1 Й для полного определения корректирумющей Функции ЬЪ(г) достаточно иметь 2 значений функции р (г),ская единица, которую следует прибавить кобратному коду величины т/2 для полученияее дополнительного кода, подается на нулевой разряд первого входа сумматора 11, На5 все остальные разряды первого входа сумматора 11 поступает код корректирующейфункции Ь р(т) с выхода блока 9 памяти,Можно показать, что для вычисленияфункции Е = у/х с точностью представления10 аргументов достаточно определить коморектирующую функцию Ьр(т) лишь в 2 точках, где М = (и + 1)/2 при и - нечетном иМ = и/2+ 1 при п-четном,С учетом (2) формула (1) преобразуется15 к видуЪ ( ) = У. ( / И + Ь Р Ж)При у = ус = 2" общая величина корректирующей поправки функции Е опреде 20 ляется выражениемЬЪ- Лр(г).Найдем Й-й участок аппроксимации, накотором максимальная величина модуляпервой производной функции Ь 3 (т) равнаединице, т.е. шаг изменения функции (шагее дискретизации) равен шагу измененияаргумента Г. Йа каждом участке аппроксимации максимальное значение модуляпервой производной Функции ЬЕ т) соответствует величине т = О и с учетом х = 2равноЦ ,(ОУ2-и+2 + 1,Из соотношения ЦЬ 7 ц(01 находим//оФдииюге И 5 пищепР А В сумматоре 11 блока 5 формиРуется сумма корректирующей Лр(г) и кусочно- линейной рл (т) функций, определяющих базисную функцию р (т), которая поступает на второй вход умножителя 7. На первый вход умножителя 7 подается величина у/х с выхода блока 4 сдвига и на выходе устройства формируется результат в виде1 ух г+1 хформул а из о 6 рете н ия Вычислительное устройство, содержащее дешифратор старшей единицы кода делителя, первый и второй блоки сдвига и блок формирования базисной функции, вход которого соединен с выходом первого блока сдвига, информационный вход которого соединен с входом делителя устройства, выход дешифратора старшей единицы кода делителя соединен с управляющими входами первого и второго блоков сдвига, о т л и ч а- Б ю щ е е с я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей за счет реализации операции деления, в него введен умножитель, выход которого соединен с выходом результата устройства, вход делимо го которого соединен с информационнымвходом второго блока сдвига, выход которого соединен с первым входом умножителя, второй вход которого соединен с выходом блока формирования базисной функции, 15 вход дешифратора старшей единицы кодаделителя и информационный вход первого блока сдвига объединены между собой.1674109 Составитель Е, МурзинаТекред М.Моргентал едактор луженк ректо няк оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина,каз 2922 Тираж 375ВНИИПИ Государственного комитета по113035, Москва, ЖПодписноебретениям и открытиям при ГКНТ СССаушская наб., 4/5