Интегро-арифметическое устройство

746602 жки, первый вход третьего элемента ИЛИ, вторые входй всех элементов зазадержки соединен с вь 1 ходом первого держки, пятый вход форМирователя сумматора, выход четвертого дополни-.приращейий, шестой и седьмой входытельного элемента И соедийен с вторым формирователя частного являются упвходом третьего дополнительногоэле-" мента ИЛИ, выход первого дойолнитель" равляюшимй входами устройства. 2/ .фсумматор 4, регистр, 5приращений,формирователь 6 приращений, формирователь 7 частного, элементИ-НЕ 8, элементы 9, 10 задерж ки, первый и .второй регистры 11,12 частичных суйм, экстраполятор 13,.элементы И 14-20,:элементы ИЛИ 2123, дополнительные элементы И 24-28,дополнйтельйь 1 е элементы ЙЛИ 29-34и элемент задержки 35. 1Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть исполъзовайов цифровых вычислитель "пЫх комплексах, работающих в системах управления с высокими требованиями к скорости выполнения вычиыений.Целью изобретенйя является повышепие быстродействия. На чертеже представлена блок схе-ма йнтегро-арифметического устрои",ства, . Устройство включает первый и" вто В предлагаемом интегро-арифметическом устройстве алгорйтм функционированияпри вьполнении.интегрирования может быть представлен в виде рой регистры 1 и 2 подынтегральной Функции; первый сумматор 3, второй выход - с первым входом первого ре- ного элемента ИЛИ подключен к второму" -" гистра частйчных сумм, четвертый вы- входу элемента И-НЕ, первый вход пяход - с входом второго регистра ча- того дополнительного элемента И соестичных сумм,выход первого допол- . динен с выходом второго регистра чанительного элемента И соедийен с вто- стичных сумм, а выход - с третьим= "рым входом регистра приращений, вы- входом третьего элемента ИЛИ, первыйход которого, подключен к Йервому вход четвертого дополнительного элевходу второго дополнительного эле- мента ИЛИ Соединен с выходом первогомента И, выход которого подключен к элемента задержки, второй вход - с выпервому входу второго дополнительно-выходом .седьмого элемента И, а выход -го элемента ИЛИ, выход второго дойол- е вторым .входом второго регистра ча= " йительного элемента ИЛИ соединен сстичнйх сумм, первый вход пятого довторыйвходом второго суМматора, вы полнительного.элемента ИЛИ соединенход которого соединен с первымвхб"с."выходомвторого элемента задерждом второго элемента задержки, первый ки, второй вход - с выходом четвервход третьего дополнительного элемен-. того элемента И, а выход - с вторымта И соединен с первым выходом вто- :входом первого регистра частичныхрого регистра подын 1 егральной функ-сумм, выходшестого дополнительногоции, а выход в .с первым входом тре- . элемента ИЛИ соединен с вторым вхотьего дополнительного элемента ИЛИ,. ; дом пятого -элемента И, третьи входы.выход которого соединен с первыМ вхо- пЕрвого регистра, частичных сумм идом элемента Й-К, выход" третьего-. :второго регистра подынтегральной"элемента задержки соединен с вторым ; функции являются информационнымй вховходом Второго дополнительного" эле- : дами устройства, вторйе входы перво-мейта ИЛИ и с четвертым входом фор-го, второго, третьего", четвертого,мирователя приращений, выход которо-пятого дополнительных элементов И,го подключен к первому входу четвер- " второй вход первого дополнительноготого дополнительного элемента И икэлемента ИЛИ,первый, второйвходы,первому входу первого элемента задер- шестого дополнительного элемента)з) у 11 рг ------ если райр чу ( +1) ЬУ( У 21 1 2 1 2- Уу( .У) , . РР1 У Уя ( 2 1приращений 6. Подынтеграпьная функт лбг)ьа 1) ч- сБр(ха 1)2 )лх 1 цня урга при короткой разряднойЬу - - ду . у сетке).или младшие разряды подынтег( 1)г .15Фральной функции ург (при удвоеннойразрядной сетке) поступают в первый= ПЖг, регистр 1 подынтегральной фуйкции.й У У Старшие разрядЫподынтегральной функ-й2 ции ург 1 при удвоенной разрядной сетРр,зу.- 2 ж ж):.2 Урь;рж 2,РР,Ж "Ж ЖЖ Ж Ь- . У,(Ж)Ж У Р Р)р Ю ур ( :У Ж РРЖЖ Р+1) - значение подынтегральной функ- . ( у - О,ш-Р где ш - шаг экстСУУЖ(С) 22 "Ж Ж) " Р "Рции ург в тОчке 1 + р . присращенйй 6.Кроме того, при выполрУ г +1 кении экстраполяции и квантования вьу - квантованиые приращения экстраполятор 13 иэ Зу поступают осподынтегралЬной функции и переменной .У 1-Оц интегрирования соответственно в точ- ЗО . .У Уьу2 1 22 --(У 1,2)..2,(1.1). -: . - Р.,;.Ж. Ж .ЖРЖЖЖ,Р 22)е,". уж Р,.ра Р".". .:уванное приращение интеграла, вычис-. ние ординаты при короткой разрядной ленного в г-ом интегрировании в точ- сетке .или,младшие разряды ординатыЧ Ябг(5+1) , З при удвоенной разрядной сетке с выхоке (+1); , частичная да первого регистра подынтегральной сумма неквайтованных прйруащений ин-функции (1 и старшие ра(з 1 яды ординаты.+ ТК(5.+1)при вычислениях и удвоенной разрядтегралов в точке (+1);.: ной сеткой с выхода второго регистру40иеквантованное приращение переменной: Ра подынтегральной функции 2 посту-чу(1+) . пают через первый элемент ИЛИ 21 нав точке У)ь+1)2 " ИНО О первый вход суииатора ж, Одновреразрядное квантованное приращение пе- менно на второй вход первого сумматоременной ус в точке (3.+1) а - коли- ра Э поступает с выхода регистраф аьчество разрядов приращений в режиме . приращения 5 через дополнительныйэлемейт И 25 при отсутствии признака кареткой разрядной сетке в . - деления Н 4 и злеиент йпй 30 прираиет 2 а(1+2)уквантованное экстраполйрованное приние : . , С выхода сумм а 4чу .(;+1) ращение переменной уК в точке 1+2 Р БОЬуУстройство работает сЛедующим об- новое значение псждынтегральной функцйи при наличии признака формироваразом.Выч сли ельный процесс выполнения ния нового значения подынтегральнойВычислительный процесс выполненияодной операции интегрирования в (.+ функЮи Пург поступает на первый и +1)-ом шаге решения, Выполнение.опе- щ .втоРой Регистры функций 1 и 2. В слурации начинается после поступления е нади ия йнверсии ри к Пур из запоиинаюдего устройства прн- неизиенные Разряды подынтегральньйт у ( +1) . . функции переписываются н первый ирадения в регистР прираде- второй регистры поль)нтегральных функ- су и атор- у, если я 5.дп у Ф яоп 5 74 бб 02 6 ций 1, 2. Вместе с этим разряды под- матора 3 поступает в экстраполятор 13,е ынтегральной функции направляются в По окончании операции в ЗУ заносятся формирователь приращений интеграла. значения ург при Пург = О или Полученное на выходе формирователя ург(1.+1) при Пур 1 = 1, поступающие - приращений б приращение тивсс)-. щ вьу ров подынтегральной функции 1 и 2, . передается на первый вход элемента чу 1 с(+1) ПуЕ(1+1) И-НЕ 8, где умножается на коэффицизначения рии п и ент (-1)Пвн при нвлични прививке 1 О ПЖг - 1 н приращениюЕ (.+2) инверсии приращения интеграла Пк 3,дЯ р поступающего на второй вход элемента поступ щие в ЗУ из зкс раполятора 13, И-НЕ 8, Величина Рг(1( 1)После записи результатов операцииЬу из ЗУ выбирается информация, необхо-. с выхода последнего направляетСя на ,димая для выполнения следующей опе- . первый вход сумматора 3 и складыварации интегрирования. Выполнение этой ется с накопленной в предыдущих опеоперации аналогично предьдущей. рациях суммой неквантованных прираДля выполнения в ИАУ операций дещений интегралов, поступающей .нар . ления используется алгоритм без восвторой вход сумматора 3 с выхода пер 20 становления остатка, при котором вого регистра 11 частичных сумм причастное от деления двух чисел произнапичии инверсии признака удвоенной во ьного на ВУ - делитель, удовлетворяющих услоразрядной сетки Пус. При вычислениях в режиме удвоенной разрядной сетке (Пус = 1) содержимое первого реги вию1, равно стра 11 частичных сумм поступает во .второй регистр 12 частичных сумм. При наличии инверсии признака Пйт х = у = х у х,р х 2 уух,окончания формирования переменнойдг(+ 1) ЗО интегрирования сумма . с причемх х,х , равны 1 или О.Деление является многоцикловойцУ . выхода сумматора 3 приходит в первыйоперацией, в каждом цикле определяет" регистр 11 частичных сумм, а черезся одна цифра частного, него при удвоенной разрядной сеткеВ предлагаемом интегро-арифмети(Пус = 1) - во второй регистр 1235 ческом устройстве осуществляется частичных сумм и запоминается до.ускорение выполнения деления за счет "следующей операции интегрирования, вычисления двух цифр частного в од- При наличии признака Пйт окончанияо а я ном Цикле ойерации. Выполнение опера- формирования переменной интегрирова- ции деления в ИАУ производится по7 УК(х+1) нин величине --с выхода сум С следующену алгоритму: Д у 1, если яхдпу= яцпЯ. =. 1,3,5,О, если яхкпу яхКп Е7466028где Е - первый остаток от деления, и 2 Е; . Старшие разряды остатковполученный в 3.-ом цикле . запоминаются на элементах задержкиоперации; 9, 10 и используются в формироватеЕ 1 -. - втОрой остаток от деления, 5 ле частного 7 для определения верно- .полученный в -ом цикле го остатка по следующему алгоритму:операции;х;, - первая цифра частного, об- В ,= Ы У Пй ф В 1,разованная в 3.-ом циклеоперации; . 10 - В = ПЙ В 1,вторая цифра частного, об-. .1, если зц,п у = зхп Е,разованная в х-ом циклеВ 1операции. 0, если зп У Ф збп Р 1 ДРассмотрим процессвыполнения операцйй,деления в предлагаемом ИЛУ, . .15 Сформированйые в формирователе частПеред началом операции из ЗУ во вто- . ного 7 сигналы сбросов В ; илирой регистр 2 подынтегральной функ- В, управляют сбросом ложных остат.ции и в первый регистр 11 частичных :, ов 21 или Е, записанных в регистсумм. с выхода ЗУ считываются коды де- Рах .и, 12 частичных сумм.лителя и делимого соответствейно, а 20 .:Образование значения остатка Ерегистр приращений 5 используется :. оСуществляется в формирователе придля записи частного, В сумматоре 3.ращений 6, с этой целью на его треформируется первый в цикле остаток . тий .вход подается код делителя с вью"Е;, . Ускорение выполнения деления " хода второго регистра 2 подынтегральдостигается путем структурйого рас-.: 25 ной функции, на четвертьй - с выходапараллеливания вычислений приведенно-сумматора 3 через элемент задержкиго:выше алгоритма. В связи с этим.: 9,удвоеййьФ остаток 2 Е; а на пянеобходимо вычисление остатков Е : : тын вход - признак операции деленияи Е; совмещать во времени, Так как Пс 1. По признаку деления в формирова 1 яв начале операции еще не сформирован 30 телепРиРащенЮ организуется инверзнак. первого остатка Е;, н невозмож сия кода делителя, В элементе И-НЕ 8но проверить условиеахи у =. : . инверсия кода делителя выполняетсязцртЕ;: позволяющееопределить " топько при наличии сигналаинверсиис каким знаком необходимо йодавать ." Делителя ПЫ, вырабатываемого в форделитель в сумматор для образовання . ,мйРователе ЧаСтного 7 прй выполнении=. 2 Е; - 1 соответственно. Верныйостаток определяются после полученйя 40 иесли вФ 1 сВ= з 1 фй упри Пс 1=1знака з 1 яп Е 1. Запоминание вычис-- оРмиРованне цифр . частного осуленных остатков Е и Е произво- , ществляет формирователь частного 7,1 , 2дится в первом и втором региСтрах: в кждом цнкле образуются пара цифр11, 12 частичных сумм соответственна, :частного, которьес первого выходаКак следует из алгоритма запоминание 5 блока Фармированйя частного перезаостатка: Е," не производится, хранение пнсываются в регистр приращений. 5.же знака его осуществляется в форми СФормированный код частного перепирователе частного. 7. Зайесение ос- , . сывается с вьосода регистра приращетатков Е; и Е; в первый и второй .ийй 5 в.ЗУ.Фрегистры 11 12 частичньк сую осуще-:. Испояъзованйе предлагаемого уст":.50ществляется сосдвигомв сторону., Ройства позволяет увеличйть скоростьстарших разрядовна один такт. через. РешеййЯ задач, имеющих смещенныйэлементы задержки 9 и 10, благодаря . характер вычйсления (непрерывный ичему производится умножение их иа точечный), реапизуемых в вычислитель.коэффициент 2 и в регистрй 11, 12ных комплексах систем управления дизаписываются значения. величин 2 Е . намическимн объектами,, .щ" .4"-,й,4 Редактор Д.Сычева д А.КравчукКою атее ив ещающюввате 4 ивещее тиета итита65Порственного комитетаобретений и открытий"-35, Раущская наб.,ректор Л. Пилипейютвщмттвйюйютщитюйа ищитаю Техрее иве Тираж Госуда елаи из осква,ЖдписноеСССР ВПИИПИ 13035, Ма 4 ее ав иееиа,й,авива ею ай ееивеще Вещееювщтю йютщаеевеваеюй йю аитю 4 вайщтщеетищеаа ивПроизводственно-полиграфическое"предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная