RU2249845C1 - Multiplier based on neurons - Google Patents
Multiplier based on neurons Download PDFInfo
- Publication number
- RU2249845C1 RU2249845C1 RU2003127815/09A RU2003127815A RU2249845C1 RU 2249845 C1 RU2249845 C1 RU 2249845C1 RU 2003127815/09 A RU2003127815/09 A RU 2003127815/09A RU 2003127815 A RU2003127815 A RU 2003127815A RU 2249845 C1 RU2249845 C1 RU 2249845C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- multiplier
- control
- input
- unit
- register
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к техническим средствам информатики и вычислительной техники и может быть использовано для синтеза арифметико-логических устройств, для создания быстродействующих и экономичных цифровых устройств умножения чисел в прямых кодах.The invention relates to technical means of computer science and computer technology and can be used for the synthesis of arithmetic-logic devices, to create high-speed and economical digital devices for multiplying numbers in direct codes.
Известно "Устройство для умножения в конечных полях" (патент №5064139/09), позволяющее выполнять умножения полиномов.It is known "Device for multiplication in finite fields" (patent No. 5064139/09), allowing to perform multiplication of polynomials.
Известно также "Множительное устройство" (патент №93031693/09), позволяющее умножать двоичные числа.It is also known "Multiplier device" (patent No. 93031693/09), which allows you to multiply binary numbers.
Кроме того, известен "Ассоциативный умножитель чисел" (патент №95104047/09), позволяющий производить умножение произвольных чисел.In addition, the "Associative Number Multiplier" (patent No. 95104047/09) is known, which allows the multiplication of arbitrary numbers.
В качестве прототипа выбрано "Устройство для умножения чисел в позиционном коде" (патент №94001646/09), которое выполняет операцию умножения двоичных чисел в прямых кодах.As a prototype, "Device for multiplying numbers in a positional code" (patent No. 94001646/09), which performs the operation of multiplying binary numbers in direct codes, is selected.
Задача заключается в следующем:The challenge is as follows:
1) уменьшить аппаратные затраты устройства,1) reduce the hardware costs of the device,
2) упростить алгоритм блока управления,2) simplify the control unit algorithm,
3) повысить скорость операции суммирования-вычитания чисел в прямых кодах,3) increase the speed of the operation of summation-subtraction of numbers in direct codes,
4) повысить надежность работы умножителя.4) increase the reliability of the multiplier.
В представленном умножителе происходит умножение двоичных чисел в прямых кодах. Предлагаемый умножитель позволит значительно снизить аппаратные средства, что ведет к упрощению комбинационной схемы, а также значительно упростит алгоритм работы устройства.In the presented multiplier, binary numbers are multiplied in direct codes. The proposed multiplier will significantly reduce the hardware, which leads to a simplification of the combinational circuit, as well as greatly simplify the algorithm of the device.
Решение задачи осуществляется тем, что умножитель на нейронах, содержащий регистр множимого и регистр множителя, отличающийся тем, что дополнительно введены: блок ввода данных, блок суммирования, блок анализа разряда множителя, блок хранения результата, блок управления, причем первый управляющий выход блока управления соединен с управляющим входом блока ввода данных, первый информационный выход которого соединен с информационным входом регистра множителя, первый управляющий выход которого соединен с третьим управляющим входом блока управления, со второго по четвертый управляющие выходы которого соединены соответственно с первым по третий управляющими входами регистра множимого, информационный выход которого соединен с информационным входом блока суммирования, информационный выход которого соединен с информационным входом блока хранения результата, с первого по шестой управляющие входы которого соединены соответственно с девятым по четырнадцатый управляющими выходами блока управления, с пятого по седьмой управляющие выходы которого соединены соответственно с первым по третий управляющими входами регистра множителя, второй управляющий выход которого соединен с первым управляющим входом блока анализа разряда множителя, первый управляющий выход которого соединен с четвертым управляющим входом блока управления, восьмой управляющий выход которого соединен со вторым управляющим входом блока анализа разряда множителя, второй управляющий выход которого соединен с четвертым управляющим входом регистра множимого, информационный вход которого соединен с информационным выходом блока ввода данных, управляющий выход блока ввода данных соединен с управляющим входом блока суммирования, первый и второй управляющие входы блока управления "ПУСК" и "СБРОС" являются внешними входами устройства.The solution to the problem is that the multiplier on neurons containing the register of the multiplier and the register of the multiplier, characterized in that it is additionally entered: data input unit, summing unit, multiplier discharge analysis unit, result storage unit, control unit, the first control output of the control unit being connected with a control input of the data input unit, the first information output of which is connected to the information input of the multiplier register, the first control output of which is connected to the third control input of the unit board, the second to fourth control outputs of which are connected respectively to the first to third control inputs of the register of the multiplier, the information output of which is connected to the information input of the summing unit, the information output of which is connected to the information input of the result storage unit, the first to sixth control inputs of which are connected respectively from the ninth to fourteenth control outputs of the control unit, from the fifth to the seventh control outputs of which are connected respectively to the first through third control inputs of the multiplier register, the second control output of which is connected to the first control input of the multiplier discharge analysis unit, the first control output of which is connected to the fourth control input of the control unit, the eighth control output of which is connected to the second control input of the factor discharge analysis unit, the second control the output of which is connected to the fourth control input of the register of the multiplier, the information input of which is connected to the information output of the data input unit x, the control output of the data input unit is connected to the control input of the summing unit, the first and second control inputs of the control unit "START" and "RESET" are external inputs of the device.
Умножение, выполняемое методом накопления частичных произведений. Операция умножения в современных ЭВМ чаще всего выполняется суммированием сдвинутых на один или несколько разрядов частичных произведений, каждое из которых является результатом умножения множимого на соответствующий разряд (разряды) множителя. При точном умножении двух чисел количество значащих цифр произведения может в пределе достичь двойного количества значащих цифр сомножителей. Еще сложнее возникает ситуация при умножении нескольких чисел. Поэтому в произведении только в отдельных случаях используют двойное количество разрядов, обычно же ограничиваются количеством разрядов, которое имели сомножители. Наиболее просто операция умножения в ЭВМ выполняется в прямом коде. При этом на первом этапе определяется знак произведения путем сложения знаковых цифр сомножителей по модулю 2. Произведение вычисляется как сумма частичных произведений, из которых каждое получается последовательными сдвигами и умножением множимого на соответствующий разряд множителя. Произведение двух n-разрядных чисел является 2n-разрядным числом. Перемножение модулей сомножителей производится по правилам арифметики согласно двоичной таблице умножения. Результату присваивается полученный знак. Так как умножение производится в двоичной системе счисления, частные произведения либо равны 0 (при умножении на 0), либо самому сомножителю (при умножении на 1), сдвинутому на соответствующее количество разрядов.Multiplication performed by the method of accumulation of partial works. The operation of multiplication in modern computers is most often performed by summing the partial products shifted by one or more digits, each of which is the result of multiplying the factor multiplied by the corresponding digit (s). With the exact multiplication of two numbers, the number of significant digits of the product can ultimately reach the double number of significant digits of the factors. Even more difficult is the situation when multiplying several numbers. Therefore, in a work, only in individual cases they use a double number of discharges, usually they are limited by the number of discharges that the factors had. The simplest operation of computer multiplication is in direct code. In this case, at the first stage, the sign of the product is determined by adding the signed digits of the
БВД - блок ввода данных служит для ввода операндов и определения знака операции.BVD - data input unit is used to enter operands and determine the sign of the operation.
РМН - регистр множимого служит для хранения множимого при выполнении операции умножения.RMN - the register of the multiplicand is used to store the multiplicand during the multiplication operation.
РМНЛ - регистр множителя служит для хранения множителя при выполнении операции умножения и определения окончания операции умножения.RMNL - the multiplier register is used to store the multiplier during the multiplication operation and determine the end of the multiplication operation.
БСУМ - блок суммирования служит для выполнения операции сложения.BSUM - block summation is used to perform the addition operation.
БАРМНЛ - блок анализа разряда множителя служит для генерации сигнала сдвига множимого.BARMNL - the unit of analysis of the discharge of the multiplier serves to generate a shift signal of the multiplier.
БХР - блок хранения служит для хранения произведения. БУ - блок управления служит для управления устройством.BHR - the storage unit is used to store the work. BU - the control unit is used to control the device.
На фиг.1 изображена структурная схема умножителя на нейронах.Figure 1 shows a structural diagram of a multiplier on neurons.
На фиг.2 представлен вариант технической реализации блока ввода данных.Figure 2 presents a variant of the technical implementation of the data input unit.
На фиг.3 представлен вариант технической реализации регистра множимого.Figure 3 presents a variant of the technical implementation of the register of multiplicable.
На фиг.4 представлен вариант технической реализации регистра множителя.Figure 4 presents a variant of the technical implementation of the register of the multiplier.
На фиг.5 представлен вариант технической реализации блока суммирования.Figure 5 presents a variant of the technical implementation of the summation block.
На фиг.6 изображена принципиальная схема одноразрядного сумматора на нейронах.Figure 6 shows a schematic diagram of a single-bit adder on neurons.
На фиг.7 представлен вариант технической реализации блока анализа разряда множителя.Figure 7 presents a variant of the technical implementation of the unit for analyzing the discharge of the multiplier.
На фиг.8 представлен вариант технической реализации блока хранения.On Fig presents a variant of the technical implementation of the storage unit.
На фиг.9 содержательная граф-схема алгоритма работы блока управления умножителя на нейронах.In Fig.9, a meaningful graph diagram of the algorithm of the control unit of the multiplier on neurons.
На фиг.10 - размеченная граф-схема алгоритма работы умножителя на нейронах.Figure 10 is a labeled graph diagram of the algorithm of operation of the multiplier on neurons.
Умножитель (фиг.1) содержит: блок ввода данных, регистр множимого, регистр множителя, блок суммирования, блок анализа разряда множителя, блок хранения, блок управления, пороговые элементы, нейроны.The multiplier (Fig. 1) contains: a data input unit, a multiplier register, a multiplier register, a summing unit, a multiplier discharge analysis unit, a storage unit, a control unit, threshold elements, neurons.
Для описания алгоритма работы блока 7 управления используются следующие идентификаторы.To describe the operation algorithm of
1. СНР - сигнал начало работы.1. CHP - signal the beginning of work.
2. ССРМН - сигнал сброса регистра множимого.2. SSRMN - signal to reset the register of the multiplicable.
3. СЗМН - сигнал записи множимого.3. SZMN - signal recording multiplicative.
4. ВДМН - выдача данного множимого.4. VDMN - the issuance of this multiplier.
5. ССРМНЛ - сигнал сброса регистра множителя.5. SSRMNL - signal to reset the register of the multiplier.
6. СЗМНЛ - сигнал записи множителя.6. SZMNL - signal recording multiplier.
7. ССДМНЛ - сигнал сдвига множителя.7. SSDMNL - signal shift factor.
8. ППР - признак пустого регистра.8. PPR - a sign of an empty register.
9. САН - сигнал анализа разряда множителя.9. SAN - signal analysis of the discharge of the multiplier.
10. ПРИ - прямоугольные импульсы.10. PRI - rectangular pulses.
11. ГИ - генераторные импульсы.11. GI - generator pulses.
12. ТИ - тактовые импульсы.12. TI - clock pulses.
13. OБНСТР - сигнал обнуления строк ОЗУ.13. OBNSTR - signal to zero lines of RAM.
14. OБНСТ - сигнал обнуления столбцов ОЗУ.14. OBNST - signal zeroing the columns of RAM.
15. ВК - сигнал выбора кристалла.15. VK - a signal for selecting a crystal.
16. ЗП/ЧТ - сигнал разрешения записи/чтения.16. ЗП / ЧТ - write / read permission signal.
17. ДМН - данное множимого.17. DMN - this is the multiplier.
18. ДМНЛ - данное множителя.18. DMNL - this multiplier.
19. ЗРП - знаковый разряд произведения.19. ZRP - a significant discharge of a work.
20. ПММ - преобразованное множимое.20. PMM is the transformed multiplier.
21. РМНЛ - разряд множителя.21. RMNL - the rank of the multiplier.
22. ССДМН - сигнал сдвига множимого.22. SSDMN - shift signal of the multiplicand.
23. ПР - произведение.23. OL is a work.
24. СБРОС - сигнал сброса (обнуления) всех комбинационных блоков умножителя.24. RESET - reset signal (reset) of all combination blocks of the multiplier.
25. ПУСК - сигнал начало работы умножителя.25. START - the signal the start of the multiplier.
Работа алгоритма управления устройства.The operation of the device control algorithm.
Содержательная ГСА управления приведена на фиг.9 и отражает работу блока управления (фиг.1).Content GAW control is shown in Fig.9 and reflects the operation of the control unit (Fig.1).
По команде "СБРОС=1" (блок 2) и сигналу "ПУСК" (блок 3) происходит установка в нуль всех элементов памяти устройства.By the command "RESET = 1" (block 2) and the signal "START" (block 3), all the memory elements of the device are set to zero.
В блоке 4 алгоритма по командам: БХР=ГИ, БХР=ТИ, БХР=ВК, ЗП=1 на вход ОЗУ блока хранения результата поступают сигналы прямоугольных импульсов из блока управления, при этом происходит выбор кристалла, а также установка ОЗУ в режим записи.In
В блоке 5 алгоритма по команде СНР=1 на вход блока ввода данных поступает разрешающий сигнал для работы шифратора.In
В блоке 6 алгоритма по команде ССРМН=1 происходит сброс регистра множимого в нулевое состояние, по команде ССРМНЛ=1 происходит сброс регистра множителя в нулевое состояние. Команда СЗМН=1 разрешает запись множимого в регистр множимого. Команда СЗМНЛ=1 разрешает запись множителя в регистр множителя.In block 6 of the algorithm, by the command CCPMN = 1, the multiplier register is reset to zero, and by the CCPMNL = 1 command, the multiplier register is reset to zero. The SZMN = 1 command allows writing the multiplicand to the multiplicative register. The SZMNL command = 1 allows the multiplier to be written to the multiplier register.
В блоке 7 по командам: РМН=ДМН, РМНЛ=ДНМЛ с помощью шифратора (клавиатуры) ШР (фиг.2) осуществляется загрузка в регистры множимого и множителя операндов.In
В блоке 8 алгоритма происходит анализ содержимого регистра множителя. Это осуществляется с помощью сигнала ППР. Если ППP=1, значит, регистр множителя пуст и в этом случае происходит запись произведения в блок хранения по команде БХР=ПР блока 16 и умножитель заканчивает свою работу. Если ППР=0, то это означает, что регистр множителя не пуст, и по команде БАРМНЛ=РМНЛ блока 9 происходит подача разряда множителя в блок анализа разряда множителя.In block 8 of the algorithm, the contents of the register of the multiplier are analyzed. This is accomplished using an SPR signal. If PPP = 1, then the register of the multiplier is empty and in this case the product is written to the storage unit by the command BHR = PR of
В блоке 10 алгоритма происходит анализ разряда множителя сигнала САН. Если сигнал САН=1, тогда происходит переход к блоку 11 алгоритма. При этом по сигналу РМН=ВДМН происходит разрешение передачи множимого из регистра множимого в блок суммирования. По команде БСУМ=ПММ блока 12 происходит передача преобразованного множимого из регистра множимого в блок суммирования. По команде РМНЛ=ССДМНЛ блока 13 происходит сдвиг множителя в регистре множителя на 1 разряд вправо, после чего происходит переход к блоку 8 алгоритма.In
Если сигнал САН=0, происходит переход к блоку 14 алгоритма, в котором по команде БАРМНЛ=ПРИ происходит подача прямоугольных импульсов в блок анализа разряда множителя.If the signal SAN = 0, there is a transition to block 14 of the algorithm, in which, according to the BARMNL = PRI command, rectangular pulses are fed to the multiplier discharge analysis block.
В блоке 15 по команде РМН=ССДМН происходит сдвиг множимого в регистре множимого на один разряд вправо. После этого происходит переход алгоритма к блоку 8.In
Блок 17 алгоритма является конечным блоком алгоритма.
Работа умножителя на нейронах заключается в следующем.The work of the multiplier on neurons is as follows.
Внешние управляющие сигналы "Пуск" и "Сброс" поступают в блок 7 управления.External control signals "Start" and "Reset" are received in the
Блок 1 ввода данных БВД содержит шифратор (обычная стандартная клавиатура) ШФ DD8, сумматор по модулю два DD9 (фиг.2). Этот блок позволяет вводить двоичные числа (множимое и множитель). С выхода шифратора формируется двоичный код множимого и множителя со своими знаками: ДМН, ДМНЛ, ЗРМН, ЗРМНЛ. Знаковые разряды с выхода шифратора поступают на вход сумматора по модулю два. Сигнал ЗРП знаковый разряд произведения формируется на выходе элемента DD9. Сумматор по модулю два реализован на формальном нейроне ФН [2]. Выходной сигнал вычисляется по формуле [1]:
где w1, w2, w3 - коэффициенты усиления, а Т - пороговое напряжение.where w1, w2, w3 are the gains, and T is the threshold voltage.
Выходными сигналами блока 1 ввода данных являются двоичные коды множимого ДМН и множителя ДМНЛ, а также знаковый разряд произведения ЗРП.The output signals of the
Регистр множимого 2 РМН представляет собой набор D-триггеров DD10, DD11, DD12, DD13 (фиг.3). Это регистр предназначен для хранения разрядов множимого, а также для организации сдвига, разряды множимого сдвигаются на один разряд в сторону младшей части (вправо). Выходная информация D-триггера Tpi является входной для следующего D-триггера Tpi+1 (фиг.30), тем самым организован сдвиг информации вправо на один разряд. На вход регистра множимого поступают ДМН разряды множимого из блока 1 ввода данных, при этом старшие разряды записываются начиная с Tp1 и заканчиваются в Трn. Регистр множимого управляется из блока 7 управления посредством управляющих сигналов. По сигналу ССРМН сигнал сброса регистра множимого происходит сброс D-триггеров. По сигналу СЗМН сигнал записи множимого происходит запись разрядов множимого в регистр множимого. По сигналу ВДМН выдача множимого происходит считывание разрядов ПМН преобразованного множимого. По сигналу ССДМН сигнал сдвига множимого происходит сдвиг множимого на один разряд в сторону младшей части (вправо). На выходе блока формируются разряды ПМН преобразованного множимого.The register of multiplicative 2 РМН is a set of D-triggers DD10, DD11, DD12, DD13 (Fig. 3). This register is designed to store the bits of the multiplicand, as well as to organize the shift, the bits of the multiplicative are shifted by one bit in the direction of the younger part (to the right). The output of the D-trigger Tpi is the input for the next D-trigger Tpi + 1 (Fig. 30), thereby organizing the shift of information to the right by one bit. At the input of the register of the multiplier, the DMN bits of the multiplier from the
Регистр множителя 3 РМНЛ представляет собой набор D-триггеров DD15, DD16, DD17, DD18 и логический элемент ИЛИ DD14 (фиг.4). Регистр множителя предназначен для хранения разрядов множителя, организации сдвига разрядов множителя на один разряд в сторону старшей части (вправо), с целью получения и анализа текущего старшего разряда множителя. Запись информации осуществляется следующем образом: старшие разряды множителя записываются в регистр в правую часть. Старший разряд заносится в Трn, младший в Тр1 (фиг.4). При каждом сдвиге вправо на один разряд происходит анализ регистра множителя на наличие разрядов множителя. Если есть хоть один разряд, равный единице, сигнал ППP признак пустого регистра равен единицу, иначе сигнал ППР принимает значение, равное нулю. Сигнал ППР поступает на вход блока 7 управления. На вход регистра множителя поступают ДМНЛ разряды множителя из блока 1 ввода данных. Регистр множителя управляется из блока 7 управления посредством управляющих сигналов. По сигналу ССРМНЛ сигнал сброса регистра множителя происходит сброс D-триггеров. По сигналу СЗМНЛ сигнал записи множителя происходит запись разрядов множителя в регистр множителя. По сигналу ССДМНЛ сигнал сдвига множителя происходит сдвиг множителя на один разряд в сторону старшей части (вправо). На выходе блока формируется сигнал РМНЛ текущий старший разряд множителя, поступающий на вход блока 5 анализа разряда множителя, а также сигнал ППР признак пустого регистра, поступающий на вход блока 7 управления.The register of the
Блок 4 суммирования БСУМ состоит из k-сумматоров на нейронах и организован на элементах: DD19, DD20, DD21, DD22. Знаковый разряд хранится в D-триггере Тр, реализованном на элементе DD32. Блок предназначен для выполнения операции суммирования, с целью получения частичных сумм на промежуточных шагах вычисления, а также разрядов произведения при окончании операции умножения и хранения знакового разряда произведения ЗРП (фиг.5). Входной информацией блока являются разряды множимого ПММ. Выходной информацией является сумма Si разрядов множимого и суммой, полученной на предыдущем этапе и перенос Pi+1 в старшие разряды. Выход каждого блока суммирования является его вторым входом, организована обратная связь, для того чтобы складывать промежуточную сумму с преобразованным множимым на следующем такте. На третий вход каждого блока сумматора поступает перенос из младших разрядов Pi. Каждый блок суммирования представляет собой одноразрядный сумматор, на входы которого поступают разряды преобразованного множимого, сумма чисел от предыдущего этапа сложения и перенос из младших разрядов. Выходом является полученная сумма Si и перенос Pi+1 в старший разряд. Произведение чисел ПР со своим знаком ЗРП записывается в оперативное запоминающее устройство ОЗУ блока хранения результата (фиг.1).
Одноразрядный сумматор блока состоит из пороговых элементов, на фиг.6 показана принципиальная схема одноразрядного сумматора, реализованного на пороговых элементах DD23 и DD24 (фиг.6). Элемент DD23 предназначен для получения разряда переноса в старший разряд. На вход элемента поступают aj j-тый разряд множимого, Рi перенос из младшего разряда с выхода предыдущего сумматора, Si-тый разряд суммы. На выходе блока формируется сигнал суммы Si и Pi+1 перенос в старший разряд. Работа данного элемента описывается с помощью формулы [3]:The single-bit adder of the block consists of threshold elements, Fig. 6 shows a circuit diagram of a single-bit adder implemented on the threshold elements DD23 and DD24 (Fig. 6). Element DD23 is designed to receive a discharge transfer to the senior discharge. The j jth digit of the multiplied, P i transfer from the least significant bit from the output of the previous adder, Si-th digit of the sum is received at the input of the element. At the output of the block, a signal of the sum of Si is formed and P i + 1 transfer to the high order. The operation of this element is described using the formula [3]:
где w1, w2, w3 -коэффициенты усиления, а Т - пороговое напряжение. Элемент DD24 предназначен для получения разряда суммы. На вход элемента поступают aj j-тый разряд множимого, Рi-перенос в старший разряд с выхода предыдущего сумматора, Si i-тый разряд суммы, Pi+1-перенос в старший разряд. На выходе блока формируется сигнал Si+1 разряд суммы. Работа данного элемента описывается с помощью формулы [4]:where w1, w2, w3 are the gain and T is the threshold voltage. Element DD24 is designed to receive the discharge of the amount. The aj jth digit of the multiplied, P i -transfer to the senior digit from the output of the previous adder, S i i-th digit of the sum, P i + 1 -transfer to the senior digit arrive at the input of the element. At the output of the block, a signal S i + 1 bit of the sum is formed. The operation of this element is described using the formula [4]:
где w1, w2, w3, w4 - коэффициенты усиления, а Т - пороговое напряжение.where w1, w2, w3, w4 are the gains, and T is the threshold voltage.
Блок 5 анализа разряда множителя БАРМНЛ состоит из пороговых элементов DD25, DD26, DD27, а также D-триггера DD28. Он предназначен для анализа текущего разряда множителя, начиная со старшего (фиг.7). На вход блока поступает РМНЛ текущий разряд множителя, а также сигнал из блока управления - ПРИ прямоугольные импульсы. На выходе формируется сигнал сдвига множимого ССДМН, а также сигнал анализа САН. Элемент DD25 выполняет функцию инвертора. Работа данного элемента описывается с помощью формулы [5]:
где w1 - коэффициент усиления, а Т - пороговое напряжение. Элемент DD26 выполняет логическую функцию дизъюнкции. Работа данного элемента описывается с помощью формулы [6]:where w1 is the gain and T is the threshold voltage. Element DD26 performs the logical function of disjunction. The operation of this element is described using the formula [6]:
где w1, w2 -коэффициенты усиления, а Т -пороговое напряжение. Элемент DD27 выполняет логическую функцию конъюнкции. Работа данного элемента описывается с помощью формулы [7]:where w1, w2 are the gain and T is the threshold voltage. Element DD27 performs a logical conjunction function. The operation of this element is described using the formula [7]:
где w1, w2 - коэффициенты усиления, а Т - пороговое напряжение. Работа блока заключается в следующем: входной сигнал - очередной разряд множителя РМНЛ поступает на входы пороговых элементов DD25 и DD26, реализующих логические функции НЕ и ИЛИ. Если разряд множителя равен единице РМНЛ=1, то эта единица через схему ИЛИ сформирует входной сигнал на выходе порогового элемента DD26. На втором входе схемы ИЛИ DD26 будет нуль, так как этот сигнал пройдет через инвертор НЕ порогового элемента DD25. Если разряд множителя равен нулю РМНЛ=0, то через инвертор НЕ DD25 на второй вход порогового элемента DD26 поступит также единица. На первый вход схемы ИЛИ DD26 поступит нуль. На выходе DD26 всегда будет единица. Комбинационная схема, состоящая из элементов DD25 и DD26, является преобразователем разряда множителя (нуль - единичная информация) в единицу. На первый вход конъюнктора DD27 поступит отпирающий сигнал, равный единице с выхода DD26. Прямоугольные импульсы из блока 7 управления поступят на второй вход конъюнктора DD27. На выходе схемы конъюнкции DD27 будут сформированы прямоугольные импульсы ССДМН, которые поступают на вход регистра множимого РМН и организуют сигнал сдвига вправо разрядов операнда. Логическая схема И, реализованная на пороговом элементе DD27, выполняет функцию электронного ключа, через который прямоугольные импульсы ПРИ из блока управления организуют операцию сдвига множимого на один разряд вправо. D-триггер всегда будет установлен в состояние, равное разряду множителя. Это необходимо для анализа поступившего разряда множителя и формирования сигнала САН с выхода триггера DD18. Сигнал анализа САН поступает на вход блока 7 управления. D-триггер DD28 выполняет функцию задержки во избежание асинхронного процесса в умножителе.where w1, w2 are the gains, and T is the threshold voltage. The operation of the unit is as follows: the input signal is the next bit of the multiplier of the MPNL supplied to the inputs of the threshold elements DD25 and DD26, which implement the logical functions NOT and OR. If the digit of the multiplier is equal to the unit PMNL = 1, then this unit through the OR circuit will generate an input signal at the output of the threshold element DD26. The second input of the OR circuit DD26 will be zero, since this signal will pass through the inverter NOT threshold element DD25. If the digit of the factor is equal to zero PMNL = 0, then through the inverter NOT DD25, one will also arrive at the second input of the threshold element DD26. The first input of the OR OR DD26 circuit will receive zero. The output of DD26 will always be one. The combinational circuit, consisting of the elements DD25 and DD26, is a converter for the discharge of the multiplier (zero - unit information) to one. At the first input of the conjugator DD27 will receive a trigger signal equal to one from the output DD26. Rectangular pulses from the
Блок 6 хранения результата БХР состоит из ОЗУ DD31, счетчика строк DD30, счетчика столбцов DD29 и служит для хранения двоичных разрядов результата при выполнении операции умножения. На вход блока поступают разряды произведения ПР. БХР управляется блоком 7 управления посредством управляющих сигналов. Сигнал ГИ генераторные импульсы поступают на вход счетчика столбцов DD29, для обеспечения записи произведения на новой строке. Сигнал ТИ тактовые импульсы поступают на вход счетчика строк DD30 для записи разрядов произведения в столбцы ОЗУ. Сигнал ОБНСТ обнуления столбцов поступает на вход счетчика столбцов DD29 и предназначен для обнуления данного счетчика. Сигнал ОБНСТР обнуления строк поступает на вход счетчика строк DD30 и предназначен для обнуления данного счетчика. Сигнал ВК выбор кристалла поступает на вход ОЗУ и предназначен для выбора кристалла ОЗУ. Сигнал ЗП/ЧТ записи/чтения устанавливает ОЗУ в режим записи/чтения.Block 6 storing the result of BHR consists of RAM DD31, line counter DD30, column counter DD29 and is used to store binary bits of the result when performing the multiplication operation. The input of the block receives the bits of the product of PR. BHR is controlled by the
Логические условия:
Logical conditions:
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION
1. Мкртчян С.О. Проектирование логических устройств ЭВМ на нейронных элементах. - М.: Энергия, 1977 г.1. Mkrtchyan S.O. Design of computer logical devices on neural elements. - M .: Energy, 1977
2. Дертоузос М. Пороговая логика. - М.: Мир, 1967 г.2. Dertouzos M. Threshold logic. - M .: Mir, 1967
3. Вавилов Е.И. и др. Синтез схем на пороговых элементах. - М.: Сов. радио. 1970 г.3. Vavilov E.I. and others. Synthesis of schemes on threshold elements. - M .: Owls. radio. 1970 year
4. Галушкин А.И. Синтез многослойных схем распознавания образов. М.: Энергия, 1974 г.4. Galushkin A.I. Synthesis of multilayer pattern recognition schemes. M .: Energy, 1974
5. Позин И.В. Моделирование нейронных структур. - М.: Наука, 1970 г.5. Pozin I.V. Modeling of neural structures. - M.: Science, 1970.
6. Патент N 94001646/09 (прототип).6. Patent N 94001646/09 (prototype).
7. Патент N 93031693/09 (аналог).7. Patent N 93031693/09 (analogue).
8. Патент N 506413 9/09 (аналог).8. Patent N 506413 9/09 (analogue).
9. Патент N 95104047/09 (аналог).9. Patent N 95104047/09 (analogue).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003127815/09A RU2249845C1 (en) | 2003-09-15 | 2003-09-15 | Multiplier based on neurons |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003127815/09A RU2249845C1 (en) | 2003-09-15 | 2003-09-15 | Multiplier based on neurons |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2249845C1 true RU2249845C1 (en) | 2005-04-10 |
Family
ID=35611799
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003127815/09A RU2249845C1 (en) | 2003-09-15 | 2003-09-15 | Multiplier based on neurons |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2249845C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108364063A (en) * | 2018-01-24 | 2018-08-03 | 福州瑞芯微电子股份有限公司 | A kind of neural network training method and device distributing resource based on weights |
-
2003
- 2003-09-15 RU RU2003127815/09A patent/RU2249845C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
МКРТЧЯН С. О. Проектирование логических устройств ЭВМ на нейронных элементах, Москва, Энергия, 1977. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108364063A (en) * | 2018-01-24 | 2018-08-03 | 福州瑞芯微电子股份有限公司 | A kind of neural network training method and device distributing resource based on weights |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6625631B2 (en) | Component reduction in montgomery multiplier processing element | |
US3304418A (en) | Binary-coded decimal adder with radix correction | |
JP2003346126A (en) | Inference system based on probability | |
Fisher et al. | Design of the PSC: A programmable systolic chip | |
RU2249845C1 (en) | Multiplier based on neurons | |
US3996562A (en) | Programmable electronic calculator for evaluating mathematical problems | |
US3644724A (en) | Coded decimal multiplication by successive additions | |
RU2430408C1 (en) | Device for parallel search for word inclusions and coincidence | |
RU2322688C2 (en) | Accelerated multiplier unit based on neurons | |
SU1026164A1 (en) | Push-down storage | |
RU2022339C1 (en) | Multiplier | |
RU72771U1 (en) | DEVICE FOR PARALLEL SEARCH AND DATA PROCESSING | |
JP2733485B2 (en) | Key input device | |
RU2546072C1 (en) | Conveyor arithmetic multiplier | |
RU2549525C2 (en) | Method and apparatus for searching for composite sample in sequence | |
SU1394239A1 (en) | Logical storage device | |
RU2789997C1 (en) | Method and matrix device for parallel-pipeline pattern match search | |
JPH07141150A (en) | Multiplier | |
JPS6319886B2 (en) | ||
US20240094943A1 (en) | Data sequencing circuit and method | |
SU940165A1 (en) | Device for functional conversion of ordered number file | |
SU1642464A1 (en) | Computing device | |
US4198684A (en) | Electronic calculator with keyboard-controlled unary function capability | |
RU2028664C1 (en) | Concurrent data processing device | |
SU1282120A1 (en) | Device for calculating values of exponential functions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050916 |