Устройство для вычисления зависимости = + +

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть примене но в качестве спецпроцессора в комплексе с цифровой вычислительной машиной или в специализированных вы"числительных устройствах для оперативного вычисления корня квардрат"ного из суммы квадратов трех чисел,Известно устройство для вычисления Функции, содержащее регистр первого операнда, счетчик второго операнда, два счетчика порядка, блокуправления и дешиФратор, входы которого подключены к разрядным входампервого счетчика порядка, а выходк разрядным входам счетчика второгооперанда, выход переполнения которого подключен к входу первого счетчика порядка 1 "1,Недостатками этого устройства яв"ляется ограниченные функциональныевозможности из-за того, что в уст" 5 го 20 ройстве вычисляется корень квадратный только двух чисел, и относительнонизкое быстродействие, определяемоетем, что в устройстве организован по"следовательный вычислительный процессна основе число-импульсного представления операндов,Наиболее близким .по технической 30сущности к предлагаемому являетсяустройство, содержащее регистрц первого и второго операндов,сумматор,регистр сдвига, группы элементов И,ВЭ и распределитель импульсов, выходы которого с первого по восьмойподключены соответственно к входуобнуления сумматора, к упрввлявщйм,входам элементов И первой и второйгрупп сумматоров, элементов И третьей 40группы, Регистру сдвига и-элементовИ четвертой и пятой групп 2 3 .Недостатком известного устройстваявляются ограниченные Функциональныевозможности Определяемые тем что в 45устройстве.вычисляется корень квадРатный суммы только двух операндов, и низкое быстродействие благодаря последовательной организациивычислительного процессаЦель изобретения " повышение быстродействия,Поставленная цель достигается тем,что в устройство для вычисления за 2исимости : х 2+ 2+ к 1 содержаще2 3 55 входной сумматор, дополнительно ввдены пблоков элементов И, гдеи - разрядность выходного значения(и) многовходовых сумматоров и и дещифраторов"шифраторов, причем -ый блок элементов И,1,2п"1, со" держитгрупп элементов И, выходы Я-ой группы "го блока, щ 1,2 элементов И соединены с "ым входом 1-го многовходового сумматора, (+1)-цй вход которого соединен с первым выходом "го дещифратора"шифратора, первый вход которого соединен, с выходом -го многовходового сумматора, выход с-го многовходового сумматора, Ь 1,2п, соединен с (с+3)-ым входом (с+1)-го многовходового сумматора, выход переноса М-го многовходового сумматора соединен с вторым входом 5+1)-го де- . шифратора-шифратора, третий вход которого соединен с вторым выходом К-го дещифратора-шифратора, вход Й-го разряда, М 1,2 п"1, устройства соединен с первыми входами элементов И -ой группы каждого блока, вторые входы элементов И В"го блока соединены с входом (2+1)-го разряда устройства, первый и второй входы входного сумматора соединены соответственно с входом первого разряда устройства и входом нуля устройства, выход входного сумматора соединен с третьим входом первого многовходового сумматора, выход переноса входного сумматора соединен с вторым входом первопо дещифратора-шифратора, выход переноса (п"1)-го многовходового сумматора соединен с первым входом и-го дешиФратора-шифратора, второй вход которого соединен с вторым выходом (и)-го дешифратора-шифратора.На фиг. показана блок"схема предлагаемого устройства (для случая п=5); на Фиг.2 - Функциональная схема устройства; на Фиг,3-5 - элементы сумматора; на Фиг.б " группа элементов И; на Фиг.7 - Функциональная схема дешифратора-шифратора,Устройство для вычисления зависи- мости : 2 з содержит входнойО сумматор , блоки элементов И, состоящие из групп 2, многовходовые сумма" торы 3, дещифраторы"шифраторы М,кото-рые выполнены на однотипных логических элементах 5, группы элементов И 2 в виде групп.б, входы 7-9 и выход 10.Сумматоры 1 и 3 выполнены как сумматоры-вычитатели, причем сумматор вцчитатель 1 выполнен, например, в виде однотипного двухразрядного сумфх элементов ИЛИ 26, сумма- по модулю два и полусумматоифрами, расположенными у иннныхвходов блоков, обознатветственно входы (цифры без и выходы (цифры в скобках) . та устрой вычисления. Э 1019 И 6натора-вычитателя 11, а каждый (Р)-ый И 2, треЬ 12 . и многовходовый сумматор 3 тора 27выполнен, например, из последователь- Ра 28. Цио соединенных одноразрядного сумма- Формациотора-вцчитателя 12 старшего разряда,:ченц сооМ одноразрядных сумматоров"вычитате-. скобок)ей 13 последующих разрядов и одно-. Рабоипного двухразрядного сумматора"звцчитателя 11, подключенного своимвыходом переноса к входу переноса в(2+1)"го одноразрядного сумматоре- .вычитателя 13. Грумы элементов И 6,выполненц, например, в виде матрицы,каждый 1 с-ый столбец которой (Ьд 1,.2п"1) содержит 1 с. групп элемен .тов И,На фиг,3 представлен первцй разрядкаждого ( 5-го сумматора-вычитателя,выполненного, например, в виде двуходноразрядных сумматоров Й, двухэлементов ИЛИ 15, двух элементовИ 16 и сумматора 17 по модулю два,На фигА представлен 1-ый разрядВ-.го сумматора 3, выполненный, навриМЕРр В ВИДЕ ДВУХ ОДИОРаЗРЯДНЫХ СУММа узторов 18, двух элементов ИЛИ 19,четырех элементов И 20 и сумматора 21по модулю два. %На Фиг.5 представлен однотипный ху."двухразряднцй сумматор"вычитатель 11,выполненный, например, в виде одноразрядного сумматора 22 на три входа,.подключенного своим выходом и выходам переноса к первым входам последовательно соединвйных первого и второго.одноразрядных сумматоров 23.ИКаждая группа. элементов И 6 (Фиг.6)выполнена, например., в виде трехдвухвековых элементов И 24 каждый;однотиевй логический элемент 5 За(фиг,7) - в виде .четырех элементов . ф том в двисимоси М преой как оР (хф+х 22+х 2)щО и зв разрядной форме1 М + М + ТД -ХЙпоясйяется на конкретной.пр2 и ЬО О 00 ставлен- писанной 0;иере яющиеразрядные векторы, предстасобой разрядное изобрвжеииг 1,2,3, а и 0 соответственно(е)Э 30 где Г - значение переноса иэ старше",го разряда вектора Рф), определяемого на основании выраженияч(,ч(ЧИ)ф 1) 2)- фИ)+ 2)+ ХЮ) +ч(2) ф 2 фЩ х= (2 Р.2(чхни +МИ) +х О 4(ф)(4)) 2 3РЕУ ч.(Е 4)ф 2(Е-аЕ)+(Е)+)Е,УЕ),.(Е-а)1 2 Э 402 ф 3 юфарп Далее на вход первого сумматора 3 ПОСтуПавт ВЕКтОрц Х 1), чХ(2), Х(1)чу)с , в котором по выражению (4)образуется вектор х, а на выходе переноса старшего его разряданулевой или единичный сигнал, который 6"величина, принимающая значенияФе)2-(еЯ--2 У( ) О, У 2, еэ3 ф)иПри реализации вычислений в соответствии с выражениями (3"Я возможен также один из двух случаев.С л у ч а й 1. Если при Р-ой реалищ зации выражения (4) окажется,.что=О, а при последующей реализации евыражения (4) (т.е, Ъй+1) значение переноса из старшего разряда вектора"И+фу ч(е) ф, -(Е-Ю(ч(Е+ц)Е+)+чх(Е+) ) )хавно единице, то принимается, чтощ 1, и вычислительный процесс продолжается аналогично (3-5). 6"З +хэ" Зэ э а э 3 4 С л у ч а й 2. Если в результатеВ"го вычисления по выражениею (4)1, а при последующем (7+1)-ом выечислении по выражению (4) вектор(й+ ч (ЕР+г(Е-Ц фЕ+1)х(Е+2)+хй+2) )больше или равен удвоенному векторуИ+"), т.е. выполняется неравенствоеМ(е") 12 й(ф")аф "И 1 (6)то далее выражение (4) реализуется судвоенным вектором Ы(ф"значение Ы,считается равным нулю, а к значениюа(=1 добавляется еще единица. Крите"рием выполнения первого случая при1-ой реализации выражения (4) является о(.0, а значение переноса изестаршего разряда вектора 3(ф+ ") должно быть равно единице. В основу критерия выполнения второго случая при( 0+1) -ой реализации выражения (3)положено следующее:с 4 1, а такжелюбой старший разряд Й (начиная спервого) равен единице (е 1,2 )при равенстве единице в-го разрядавектора 1 Йф")Работа устройства для случая и 5происходит следующим образом,При подаче на первую 7, вторую 8и третью 9 входные шины значений разе е е,чрядов х , х и х ; векторов Х), Х 2 и4Э после окончания переходного процесса в устройстве на выходе входного сумматора 1 по выраженйю (4)Ы (1образуется вектор х , который поступает на сумматор 3, а на выходе переноса сумматора 1 по выражению (3)образуется значение старшего разряда оС искомого вектора о, которое поступает через дешифратор-шифратор 4на выход старшего разряда.мость уза времяме благо является тически пределяет процесса в схе"о устройствоым, т.е. пракпереходногодаря тому, ч комбинационза один такт йство можеттельных систе-.ислительный про.свтабе времени,ехнологическимическими объекального Функдлагаемое устрояться в вычислреализующих вынатуральном иер управлениесами или динамирежиме их нориования. примео мах цесс напри проце тами циони 7 10 через второй дешифратор )( поступает на второй выходной разряд. Аналогично на входы второго, третьего и четвертого сумматоров 3 поступают соответственно векторыф(У)ф ф(Ъ) ч(З) )(31 ф(Э (1 (3) ч(4) х,)(х, , я,х,х, Ч(Ф) м(М фц) (2) ф(М ч(5)(5) х 2хз, Я(51 ф (5)(;(3)При этом в соответствии с выражениями (3-5) на выходах переносов старших разрядов второго, третьего и, четвертого сумматоров и, соответственно, на третьем, четвертом и пятом разрядах выходной вины образуются последующие значения Й , Й, Й, иско. мого вектора о 6.Использование новых элементов (и) однотипных логических элементов и и сумматоров-вычитателей, а также новых связей между ними, выгодно отличает предлагаемое устройство от известного, так как в предлагаемом устройстве существенно расширены функциональные возможности. 8 извест)9 И 6 8ном устройстве вычисляется только корень квадратный из суммы двух чи" сел, в предлагаемом " корень квадратный суммы квадратов трех чисел.Кроме того, в предлагаемом устроистве существенно увеличено быстродействие в отличие от известного, в ко" тором вычислительный процесс организован в виде последовательности шагов.1 В В ПРЕДЛаГаЕМОМ УстРойстве ЗавиСИ3019446 7 Составитель А.Зоринедактор А,Козориз Техред О.Неце Корректор В.Гирняк У 43 Тираж 706 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий33035, Иосква, 3-35, Раувская наб д. Ч 5 Заказ 3 Ужг филиал ППП "Патент", г ород, ул. Проект