ZIP архив

Текст

)4 СО 6 Р 7/3 УДАРСТВЕННДЕЛАМ ИЗОБРЕ НОМИТЕТ СССР ТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ одеркащее у из 1 ре еги кумулято гру ростров-операндов, ми блок управления, ар кий блок и коммутат граммн етико-логич причем выход комму к первому информаци метико-логического зультата которого ционными входами р группы, выходы кот к соответствующим дам коммутатора, ( тора подключен иному входу арифлока, выход реоединен с информагистра операндоврых подключенынформационным вхо+1)-й информационАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. Самофалов К.Г. и др. Электронные цифровые вычислительные машины. Киев, "Вища школа", 1976, с.357.2. Коган Б.М., Каневский М.М. Цифровые вычислительные машины и системы. М., "Энергия", 1973, с. 32 1.3. Березенко А.И.и др. Микропроцессорные комплекты повышенного быстродействия. М., "Радио и связь", 1981, с. 99-120, рис. 498 (прототип). 54)(57) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ный вход которого соединен с вторым информационным входом арифметикологического блока и с выходом регистра-аккумулятора, входом подключенного к выходу результата арифметикологического блока, выходы сдвига влево, сдвига вправо и переноса которого соединены соответственно с входами с первого по третий логических условий микропрограммного блока управления, выходы операционных полей которого с первого по (к+3)-й соединены соответственно с управляющими входами регистров-операндов группы, регистра-аккумулятора, коммутатора Е2 и арифметико-логического блока, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия вычислительного устройства при выполнении операции извлечения квадратного Я корня, оно содермит коммутатор цифры результата, причем выходы двух стар" ших разрядов регистра аккумулятора соединены с информационным входом коммутатора цифры результата, выход которого соединен с четветрым входом логических условий микропрограммного блока управления, (к+4)-й выход операционных полей которого соединен с управляющим входом коммутатора цифры результата.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в электронных цифровыхвычислительных машинах и микропроцессорах. 5Известно арифметическое устройство, содержащее операционные блоки, каждый из которых предназначендля .выполнения определенной операции (например, умножения, сложения, 10вычитания, деления, извлечения корня). Устройство позволяет достичьвысокой производительности при реализации вычислительных процессов 11.Однако данное устройство содержит большой объем аппаратуры.Известно арифметическое устройство, содержащее блок управления,сумматор, регистры 23 .Однако известное устройство 20имеет ограниченные функциональныевозможности, так как введениеновой операции требует измененияего структуры.25Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсявычислительное устройство, содержащее арифметико-логический блок, регистра-аккумулятор регистры-опеФ30ранды, коммутатор и блок микропрограммного управления, причем к первой группе входов арифметико-логического блока подключены выходы регистра-акуумулятора, а к второй - выходы коммутатора, к информационным З 5входам которого подключены выходырегистров-операндов и регистра -аккумулятора, информационные выходыарифметико-логического блока подключены к информационным входам регистра-аккумулятора и регистровоперандов, выходы сдвига влево ивправо, а также выход переноса арифметико-логического блока подключенык входам логических условий микропрограммного блока управления, выходы операционных полей микропрограмного блока управления подключены куправляющим входам регистров-опе"рандов, регистра аккумулятора,арифметико-логического блока и коммутатора 3 . Арифметические операции в этом устройстве реализуются путем после довательного выполнения микроопераций сдвига и суммирования (вычитания) в сответствии с микропрограммами,записанными в микропрограммном блоке управления.Недостатком указанного устройства является низкое быстродействие при вычислении квадратного корня,Цель изобретения - увеличение ,быстродействия вычислительного устройства при выполнении операции извлечения квадратного корня.Поставленная цель достигается тем, что вычислительное устройство, содержащее регистр-аккумулятор, группу Р. регистров-операндов, микропрограммный блок управления, арифметикологический блок и коммутатор, причем выход коммутатора подключен к первому информационному входу ариметико"логического блока, выход результата которого соединен с информационными входами регистров-операндов группы, выходы которых подключены к соответствующим информационным входам коммутатора, (1+1)-й информационный вход которого соединен с вторым информационным входом арифметико-логического блока и с выходом регистра-аккумулятора, входом иод;люченного к выходу результата арифметико-логического блока, выходы сдвига влево, сдвига вправо и переноса которого соединены соответственно с входами с первого по третий логических условий микропрограмного блока управления, выходы операционных полей которого с первого по Ь+3)-й соединены соответственно с управляющими входами регистров- операндов группы, регистра-аккумулятора, коммутатора и арифметика-логического блока, содержит коммутатор цифры результата, причем выходы двух старших разрядов регистра-аккумулятора соединены с информационным входом коммутатора цифры результата, выход которого соединен с четвертым входом логических условий микропрограммного блока управления, (1+4)-й выход операционных полей которого соединен с управляющим входом коммутатора цифры.На фиг, 1 представлена схема вычислительного устройства; на фиг.2 -диаграмма алгоритма вычисления квадратного корня,Вычислительное устройство содержит регистр-аккумулятор 1, группу 2регистров-операндов, коммутатор 3,арифметико-логический блок 4, микро-2 с 2 лечения квадратногося за п циклов. Циклольких тактов, в каж Операция и корня выполня состоит из не выполняется только из которых а микроопе ия 3 1 программный блок 5 управления, коммутатор 6 цифры результата, выходы 7 - 10 результата, сдвига влево, вправо и три переноса блока 4.Коммутатор 6 цифры результата состоит из элементов И, первые входы которых подключены к выходам регистра-аккумулятора 1, а вторые входы - к выходу микропрограммного блока 5 управления.Вычислительное устройство работает следующим образом.Арифметические операции в вычислительном устройстве осуществляются 1путемпоследовательного выполненйя микроопераций сдвига и суммирования (вычитания) в соответствии с микропрограммами, записанными в микропрограммном блоке 5 управления. Ветвление программ осуществляется в зависимости от значений сигналов, поступающих в определенный момент времени с выходов переноса, сдвига влево или вправо арифметико-логического блока 4. Кроме того, ветвление программ может производиться по сигналам, поступающим на входы микропрограммного блока управления 5 с выхода коммутатора 6 цифры результата. Выполнение операций сдвига, сложения, вычитания, умножения, деления и пересылки не отличается от выполнения данных операций в устройстве- прототипе. Сдвиг влево или вправо в регистре-аккумуляторе 1 или в регистрах- операндах 2.1-2.Е может быть осуществлен за один такт. При этом операнд выдается из нужного регистра через коммутатор 3 на арифметикологический блок 4, где сдвигается влево или вправо, а с выхода результата арифметико-логического блока записывается в тот же регистр. Сложение (вычитание) содержимого двух регистров также осуществляется за один такт. При этом в качестве регистра одного операнда всегда используется регистр-аккумулятор 1. Второй операнд может находиться в любом регистре-операнде 2.1-2.Е. Результат суммирования (вычитания) может быть записан только в те регистры, в которых находились операнды. Пересылка из регистра в регистр производится за один такт. При этом информация из регистра 2.1-2,3 передается в арифметико-логический блок 4, с выходов 170448, 4.которого записывается в нужный регистр.,При выполнении операции извлечения квадратного корня у=х (1/44 х 1)вычислительное устройство работаетв соответствии со следующим алгоритмом:7=1, 2 КО=(х);Для 1.=1,п выполнить п.п. 3-5;10 -1 при 2 К,.с У = 0 при -2" 622;.,с 21 при 2 К 2,Ц Ъ15 где У; - слово, содержащее только 1старших разрядов результата;у, - очередная цифра результата;К - очередной остаток,Микропрограмма выполнения операцииизвлечения квадратного корня реализуется по диаграмме алгоритма фиг.2,Для вычисления необходимы, например, регистры 2. 1, 2.2 и 2.3 дляхранения - У ,К,2 . В исходном состоянии величина 2 К =(х) хранитсяв регистре-аккумуляторе 1, в регистре 2. 1 записана " 1", регистр 2.2 обнулен, а в регистре 2.3 записана1величина 2ЗоСоответствие значений старших разрядов 2 К;, (знакового г, и старшего разряда дробной части е, ) и очередного разряда результата у" приведено в таблице.Перед началом выполнения каждого цикла микропрограммный блок 5 управления выдает сигнал на управляющий вход коммутатора 6 цифры результатов, анализирует значение двух старших разрядов 2 К;, поступающих с выходов коммутатора б цифры результата, которые представляют собой значение очередного разряда у; . В зависимости от этого осуществляется ветвление микропрограммы. Кроме того, сигналы с выходов коммутатора 6 цифры результата могут быть выданы из устройства. Действия в каждом такте описаны в диаграмме алгоритма на фиг. 2, обозначения в которой соответствуют схеме вычислительного устройства на фиг.1,При у - 1 и у в -1 Цикл состоит из восьми тактов, при у =0 цикл состоит из двух тактов. В результате выполнения и пикловв регистре 2.1 формируется результат,Конец операции определяется микро-программным блоком 5 управления поединичному значению сигнала, формируемого при сдвиге вправо регистра 2.3. Положительный эффект изобретения 1 О по сравнению с прототипом состоитв сокращении примерно в 1,5 раза времени вычисления квадратного корняза счет незначительных аппаратурныхзатрат.15 Кроме того, результат в данномвычислительном устройстве вычисляет"ся, начиная со старших разрядов,значения которых формируются на выходах коммутатора 6 цифры результата, 2 О что позволяет сразу производить егодальнейшую обработку.а иал ППП "Патен Ужгород, ул.Проектная, 4 4705/46 Тираж 710 ВНИИПИ Государственного коми по делам иэобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушская

Смотреть

Заявка

3591026, 20.05.1983

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Р-6891

ГОНЧАРЕНКО ГРИГОРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, ЖАБИН ВАЛЕРИЙ ИВАНОВИЧ, КОРНЕЙЧУК ВИКТОР ИВАНОВИЧ, ЛЫСЕНКО АЛЕКСАНДР ЕФИМОВИЧ, МАКАРОВ ВЛАДИМИР ВАСИЛЬЕВИЧ, РЕПКО ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ, ТАРАСЕНКО ВЛАДИМИР ПЕТРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G06F 7/38

Метки: вычислительное

Опубликовано: 30.07.1985

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-1170448-vychislitelnoe-ustrojjstvo.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Вычислительное устройство</a>

Похожие патенты