Устройство для вычисления функции

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(5)М. Кл.з с присоединением заявки Йо 6 06 Р 7/38 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В.И. Корнейчук, Б.В. Косинову А.С. Покаржевский,В,П. Тарасенко, И.В. Филипенко и А.А. Щербина Киевский ордена Ленина поЛитехнический институтим. 50-летия Великой Октябрьской социалистическойреволюции(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ФУНКЦИИ Изобретение относится к вычисли" тельной технике и может быть применено, напоимер в специалиэированных вычислительных блоках для вычисления функции х + уа Известны Устройства для вычислении функции тхк е ух, ссдеринщие регистры операндов, сумматоры, счетчики, коммутаторы, логические элементы 1,Недостатками известных устройствявляются значительные аппаратурныезатраты,Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для вычисленияфункции /хх е у 1, ссдериещее регистрпервого операнда, счетчик второгооперанда, первый счетчик порядка,блок управления 2.Недостатками устройства такжеявляются большие аппаратурные эатратЫеЦель изобретения - сокрацениеаппаратурных затрат.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для вычислении функции ./х" + ух, ссдерхнщеерегистр первого операнда, счетчиквторого операнда, первый счетчикпорядка, блок управления, введенывторой счетчик порядка и дешифратор,входы которого подключены к разрядным выходам первого счетчика порядка, а выходы " к разрядным вхо дам счетчика второго операнда, выход переполнения которого подключенко входу первого счетчика порядка,установочные входы и выходы которого соединены соответственно с выходами и входами второго счетчикапорядка, выход и вход знаковогоразряда которого подключен к первомууправляюцему входу и выходу блокауправления, подключенного также ко 2 входу первого счетчика порядка,разрядные входы регистра первогооперанда соединена с соответствующими выходами счетчика второго операнда, выход нулевого Фаэряда которого щ и выход первого разряда регистрапервого операнда соединены с соответствуаицими входами блока управления, второйуправляющий выход которого подключен ко входам регистра З),.первого операнда и счетчика второ,го олеранда, установочные входы которого подключены к выходам регистрапервого операнда,На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит регистр 1первого операнда, первый 2 и второй3 счетчики порядка, счетчик 4 второго операнда, дешифратор 5, блок буправления, Выходы счетчика 2 подключены ко входам дешифратора 5, каж-.дый з.-ый выход которого(1=0,1,2,ипервыми будем считать старшие разряды) связан со счетным входом 1-го разряда счетчика 4,выходнулевого разряда которого соединенсо счетным входом младшего разрядасчетчика 2, выходы счетчика 2 сосдвигом на один разряд влево соединены с установочными входамисчетчика 3, выходы которого со сдвигом на один разряд влево соединеныс установочными входами счетчика 2Выходы регистра 1 соединены с установочными входами счетчика 4, выходы которого со сдвигом на п-разрядов вправо соединены со входамирегистра 1, Кроме того, устройствосодержит блок б управления, связанный с выходами нулевого и первогоразрядов счетчика 4 и регистра 1,выходом знакового разряда счетчика3, с управляющими входами счетчиков4, 2, 3 и регистра 1. Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии в счетчиках 4, 2, 3 и регистре 1 записаны нули.В первом цикле вычисления блок 6 управления подключает к управляющему входу счетчика 4 входную шину, по которой в устройство поступают импульсы в количестве, равном х. По каждому управляющему сигналу производится прибавление единицы в 1-ый разряд счетчика 4, где 1-ое число, поступающее на входы дешифратора 5 со счетчика 2, Когда в счетчике 4 в нулевом разряде образуется единица, то последующие счетные сигналы, поступающие на вход этого разряда, не изменяя состояния последнего, проходят на вход младшего разряда счетчика 2 и счетчика 3.Цикл заканчивается по сигналу от источника информации об окончании передачи кода х., В результате выполнения первогб цикла на счетчике 4 получаем мантиссу в, а на счетчике 2 -порядок числа р, записанного в форме с плавающей запятой. (Цифра, стоящая в 1-ом разряде счетчика 4 имеет вес 2 ). Во втором цикле по сигналу блока 6 управления осуществляется передача содержимого счетчика 4 в регистр 1 (со сдвигом на и разрядов вправо) и одновременно с этим - передача содержимого регистра 1 в счетчик 4, а счетчик 3устанавливается в состояние в . и.В третьем цикле аналогично первому на управляющий вход счетчика 4поступает в число-импульсном кодеоперанд у. Если порядок числа упревосходит порядок числа х на величину Я (Я = 0,1,2 п), то всчетчике 4 Я раз будет наблюдатьсяпереполнение и следовательно всчетчик 2 и счетчик 3 прибавится поЯ единиц. Цикл заканчивается посигналу от источника информации обокончании передачи кода у. В результате выполнения третьего цикла насчетчике 2 получаем порядок РМ5 = Р+ Я, а на счетчике 4 мантиссувчисла у,В четвертом цикле блок б управления вьдает серию сигналов, по каждому из которых осуществляется сдвиг20 содержимого регистра 1 и прибавление единицы в счетчик 3. Цикл заканчивается по достижению счетчиком3 состояния 0. Если при этомв нулевом и первом разрядах регистра1 записаны единицы или в нулевомразряде счетчика 4 записан ноль, товыполняется пятый цикл, в противномслучае устройство переходит к выполнению шестого цикла,Пятый цикл вычисления полностьюаналогичен второму.В шестом цикле блок 6 управлениявырабатывает серию сигналов, покаждому из которых осуществляетсясдвиг содержимого регистра 1 и прибавление 1 в счетчик 3, Циклзаканчивается, когда в нулевомразряде регистра 4 появится единица,т.е. когда выполняется нормализациямантиссы числа, записанного в ре 40 гистре 1.При этом в счетчике 3 получают/(Р Р)/,В седьмом цикле осуществляетсязапись в счетчик 3 со сдвигом влево на один разряд содержимого счетчика 2 и запись в счетчик 2 со сдвигом влево на один разряд содержимого счетчика 3. Содержимое первогоразряда счетчика 4 заносится вмладщий разряд счетчика 2 и счетчика 3, в нулевой и первый разрядисчетчика 4 заносятся соответственнои 1 ф, Если в первом Разряде регистра 1 записана единица, тов регистре 1 выполняется сдвиг на55 один разряд, в противном случае внулевой и первый разряды этого регистра заносятся соответственнофО и фф 1Седьмой цикл выполняется за одинтакт, т.е. все описанное вышепересылки и сдвиги выполняются одновременно, по одному и тому же сигналу блока б управления. В результате выполнения седьмого цикла в(с некоторой погрешностью) мантиссы квадратов операндов х и у, в "четчике 3 - порядок числа, мантисса . которого находится на счетчике 4, а в счетчике 2 - разность порядков этих чисел.В восьмом цикле блок б управления выдает серию сигналов, по каждому иэ которых осуществляется прибавление единицы в счетчик 2 и сдвиг содержимого регистра 1. При этом, если в нулевом разряде регистра 1 единица, то на управляюший вход счетчика 4 с выхода блока б управления проходит сигнал, обеспечивающий прибавление единицы к соответствующему разряду счетчика 1. Так происходит суммирование мантисс х и у, цикл заканчивается, когда в дешифратор 5 сигнал появляется на выходе с наибольшим номером.В девятом цикле осуществляется передача кода счетчика 4 на регистр 1. При этом, если в нулевом разряде счетчика 4 была единица, то к содержимому счетчика 3 прибавляется 1 и на нем получаем порядок числа х + уоВ десятом цикле осуществляется серия сдвигов регистра 1. Цикл заканчивается при появлении т 1 в нулевом разряде регистра. В результате, на регистре получаем нормализованную мантиссу числа х + у Мантиссу числа ихт + у получаем, считывая нулевой разряд с нулевого разряда регистра 1, первый разряд с младшего разряда счетчика 3, а-й разряд мантиссы=2,3,4 ) - с-1)-го разряда регистра 1. Порядок числа записан в остальных старших разрядах счетчика 3.Если считать, что аппаратурные затраты на изготовление устройства пропорциональны количеству корпусов интегральных схем, то предлагаемое устройство позволяет уменьшить аппаратурные затраты по сравннию с известным более, чем в двараза.Формула изобретенияустройство для вычисления функиин иххт тт ут, ссдериаиее регистрпервого операнда, счетчик второгооперанда,. первый счетчик порядка,10 .блок управления, о т л и ч а ю щ е"е с я тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат, в неговведены второй счетчик порядка идешифратор, входы которого цодклю 15 чены к разрядным выходам первогосчетчика порядка, а выходы - кразрядным входам счетчика второгооперанда, выход переполнения которого подключен ко входу первого2 О счетчика порядка, установочные вхо"ды и выходы которого соединенысоответственно с выходами и вхо-дами второго счетчика порядка, выход и вход знакового разряда которого подключен к первому управляющемувходу и выходу блока управления,подключенного также ко входу первогосчетчика порядка, разрядные входырегистра первого операнда соединеныс соответствующими выходами счетчи, ка второго операнда, выход нулевогоразряда которого и выход первогоразряда регистра первого. операндасоединены с соответствующими входамиблока управлениявторой управляющий выход которого подключен ковходам регистра первого операндаи счетчика второго операнда, устаноночные входы которого подключены квыходам первого операнда.4 О Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 404082, кл. 6 06 Р 7/38, 1971.2. Авторское свидетельство СССР45 по заявке Р 2393765, 03,08.76 (прототип).752332 СостаТехред тель Н. ШелобаноККовалева игорук Редактор рректор н раж 751твенногоетений и-35, Ра Подписно Зака Филиал ППП Патентф, г.Уагород, ул. Проектная 4747/8ЦНИИПпо,113035 Росударс лам изо Москва,омитета СС открытийушская наб.,