Устройство для умножения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК С,06 Р 7/52 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ КВ.ОУ) 7,ф сч ),рЯ4) ч ОБРЕТЕНИЯ ПИСА 4 л. 11 блем ССР моделирования Киевский оро Знамени инанской авиаасногражд Е. ЛисНИЯ ится к вычис жет быть исльзовано в состав ногопроцессо тем как быст кциональн(21) 3834266/24- (22) 02.01.85 (46) 15.08.86. Б (71) Институт пр в энергетике АН дена Трудового К ститут инженеров ции им, 60-летия (72) А. И. Стасю и 10, П. Подковко (53) 68.325(088 (56) Авторское с 11 1024908, кл. САвторское сви )- 920711, кл. С(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМ(57) Изобретение отнолительной технике и м х вычислительных си действующее многофу вычислительное устройство для вычисления произведения трех или двухпеременных, квадрата или куба числа,а также произведения квадрата числана произвольный код. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет возможностей вычисления функций у=х , у=гхии у=г х, Устройство содержит матрицу из (4 п) сумматоров, сумматор,три входные шины устройства и выходную шину устройства. В предлагаемомустройстве эа время, равное длительности переходного процесса, в схемевычисляется произведение трех и-разрядных чисел, а также как частныйслучай вычисляется произведениедвух чисел и квадрат. произвольногочисла и дополнительно вычисляютсякуб произвольного числа и произведения квадрата на произвольную переменную. 1 ил,1251126 2Устройство (фиг, 1) содержит сумматоры 1, матрицу 2, первую 3 и вторую 4 входные шины устройства, выход ную шину 5 устройства, шину 6 значения логической единицы устройства, третью входную шину 7 устройства и шину 8 значения логического нуля устройства,чч ч ч ч 11 ч -1 д ( 1)9=сает=ах Х+2 о,Х зрядная предс я собой(1;1)Х разрядные матрицы, представляющие собой разрядное изображение числа 2, х при г Ю ч "И ч(1 1) ч(1апишем слагаемые С(2 ХС(Х 2 ыражении (2) как Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в составе многопроцессорныхвычислительных систем как быстродействующее многофункциональное вычислительное устройство для вычисленияпроизведения трех или двух переменных, квадрата или куба числа, а также произведения квадратного числа напроизвольный код,Целью изобретения является расширение Функциональных возможностейза счет возможности вычисления функэций у=х ,. У=ыгх и у=2 х,На чертеже представлена схемаустройства для умножения трех переменных для случая, когда перемножаемые числа содержат п=4 разрядов. азрядные векторы, представляющие Устройство для умножения представляет собой однородный параллельный умножитель трех переменных, реализующий операцию вида=02 Х(1) и работает следующим образом. Представим выражение (1) в разрядной форме 111 как обой разрядное изображение чисел х,2, 12512 бно вторых сумматорах 1 первой итретьей строк по выражениям (4) иЯ) вычисляются значения 2 ьг72 м , поступающие на первые входы третьих сумматоров 1 этих жестрок и вторые входы вторых сумматоров 1 нтарай и четвертой строк, вкоторых вычисляются значения ( ичпоступающие на первые входы сумматоров 1 этих же строк. Б третьихсумматорах 1 первой и третьей строк.сну Увычисляются значения 2 К, 2 ж 4,поступающие на первые входы четвертых сумматоров 1 этих ке строк ина вторые входы третьих сумматоров 1второй и четвертой строк, в которых определяются по выражениям (4) и (5) значения, поступающие на первые вхадь сумматоров 1 этих же строк. И, наконецв четвертом сумматоре 1 первой строки по выражению (4) вь 1 числяется зна чение 2 о, которое подается навторой вход четвертого сумматоравторой строки, н катаром вычисляетсячзначение с и поступает иэ ега вы 4хода на второй вход четвертого сумматора 1 четвертой строки. Б четвертом сумматоре 1 четвертой строкивычисляется конечный результат повыРажению ( =( (1.=Ц- фэкатарый поступает на выходную шину 5устройства.В предлагаемом устройстве эавремя, равное длительности переходного процесса в схеме, вычисляютсяпроизведение трех и-разрядных чисел, а также как частный случай произведение двух чисел и квацрат произвольного числа (функции прототипа)и дополнительно куб произвольногочисла и произведение квадрата числа на произвольную переменную,Кроме того, благодаря однородной логической структуре устройства, так как оно может быть выполненона одном типе интегральных схем, например, К=155 ИПЗ 155-й серии, существенно улучшены его эксплуатационные характеристики, такие как поиск неисправности, диагностика вычислений и др., а также открывается возможность изготовления его в виде одной БИС, В соответствии с изложенным, а также благодаря возможности реализации достаточно большого набора функций у=х; у=х; у=я х; у=их; у=7 х за время, равное задержке сигнала между входом и выходомэлементов схемы, устройство можно 5использовать н качестве спецпроцессора для синтеза систем управлениядинамическими объектами н реальноммасштабе времени, например технологическими процессами н системахоперативного управления.Формула и э а б р е т е н и яУстройство для умножения, содержащее сумматор, причем выход сумматора подключен к выходной шине устройства, вход управления суммирова"нием сумматора подключен к шине значения логической единицы устройства,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения функциональныхвозможностей за счет возможностивычисления функций у=х , у=ях и3у=2 х, в него введена матрица сумма 225 торов, содержащая три строки по исумматаран,(где и - разрядность информации) и четвертую строку из и сумматоров, причем 1-й (где2и) разрядный вход первой входной шины устройства подключен к входам управления суммированием 1-хсумматоров второй и третьей строкматрицы сумматоров, 1-й разрядныйвход второй входной шины устройстваподключен к входам управления сумми 35раванием 1-га сумматора первой строки матрицы сумматоров и (1-1)-госумматора четвертой строки матрицысумматоров, выход и-го сумматоравторой строки матрицы сумматоровподключен к первому информационномувходу сумматора, выход (и)-го сум-,матора четвертой строки матрицы сумматоров подключен к второму входу45сумматора, выходы х-х сумматоров(.= ., и) первой и третьей строкматрицы сумматоров подключены сосдвигом 2 к первым информационнымвходам (.+1)-х сумматоров саответ 50ственно первой и третьей строк матрицы сумматоров, выход -го сумматора второй строки матрицы сумматоровподключен к первому информационномувходу (д+1)-го сумматора второй строки матрицы сумматоров, первые иифор"55,мационные входы первых сумматоровпервой, второй, третьей и четвертой строк матрицы сумматоров подключенык шине значения логического нуля1251 Составитель С, СилаевТехред О,Сопко Корректор Е, Сирохман Редактор К, Волощук Заказ 4414/48 Тираж 671 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 7устройства, второй информационный вход 1-го сумматора второй строки матрицы сумматоров подключен к выходу 3-го сумматора первой строки матрицы сумматоров, второй информационный вход -го сумматора четвертой строки матрицы сумматоров подключен к выходу 1.-го сумматора третьей строки матрицы сумматоров, второй информа 126 8ционный вход 1-го сумматора первой строки матрицы сумматоров подключен со сдвигом на 2 1 разрядов к третьей входной шине устройства, второй информационный вход 3-го сумматора третьей строки матрицы сумматоров подключен со сдвигом на 2" 1 разрядов к третьей входной шине устройства,