SU1087990A1 - Device for raising to power - Google Patents

Device for raising to power Download PDF

Info

Publication number
SU1087990A1
SU1087990A1 SU833537936A SU3537936A SU1087990A1 SU 1087990 A1 SU1087990 A1 SU 1087990A1 SU 833537936 A SU833537936 A SU 833537936A SU 3537936 A SU3537936 A SU 3537936A SU 1087990 A1 SU1087990 A1 SU 1087990A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
register
computing unit
output
switch
input
Prior art date
Application number
SU833537936A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Алексеевич Мельник
Иван Григорьевич Цмоць
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8751
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8751 filed Critical Предприятие П/Я В-8751
Priority to SU833537936A priority Critical patent/SU1087990A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1087990A1 publication Critical patent/SU1087990A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В СТЕПЕНЬ, содержащее коммутатор, К вычислительных блоков, каждый из которых содержит коммутатор, квадрат тор, умножитель (где , m-показатель степени), причем в каждом вычислительном блоке выход квадратора соединен с первым информационным входом умножител  и с первым информационным входом комму.татора, отличающеес  тем; что, с целью повышени  быстродействи , в устройство введены элемент НЕ, а в каждый вычислительный блок введены регистр основани  степени, регистр показател  степени и регистр результата , причем первый информационный вход коммутатора устройства соедднен с информационным входом регистра основани  степени и входом основани  степени устройства, второй информационный вход коммутатора устройства соединен с шиной логической единицы устройства, вход показател  степени устройства соединен с входом элемента НЕ,первым управл ющим входом коммутатора устройства и информационным входом регистра показател  степени первого вычислительного блока, выход элемента НЕ соединен с вторым управл ющим входом коммутатора устройства, тактовые входы регистра основани  степени , регистра результата и регистра показател  степени Каждого вычисли тельного блока соединены с тактовым входом устройства,, выход регистра основани  степени i-го вычислительного блока (,К) соединен с вторым информационным входом умножител  1-го вычислительного блока, выход умножител  1-го вычислительного блока соединен с первым информационным входом коммутатора i-го вычислительного блока, выход коммутатора-устройства соединен с информационным входом регистра результата первого вычислительного блока,, выход регистра результата i-го вычислительного блока соединен с ин (Л формационным входом квадратора этого вычислительного блока, выход регистра основани  степени i-го вычислительного блока соединен с информационным входом регистра основани  степени (i-fl)-ro вычислительного блока, выход коммутатора i-го вычислительного блока-соединен с информационным входом регистра результата (i+l)-ro вычислительного оо блока, пр мой и инверсный выходы старшего разр да регистра показасо со тел  хзтепени i-ro вычислительного блока соединены соответственно с первым и BTOfftjM управл ющими входами коммутатора i-ro вычислительного блока, выходы (K-i)-x младших разр дов регистра показател  степени i-го вычислительного блока соединены соответственно с (К-1)-ми старшими разр дами регистра показател  степени (i+l)-ro .вычислительного блока , выход коммутатора последнего вычислительного блока  вл етс  выходом устройства.A DEVICE FOR CONDUCTING TO A DEGREE containing a switchboard, K computing blocks, each of which contains a switch, a quadrant torus, a multiplier (where, m is an exponent), and in each computing block the output of the quadrant is connected to the first information input of the multiplier and the first information input a commutator characterized by; that, in order to increase speed, a NOT element is entered into the device, and a degree base register, a degree indicator register and a result register are entered into each computing unit, the first information input of the device’s switch is connected to the information input of the degree register and the base input of the power level; the information input of the device switch is connected to the bus of the logical unit of the device, the input of the device degree indicator is connected to the input of the element NOT that first controls the input ohm device switch and information input register of the exponent of the first computing unit, the output of the element is not connected to the second control input of the device switch, clock inputs of the base register of the degree, result register and exponent register Each computing unit is connected to the clock input of the device, register output the base of the degree of the i-th computing unit (, K) is connected to the second information input of the multiplier of the 1st computing unit, the output of the multiplier of the 1st computing unit unit is connected to the first information input of the switch of the i-th computing unit, the output of the switch device is connected to the information input of the register of the result of the first computing unit, the output of the register of the result of the i-th computing unit is connected to the input (the formation input of the quadrant of this computing unit, output the base register of the degree of the i-th computing unit is connected to the information input of the base-degree register (i-fl) -ro of the computing block, the output of the switch of the i-th computing block is inen with the information input of the register of the result (i + l) -ro of the computational oo block, the forward and inverse outputs of the higher bit of the register are shown from the jar of the i-ro computer of the computing unit connected to the first and BTOfftjM control inputs of the i-ro switch of the computing unit , the outputs (Ki) -x of the lower bits of the register of the exponent of the i-th computing unit are connected respectively to the (K-1) th high-order bits of the register of the exponent of the (i + l) -ro computational block, the output of the switch of the last computing unit as is the output device.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в высокопроизводительных устройствах обработки цифровой информации дл  вычислени  функций . ..The invention relates to computing and can be used in high-performance digital information processing devices for computing functions. ..

Известно устройство дл  вычислени  показательных функций у N, содержащее блок управлени , блок управлени , блок суммировани , сумматор , эле1у1ент ИЛИ, т-1 вычислительных Кодов, каждый из которых содержит умножитель, элемент И, элемент ИЛИ и блок суммировани , который содержит регистр, сумматор и коммутатор Cl3.,A device for calculating exponential functions for N is known, which contains a control unit, a control unit, a summation unit, an adder, an Element OR, t-1 computational codes, each of which contains a multiplier, an AND element, an OR element, and a summation block that contains a register, an adder and switch Cl3.,

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  возведени  в, степень, содержащее коммутатор, К вычислительных блоков, каждый из которых содержит коммутатор, квайратор , умножитель (где , т-показатель степени), причем и каждом вычислительном блоке выход квадратора соединен с первым информационным входом коммутатора Lll.The closest to the present invention is a device for raising to a power containing a switch, K computing blocks, each of which contains a switch, a quarantine, a multiplier (where, t is an exponent), and each computing block is connected to the output of the quadrator switch lll.

Недостатком известных устройств  вл етс  низкое быстродействие.A disadvantage of the known devices is low speed.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства.The purpose of the invention is to increase the speed of the device.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  возведени  в степень, содержащее коммутатор , К вычислительных блоков каждый из которых содержит коммутатрр, квадратор, умножитель (где K teg-jir, - показатель степени), причем в каждом вычислительном блоке выход квадратора соединен с первым инфор мационным входом умножител  и с первым информационным входом коммутатора , введены элемент НЕ, а в кажый вычислительный , блок введены регистр основани  степени, регистр показател  степени и регистр результата , причем первый информационный вход коммутатора устройства соединен с-информаци 7нным входом регистра основани  степени и входом основани  степени устройства, второй информационный вход коммутатора устройства соединен с шиной логиеской единицы устройства, вход показател  степени устройства соединен с входом элемента НЕ, первым правл ющим входом коммутатора устройства и информационным входом егистра показател  степени перого вычислительного блока, выход лемента НЕ соединен с вторым упавл ющим входом коммутатора устройтва , тактовые входы регистра осноани  Степени, регистра результата регистра показател  степени кажого вычислительного блока соединены с тактовым входом устройства, выходThe goal is achieved by the fact that a device for raising to a power containing a switch, K computing blocks each of which contains a switch, a quad, a multiplier (where K teg-jir, is an exponent), and in each computing block the output of the quad is connected to the first the information input of the multiplier and with the first information input of the switch, the element is entered, and in each computational, the block is entered the base register of the degree, the register of the exponent and the result register, with the first information input The device switchboard is connected to the 7th input of the base register of the power and the device’s base input, the second information input of the device switch is connected to the bus of the logical unit of the device, the device’s power indicator input is connected to the input of the HE element, the first governing input of the device switch and the registrar's information input the exponent of the first computing unit, the output of the element is NOT connected to the second control input of the switchboard device, the clock inputs of the base register Step audio, result register exponent register kazhogo computing unit connected to the clock input of device yield

регистра основани  степениi-гоbase register

вычислительного блока ,K) соединен с вторым информационным входом умножител , i-го вычислительного блока, выход умножител  i-го-вычислительного блока соединен с первым информационным входом коммутатора 5 1-го вычислительного блока, выход коммутатора устройства с информациЪнным входом регистра результата первого вычислительного блока, выход регистра результата 0 i-го вычислительного блока соединен с информационным входом квадратора этого вычислительного блока, выхсд регистра основани  степени i-го вычислительного , блока соединен с ин5 формационным входом регистра основани  степени (1+1)-го вычислитель . ного блока, выход коммутатора i-ro вычислительного блока соединен с информационным входом регистра результата (i+l)-ro вычислительного блока, пр мой и инверсный выходыi старшего разр да регистра показател  . степени i-го вычислительного блока соединены соответственно с первым и вторым управл ющими входами ком мутатора 1-го вычислительного блока, выходы (K-i)-x младших разр дов регистра показател  степени i-го вычислительного блока соеДинены соответственно с (К-1)-ми старпимиcomputing unit, K) is connected to the second information input of the multiplier, i-th computing unit, the multiplier output of the i-th computing unit is connected to the first information input of the switch 5 of the 1st computing unit, the output of the device switch with the information input of the result register of the first computing unit , the output of the register of the result 0 of the i-th computing unit is connected to the information input of the quadrant of this computing unit, the output register of the base of the degree of the i-th computing unit is connected to in5 by the formational input of the base register of the degree (1 + 1) -th calculator. the output unit, the output of the i-ro switchboard of the computing unit is connected to the information input of the result register (i + l) -ro of the computing unit, the direct and inverse outputs of the most significant bit of the indicator register. the degrees of the i-th computing block are connected respectively to the first and second control inputs of the switch of the 1st computing block, the outputs (Ki) -x of the least significant bits of the register of the exponent of the i-th computing block are connected to the (K-1) -m elders

0 разр дами регистра показател  степени (1+1)-го вычислительного блока, выход коммутатора последнего вычислительного блока  вл етс  выходом устройства.0 bits of the register of the exponent of the (1 + 1) -th computing unit, the switch output of the last computing unit is the output of the device.

5 На чертеже приведена структурна  схема предлагаемого устройства. . Устройство содержит элемент 1.НЕ, коммутатор 2, К вычислительных блоков 3, каждый из которых содержит5 The drawing shows a block diagram of the proposed device. . The device contains the element 1.NE, switch 2, K computing units 3, each of which contains

Q регистр 4 основани  степени, регистр 5 результата, регистр б показател  степени, квадратор 7, умножитель 8, коммутатор 9, вход 10 показател  степени устройства, вход 11 основа . ки  степени устройства, тактовыйQ register 4 bases of degree, register 5 of result, register b of exponent b, quad 7, multiplier 8, switch 9, input 10 of exponent of device, input 11 base. ki degree devices, clock

вход 12 устройства, шину 13 логической единицы устройства. device input 12, bus 13 logical unit of the device.

Количество вычислительных блоковThe number of computational units

3 определ етс  по формуле m ,3 is determined by the formula m,

.т.е. К меньшее целое значение выра0 жени  8о,,т ..those. To a smaller integer value of the expression 8о ,, т.

В устройстве дл  возведени  в степень используетс  бинарный способ сокращени  количества умножений. В показателе степени, записанном вThe device for exponentiation uses a binary method of reducing the number of multiplications. In the exponent recorded in

5 двоичной системе счислени , определ етс  крайнд  лева  единица. При последовательном чтении цифр слеванаправо от этой единицы выполн ютс  операции: если очередна  цифра нуль,5 of the binary number system, the extreme left unit is defined. When reading numbers consecutively, to the left of this unit, the following operations are performed: if the next digit is zero,

О то результат предыдущей операцииAbout the result of the previous operation

возводитс  в квадрат; если очередна  цифра единица, то предыдущий результат возводитс  в квадрат, а затем умножаетс  на основание сте5 пени. За начальный результат принимает с  основание степени. Устройство работает следующим образом. В первом такте в регистр 4 основани  степени первого вычислительно }го блока 3 записываетс  основание степени,в регистр б показател  степени Записываетс  показатель степени без первого разр да и в регистр 5 результата записываетс  или основание степени (первый разр д показа тел  степени единица) или единица в младшем разр де (первый разр д показател  степени нуль). Передача необходимой информации в регистр 5 результата осуществл етс  посредством коммутатора 2, управл емого пер вым разр дом показател  степени. На квадраторе 7 число, записанное в регистре 5 результата, возводитс  в квсщрат. Результат возведени  в квадрат поступает на умножите Б, где он умножаетс  на основание степени. Результаты с умножител  и квадратора поступают соответствен но на первые и вторые информационны входы коммутатора 9 и в зависимости от значени  второго разр да показател  степени на выход коммутатора 9 поступает результат умножени  (второй разр д показател  степени равен единице) или результат возведени  в квадрат (второй разр д показател  степени равен нулю).squared; if the next digit is one, then the previous result is squared, and then multiplied by the base of the grade 5. For the initial result takes with the foundation of the degree. The device works as follows. In the first cycle, the basis of the first computational unit 3 is written to the base 4, the power of the degree, the power exponent without the first discharge is written to the B register. in the junior category (first level of the exponent zero). The transfer of the necessary information to the result register 5 is performed by the switch 2, controlled by the first digit of the exponent. On quad 7, the number recorded in the result register 5 is raised to the square. The result of the squaring goes to multiply B, where it is multiplied to the base of the degree. The results from the multiplier and quadrant are received respectively on the first and second information inputs of the switch 9 and, depending on the value of the second bit of the exponent, the output of the switch 9 receives the result of multiplication (the second bit of the exponent is equal to one) or the result of squaring the second d exponent is zero).

/ ft/ ft

10 Во втором такте производитс  запись результата вычислений первого вычислительного блока 3 вовторой, запись информации с выходов коммутатора 9 в регистр 5, передача значени  основани  степени в регистр 4 основани  степени,. запись показател  степени безвторого разр да в регистр 6 показател  степени. Одновременно в первый вычислительный блок 3 записываютс  новые элементы обрабатывающего массива. В каждом вычислительном блоке 3 выполн етс  одна итераци  алгоритма возведени  в степень. Операци  возведени  в степень выполнитс  при прохождении операндами всех вычислительных блоков 3. Предлагаемое устройство работает по конвейерному принципу. Его быстродействие определ етс  временем выполнени  одной итерации, т.е. тактом конвейера. Данное врем  определ етс  формулой Г, tp2 + t Kg + t,, , где tpj- врем  записи инфйрмации в регистр; задержки информации соответственно квадратором , коммутатором и умножителем. Таким сбразом, предлагаемое устройство позвол ет повысить быстродействие, а особенно его выгодно использовать при обработке большого массива данных.10 In the second cycle, the calculation result of the first computational unit 3 is recorded in the second, the information from the outputs of the switch 9 is written to the register 5, the transfer of the base degree value to the base 4 register of the degree. recording the exponent in the register 6 exponent. At the same time, new elements of the processing array are written to the first computational unit 3. In each computing unit 3, one iteration of the exponentiation algorithm is performed. The exponentiation operation is performed when the operands pass through all computational units 3. The proposed device operates according to the conveyor principle. Its speed is determined by the execution time of one iteration, i.e. tact of the conveyor. This time is determined by the formula G, tp2 + t Kg + t ,,, where tpj is the recording time of the infirmation in the register; delays of information, respectively, quad, switch and multiplier. Thus, the proposed device allows to increase the speed, and especially it is advantageous to use it when processing a large amount of data.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В СТЕПЕНЬ, содержащее коммутатор, К вычислительных блоков, каждый из которых содержит коммутатор, квадратор, умножитель (где K=toQ-2m , гл -показатель степени), причем в каждом вычислительном блоке выход квадратора соединен с первым информационным входом умножителя и с первым информационным входом коммутатора, отличающееся тем; что, с целью повышения быстродействия, в устройство введены элемент НЕ, а в каждый вычислительный блок введены регистр основания степени, регистр показателя степени и регистр результата, причем первый информационный вход коммутатора устройства соединен с информационным входом регистра основания степени и входом основания степени устройства, второй информационный вход коммутатора устройства соединен с шиной логической единицы устройства, вход показателя степени устройства соединен с входом элемента НЕ,первым управляющим входом коммутатора устройства и информационным Входом регистра показателя степени первого вычислительного блока, выход элемента НЕ соединен с вторым управляющим входом коммутатора устройства, такто вые входы регистра основания степе ни, регистра результата и регистра показателя степени Каждого вычислительного блока соединены с тактовым входом устройства,, выход регистра основания степени i—го вычислительного блока (i=l,K) соединен с вторым информационным входом умножителя i—го вычислительного блока, выход умножителя 1—го вычислительного блока соединен с первым информационным входом коммутатора i-ro вычислительного блока, выход коммутатора-устройства соединен с информационным входом регистра результата первого вычислительного блока,, выход регистра результата i—го вы- g числительного блока соединен с информационным входом квадратора этого вычислительного блока, выход регистра основания степени i—го вычислительного блока соединен с информационным входом регистра основания степени (i+l)-ro вычислительного блока, выход коммутатора i—го вычислительного блока - соединен с информационным входом регистра результата (i+l)-ro вычислительного блока, прямой и инверсный выходы старшего разряда регистра показателя степени i—го вычислительного блока соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами коммутатора i-ro вычислительного блока, выходы (K-i)-x младших разрядов регистра показателя степени i—го вычислительного блока соединены соответственно с (Κ-ϊ)-μη старшими разрядами регистра показателя степени (i+l)-ro вычислительного блока, выход коммутатора последнего вычислительного блока является вы ходом устройства.A DEVICE FOR DEGREEING TO A DEGREE containing a commutator, K computing units, each of which contains a commutator, a quadrator, a multiplier (where K = toQ- 2 m, hl is a degree indicator), and in each computing unit the quadrator output is connected to the first information input of the multiplier and with the first information input of the switch, characterized in that; that, in order to improve performance, the element NOT is introduced into the device, and the degree base register, the degree indicator register, and the result register are entered into each computing unit, the first information input of the device switch being connected to the information input of the degree base register and the input of the device degree base, the second the information input of the device switch is connected to the bus of the logical unit of the device, the input of the exponent of the device is connected to the input of the element NOT, the first control input comm device and information input of the register of the exponent of the degree of the first computing unit, the output of the element is NOT connected to the second control input of the device switch, the inputs of the register of the degree base, the register of the result and the register of the exponent of each computing unit are connected to the clock input of the device, the output of the base register degree of the i-th computing unit (i = l, K) is connected to the second information input of the multiplier of the i-th computing unit, the output of the multiplier of the 1st computing unit with connected to the first information input of the i-ro switch of the computing unit, the output of the switch-device is connected to the information input of the result register of the first computing unit, the output of the result register of the i-th output g of the computing unit is connected to the information input of the quadrator of this computing unit, the output of the base register degree of the i-th computing unit is connected to the information input of the base register of the degree of (i + l) -ro computing unit, the output of the switch of the i-th computing unit is connected to the information by the ion input of the result register (i + l) -ro of the computing unit, the direct and inverse outputs of the highest order of the register of the exponent of the degree of the i-th computing unit are connected respectively to the first and second control inputs of the i-ro switch of the computing unit, outputs (Ki) -x are junior the bits of the register of the exponent of the i-th computing unit are connected respectively to the ((-ϊ) -μη senior bits of the register of the exponent of the (i + l) -ro computing unit, the output of the switch of the last computing unit is the output of the devices a.
SU833537936A 1983-01-11 1983-01-11 Device for raising to power SU1087990A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833537936A SU1087990A1 (en) 1983-01-11 1983-01-11 Device for raising to power

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833537936A SU1087990A1 (en) 1983-01-11 1983-01-11 Device for raising to power

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1087990A1 true SU1087990A1 (en) 1984-04-23

Family

ID=21044718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833537936A SU1087990A1 (en) 1983-01-11 1983-01-11 Device for raising to power

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1087990A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1.. Авторское свидетельство СССР 643887, кл.С, 06F 7/556, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР № 752334, кл..& 06 F7/38, 1978 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1087990A1 (en) Device for raising to power
SU1179327A1 (en) Device for raising to power
SU1179326A1 (en) Pipeline device for calculating value of function y=sin(p/4x)
SU734683A1 (en) Device for multiplying n-digit numbers
SU451079A1 (en) Sequential multiplication device
ES8401272A1 (en) A processing register for use in digital signal processing systems.
SU1315971A1 (en) Digital coordinate transformer
SU1262480A1 (en) Dividing device
SU783791A1 (en) Polynominal multiplying device
SU1640709A1 (en) Device for fast fourier transforms
SU813420A1 (en) Device for multiplying binary numbers in complementary codes
SU805307A1 (en) Multiplying-shifting device
SU481042A1 (en) Device for solving systems of linear algebraic equations
SU1140115A1 (en) Device for calculating value of polynominal of degree n
RU2034401C1 (en) Threshold element
SU754412A1 (en) Multiplier
SU1080136A1 (en) Multiplying device
SU752334A1 (en) Device for raising to the power
SU1658147A1 (en) Multiplier
SU1742814A1 (en) Computing device
SU1020818A1 (en) Device for computing sum of products
SU1432554A1 (en) Device for multiplying polynomials
SU1642464A1 (en) Computing device
SU1458872A1 (en) Device for multiplying by coefficients
SU1012272A1 (en) Device for computing sliding mean