Устройство для возведения в степень

,124609 9) 8 504 С 06 Р 7/55 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ени. Устроизателя с ргумента разрядов ммутаторы 4, шифрат ифратор 6 регистр изведений 2 ш, к сумматор епени 5, ш ельство СССР7/38, 1971,ьство СССР7/552, 1969. вход аргумен степени 8, в шифраторах п аргументов з УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ все возможн ычислиповыситьедениявозведеакт нез ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ к Автоескоью свидетельств(57)тельбыств ст НЬИзобретение относитсяой технике и позволяетодействие процесса возпень за счет того, чтосуществляется за один исимо от пок тво содержит ифраторы про ентов 2.1, .1, , Зш оказателя ст а 7, вход показателя,: иод результата 9. На оизведений разрядоводин такт образуются конъюнкции разрядов ардящегося в регистре артем конъюнкции суммируторе 4. Управление проюнкции на сумматор осушифратором. показателя гумента, нах гумента 1. 3 ются на сумм хождения кон ществляется степени. 4 ил46092 Таблица 1е е 1 Раэ- РЯДЫ 11 12 14 15 4 2 1211 1 Ш4 32 1 эта 21 ЗЗ 11 1, 21112, 22"3 311332"23, ЭЗ"Э 2 2 1 Эв 23 Э В 2 после суммирования одннаковык ковьвнкций, в2 12 1 12Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в быстродействующих специализированных вычислителях.Цель изобретения - повышение быстродействия за счет параллельного вычисления совокупности частичных сумм, образующих значение результата.На фиг, 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - схема шифратора показателя степени; на фиг, 3 - схема коммутатора; на фиг. 4 " схема шифраторов произведений разрядов аргументов.Устройство содержит регистр 1 аргумента, шифраторы 2.1, , 2 ш произведений разрядов аргументов, коммутаторы 3,1, , Зш, сумматор 4, шифратор 5 показателя степени, дешифратор 6, вход 7 аргумента, вход 8 5 показателя степени, выход 9 результата. Устройство функционирует следующим образом.На вход 7 аргумента параллельнымкодом подается числов виде положительной правильной дроби с разрядностью значащей части ш.Опишем возведение в степень и 15 числа 1 с помощью диаграммы возведения, приведенной в табл. 1, 146092Проаолкение табл. 1У1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1712313 вг х 1 г1212В 2 Х 2 22313В 2 Хэ 2-23123132312ВЗ после суюерованця одинаковввконьюнкций п313 13 13 . 13123 1232323Х О, 1 2 33-й этап121212ВЗХ 1213 13 13 13123 123 123 123131212122 Э 23 23 ,23 Пусть в этом случае щ = 3, а пока- диаграммы проиэводится возведение эатель степени может принимать эначе- числа М в степень 2 путем умножения ния п = 2, 3, 4, 5. На первом этапе М Х. Поскольку оба умножаемых числа2. Э, 4. 5. 12 3. Э. 4. 5. 5. 513 3. 3. 3. Э. 4, 4.4. 5. 5. 123 ЭЭ. 4. 4. 5, 5. 2, Э,4. 5. 5. 55. одинаковы, то конъюнкции в полученномромбе умножения можно видоизменить последующим равенствам 11=1, 21=12,22=2, 31=13, .32=23, 33=3. После суммирования одинаковых конъюнкций образуется результат первого этапа В 2 ввиде совокупности определенным образом расположенных конъюнкций 1, 12, 2,13, 23, 3, сумма которых равнаУмножим полученную совокупность конъюнкций В 2 на число Х последовательно разряд за разрядом. При умножениизначения какого-либо разряда 1 наконъюнкцию, уже содержащую значениеданного разряда, эта конъюнкция остается беэ изменения. Если конъюнкцияне содержит значение данного разряда,то в ней в результате записывается номерразряда, на который она умножается.Сумма одинаковых конъюнкций для полученных на втором этапе промежуточныхсовокупностей конъюнкций второго этапа ВЗ, сумма которой равна ХНа третьем этапе производится умножение совокупности конъюнкций ВЗ на Х в результате чего образуется совокупность конъюнкций В 4, сумма ко нъюнкцнй которой равна. На четвертом этапе диаграммы возведения производится умножение совокупности конъюнкций В 4 на М, в результате чего образуется совокупность конъюнкцийо 5В 5, масса конъюнкций которой равнаНаложением по ИЛИ одноименных эна:ений конъюнкций совокупностей В 2, В 3, В 4, В 5 образуется суммарная совокупность конъюнкций В, в состав которой по ИЛИ входят все конъюнкции совокупностей В 2, ВЗ, В 4, В 5. Составим диаграмму коммутации(табл. 2), по которой .иэ суммарной 20 совокупности конъюнкций Вр, выбирается совокупность конъюнкций, соответствующая заданному показателю степени.1246092 12 11Суммирование конъюнкций выбраннойсовокупности дает искомый результатиХ . На диаграмме коммутации по вертикали записывается вид конъюнкции,а по горизонтали разряд, в котором 51она расположена. Наличие конъюнкцииобозначается цифрами 2., 3., 4., 5. с. точкой соответственно для показателейстепени 2, 3, 4, 5. Число Х выходовразрядов регистра 1 аргумента подается на входы шифраторов 2.1.2.ш (т - разрядность аргумента,произведений разрядов аргументов,причем г-й шифратор (3 = 1 ш) формирует все возможные произведения разрядов аргумента. Например, первыйшифратор в рассматриваемом случаеформирует конъюнкции 1, 2, 3; второйшифратор формирует конъюнкции 12, 13,23; третий - 123. 20С выхода 3-го шифратора 2.Л проФизведений разрядов аргументов сформированные г-еместные конъюнкции поступают на информационные входы коммута 1 тора З.Л. Код показателя степени поступает на вход дешифратора 6. Сигналыс выходов дешифратора 6 поступаютна вход шифратора 5 показателя степени, где формируются сигналы разре -шения прохождения через коммутаторы 303.1, , З.ш конъюнкции в соответствующих разрядах. В рассматриваемомслучае в соответствии с диаграммойвозведения шифратор 5 показателя степени формирует сигналы 2 2.3.4,3й 341 4 ф 35в 545345Данный шифратор строится на основедиаграммы коммутации.Коммутагоры 3,2, , З.ш содержат элементы И, расположенные по разрядам в соответствии с диаграммойкоммутации, где на первые входы элементов И подаются соответствующие конъюнкции (1, 2, 3 или 12, 13, 23,или 123).На вторые входы элементов И подаются сигналы разрешения прохожденияконъюнкций с шифратора 5 показателястепени,На выходах коммутаторов формируется одна из совокупностей В 2, ВЗ,В 4, В 5, значения которой подаютсяна соответствующий вход сумматора 4.На выходе сумматора 4 формируетсянзначение Формула изобретения устройство для возведения в сте.пень, содержащее регистр аргумента и сумматор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия за счет параллельного вычисления совокупности частичных сумм, в него дополнительно введены дешифратор, 1 коммутаторов (в - разрядность аргумента),ю шифраторов произведений разрядов аргументов и шифратор показателя степени, причем выходы разрядов регистра аргумента соединены с входами-го .шифратора произведений разрядов аргументов ( =1,в ), выходы которого соединены с информационными входами -го коммутатора, выходы которого соединены с 1 - м информационным входом сумматора, выход которого является выходом результата устройства, управляющие 1входы 1 -го коммутатора соединены с выходами шифратора показателя степени, входы которого соединены с выходами дешифратора, входы которого являются входами показателя степени устройства, вход аргумента которого соединен с информационным входом регистра аргумента.1246092 Ат ширратара показагпеля Фиг. У регистр ставитель С. Куликовхред Н.Бонкало актор Н. Тупица Корректор И.Мус каз 4002/42 Тираж б одпис. ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. ул. Проектная Производственно-полиграфическое предприятие,