SU1206775A1

SU1206775A1 - Устройство дл вычислени обратной величины

Info

Publication number: SU1206775A1
Application number: SU843731090A
Authority: SU
Inventors: Владимир Федорович Арсени; Михаил Ефимович Бородянский; Александр Александрович Сулин; Игорь Феодосьевич Сурженко; Ефим Юрьевич Ребо; Роман Марленович Бондаревский
Original assignee: Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.Калмыкова
Priority date: 1984-04-17
Filing date: 1984-04-17
Publication date: 1986-01-23

Description

группа информационных входов которого соединена с информационными входами второго регистра и выходами вто рого сумматора, втора группа информационных входов которого соедине на с выходами блока умножени , вход разрешени умножени которого соединен с третьим выходом блока управле- ни , четвертый и п тый выходы которого соединены соответственно с входом разрешени суммировани второго сумматора и входом разрешени вычитани третьего сумматора, шестой выход блока управлени соединен с уп- равл к цим входом схемы сравнени , второй вход которой соединен с выходом третьего регистра, инфор1 а- ционный вход которого соединен с входом кода запуска устройства, седьмой выход блока управлени соединен с входом установки единицы триггера, а в блоке формировани начальных коэффициентов информационные входы числа и масштабного коэффициента блока формировани начальных коэффициентов соединены с информационными входами первого и второго сдвиговых регистров соответственно, управл ющие входы которых соединены с первыми входом элемента И и выходом генератора тактовых импульсов вход которого соединен с выходом триггера , вход установки единицы которого соединен с входом запуска блока формировани начальных коэффициентов.

Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых машинах и однородных вычислительных структурах.

Целью изобретени вл етс повышение изображени устройства.

На фиг. 1 представлена схема устройства дл вычислени обратной величины на фиг. 2 - схема реализации блока формировани начальных коэффициентов; на фиг. 3 -д схема реализации блока управлени .

Устройство содержит блок 1 формировани начальных коэффициентов БФНК1 входы числа 2 и масштабного коэффициента 3, первую 4 группу элементов И,

06775

перва группа выходов которого соединена с разр дными выходами первог

сдвигового регистра, выход старшего разр да которого соединен с вторым i входом элемента И, выход которого соединен с входом установки нул триггера и выходом завершени операции делени на коэффициент блока фор- мировани начальных коэффициентов, втора группа выходов которого соединена с разр дными выходами второго сдвигового регистра, а в блоке управлени первьй вход блока управлени соединен с входом установки нул первого триггера, выход которого соединен с входом генератора, выход которого соединен с пр мым входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с инверсньм выходом второго триггера, вход установки единицы которого соединен с выходом первого элемента И, инверсный вход которого соединен с входом установки нул второго триггера и третьим входом блока управлени , второй вход которого соединен с входом установки единицы первого триггера, выход второго элемента И соединен с управл ющим входом циклического распределител сигналов, выходы которого соединены с второго по седьмой выходами блока управлени соответственно, первый выход которого соединен с пр мым выходом второго триггера.

группу 5 элементов ИЛИ, три сумматора 6-8, блок 9 умножени , три ре- .гистра 10-12, выход 13 результата устройства, схему 14 сравнени , вход

515 кода допуска устройства, выход 16 Останов устройства, вторую группу 17 элементов И блока 18 управлени , триггер 19 и вход 20 Пуск устройства . Блок формировани начальных

коэффициентов содержит сдвиговые регистры 21 и 22,генератор23 тактовых импульсов,элемент И24 итриггер 25.

В состав блока 18 управлени вход т триггеры 26 и 27, генератор 28

5 тактовых импульсов, элементы И 29 и 30, и распределитель 31 сигналов

Данное устройство дл вычислени обратной величины реализует итерационный алгоритм, замен ющий деление умножением

(-5-)4п Чо-7-) (1)

м I

X

ot

где и - номер шага вычислений;; масштабный коэффициент исходное ЧИСЛОJ параметр, вырабатываемый так, что ci 2 X,

где X - число, ближайшее к х и кратное двум в степени k , k - целое. Действительное число если х 1, то k О, , kx О,

последовательные приближени .

Известно, что итерационный процесс 9п, f (уп) сходитс , если выполн етс условие

. (2)

В случае вьшолнени услови (1) i|tf ( (1-). За врем выборй условие (2) дл (1) будет всегда выполн тьс .

Итерационный процесс в данном устройстве сходитс со скоростью геометрической прогрессии со знаменателем благодар выбору 04 получаем { а о, поэтому дл отдельных значений требуетс одна-две итерации , т.е. сходитс чрезвычайно быстро .

Блок 1 формировани начальных коэффициентов работает следующим образом .

С входов 2 и 3 в регистры 21 и 23 занос тс входна величина х и масштаб М. По команде от блока 25 управлени триггер переходит в единичное состо ние и включает генератор 23, который обеспечивает серию импульсов на сдвиговые входы регистров . Сдвиг кодов в регистрах происходит до тех пор, пока на первом выходе регистра не по витс единица, что сигнализирует о завершении операции делени X и М на величину в . Поэтому импульсу триггер 25 через элемент И 24 переходит в состо ние О и останавливает генератор 23, а импульс с элемента И 2А поступает в блок 18 управлени .

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии с входов устройства поступают входна величи на X, масштабный коэффициент М и код допуска Д, которые занос тс

в соответствующие блоки. С входа Пуск происходит запуск устройства и установка триггера 19 в нулевое состо ние. Последовательность работы отдельных узлов устройства обеспечиваетс блоком 18 управлени , который также запускаютс сигналом Пуск. Триггер 26 переводитс в состо ние 1 и тем самым переводит генератор 28 в режим автогенерации.

Через элемент И 29 триггер 27 устанавливаетс в единичное состо ние и на первом выходе блока 18 по вл етс |сигнал запуска БФНК1. После поступлени из блока 1 сигнала триггер 26

переходит в нулевое состо ние и разрешает прохождение импульсов с генератора 27 на распределитель 31, ра- ботакиций в циклическом режиме. Распределитель 31 обеспечивает по-тактное по вление на соответствующих выходах блока 18 импульсов, а останов блока 18 происходит по импульсу, поступающему на вход блока 18 от схемы 14 сравнени . По импульсу с

блока 18 в блоке БФНКЙ1 формируютс

числа и - путем сдвига в RG 21 ct

и RQ 22 на К разр дов,где К определ етс из выражени «( 2, т.е. К - номер старшего разр да во входном коде X. Запуск генератора 23 осуществл етс от импульса с блока 18 через триггер 25, а останов - от элемента И 24 в момент, когда код в сдвиговом регистре будет сдвинут на k разр дов и в старшем разр де окажетс tifit I .

По импульсу с выхода блока 1 в сумматоре 6 вычисл етс разность

45

(1- -г ) И В блоке 18 вырабатываетс

на втором выходе импульс, по которому код с выхода БФНК1 заноситс через элементы И 4 группы и элементы ИЛИ 5 группы в RQ 11. По импульсу на третьем выходе блока 18 в блоке 9 умножени формируетс произведение в соответствии с выражением (1- -у ) Уп По импульсу на четвер55

том выходе блока 18 в сумматоре 7 формируетс результат в соответствии

с выражением у„- (1- |,- )у„ц. По импульсу на п том выходе блока

512067.756

18 в сумматоре 8 ф6р51ируетс разность рой цикл вычислений с той лишь разницей , что BRQ11 заноситс резуль- ;тат из RQ 10, между числами в сумматоре 7 и регистре RQ11, т.е. (ijn, -Чп ) котора по импульсу на шестом вьЬсоде блока 18 сравниваетс с числом Д, занесенным в RQ 12. Если выполн етс условие RQja 12, то на седьмом выходе блока 18 по вл етс импульс и триггер И 19 переходит в состо ние 1. И на выходах блока 18, начина со второго, снова поочередно вл ютс импульсы, которые обеспечивают вто рой цикл вычислений с той лишь разницей , что BRQ11 заноситс резуль- ;тат из RQ 10, Циклы вычислений продолжаютс

5 до тех пор, пока на входе схемы 14 сравнени не сформируетс условие Rflg. RQ 12. В этом случае по импульсу с шестого выхода блока 18 схема 14 сравнени вырабатывает сиг10 нал на выход 16 останов устройства и на останов блока 1в до прихода следующего сигнала Пуск.

Х 7

25

2}

.2

Редактор В. Иванова Заказ 8714/50

Составитель Е. Захарченко

Техред Т. Тулик Корректор М. Пожо

Тираж 673 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Claims

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ОБРАТНОЙ ВЕЛИЧИНЫ, содержащее три сумматора, два регистра и блок управления, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия» в него введены две группы элементов

И, группа элементов ИЛИ, блок умножения, триггер, схема сравнения, третий регистр и блок формирования начальных коэффициентов, который содержит триггер, генератор тактовых импульсов, два сдвиговых регистра, элемент И, а блок управления содержит генератор тактовых импульсов, два триггера, два элемента И и циклический распределитель сигналов, причем входы числа и масштабного коэффициента устройства соединены соответственно с информационными входами числа и масштабного коэффициента блока формирования начальных коэффициентов, вход запуска которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с входом разрешения вычитания

первого сумматора, входом разрешения записи первого регистра, выходом завершения операции деления на коэффициент блока формирования начальных коэффициентов и первым входом блока управления, второй вход которого соединен с входом "Пуск" устройства и входом установки нуля триггера, инверсный выход которого соединен с первыми входами элементов И первой группы, вторые входы которых соединены с первой группой информационных входов второго сумматора и первой группой выходов блока формирования начальных коэффициентов, вторая группа выходов которого соединена с группой информационных входов сумматора, разрядные выходы которого соединены с первой группой входов блока умножения, вторая группа входов которого соединена с первой группой информационных входов третье·

го сумматора и разрядными выходами первого регистра,группа информационных входов которого соединена с выходами элементов ИЛИ группы соответственно, первые входы которых соединены соответственно с выходами элементов И первой группы, а вторые входы - с выходами элементов И второй группы, первые входы которых соединены с прямым выходом триггера, а вторые входы - с разрядными выходами второго регистра и выходом результата устройства, выход "Останов" которого соединен с третьим входом блока управления и выходом схемы сравнения, первый вход которого соединен с^! выходом третьего регистра, а второй вход с выходом третьего сумматора, вторая

1206775

>

1206775

группа информационных входов которого соединена с информационными входами второго регистра и выходами вто « рого сумматора, вторая группа информационных входов которого соедине на с выходами блока умножения, вход разрешения умножения которого соединен с третьим выходом блока управления, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с входом разрешения суммирования второго сумматора и входом разрешения вычитания третьего сумматора, шестой выход блока управления соединен с управляющим входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом третьего регистра, информационный вход которого соединен с входом кода запуска устройства, седьмой выход блока управления соединен с входом установки единицы триггера, а в блоке формирования начальных коэффициентов информационные входы числа и масштабного коэффициента блока формирования начальных коэффициентов соединены с информационными входами первого и второго сдвиговых регистров соответственно, управляющие входы которых соединены с первыми входом элемента И и выходом генератора тактовых импульсов_? вход которого соединен с выходом триггера, вход установки единицы которого соединен с входом запуска блока формирования начальных коэффициентов,

первая группа выходов которого соединена с разрядными выходами первог сдвигового регистра, выход старшего разряда которого соединен с вторым ι входом элемента И, выход которого соединен с входом установки нуля триггера и выходом завершения операции деления на коэффициент блока фор-¹мирования начальных коэффициентов, вторая группа выходов которого соединена с разрядными выходами второго сдвигового регистра, а в блоке управления первый вход блока управления соединен с входом установки нуля первого триггера, выход которого соединен с входом генератора, выход которого соединен с прямым входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера, вход установки единицы которого соединен с выходом первого элемента И, инверсный вход которого соединен с входом установки нуля второго триггера и третьим входом блока управления, второй вход которого соединен с входом установки единицы первого триггера, выход второго элемента И соединен с управляющим входом циклического распределителя сигнадов, выходы которого соединены с второго по седьмой выходами блока управления соответственно, первый выход которого соединен с прямым выходом второго триггера.

1