SU1247892A1 - Matrix calculating device - Google Patents

Matrix calculating device Download PDF

Info

Publication number
SU1247892A1
SU1247892A1 SU843761571A SU3761571A SU1247892A1 SU 1247892 A1 SU1247892 A1 SU 1247892A1 SU 843761571 A SU843761571 A SU 843761571A SU 3761571 A SU3761571 A SU 3761571A SU 1247892 A1 SU1247892 A1 SU 1247892A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
row
input
computational
column
cell
Prior art date
Application number
SU843761571A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Алексеевич Шумилов
Игорь Станиславович Зуев
Андас Маутович Турсунканов
Original Assignee
Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им.В.И.Ульянова (Ленина)
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 Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им.В.И.Ульянова (Ленина) filed Critical Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им.В.И.Ульянова (Ленина)
Priority to SU843761571A priority Critical patent/SU1247892A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1247892A1 publication Critical patent/SU1247892A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в быстродействующих процессорах и специализированных вычислительных устройствах. Цель изобретени  - повьппение быстродействи . Устройство вычисл ет функции sinX и COSX по методу цифра за цифрой. Устройство содержит подматрицу 1, котора  содержит по два р да вычислительных  чеек, и подматрицу 3, котора  содержит по одному р ду, а также мультиплексор 2. Кажда  вычислительна   чейка содержит сумматор по модулю 2 и одноразр дный сумматор . Кроме того, подматрицы 1 и 3 содержат элементы НЕ.1з.п.ф-лы, 5 ил. i (Л 1 5 : .ю п т: риг.}The invention relates to computing and can be used in high-speed processors and specialized computing devices. The purpose of the invention is to improve speed. The device calculates the sinX and COSX functions using the digit-by-digit method. The device contains submatrix 1, which contains two rows of computational cells, and submatrix 3, which contains one row each, as well as multiplexer 2. Each computational cell contains a modulo 2 adder and a one-bit adder. In addition, submatrices 1 and 3 contain the elements HE.1.s.p.f-ly, 5 Il. i (L 1 5: .u n t: rig.}

Description

12 12

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в быстродействующих процессорах и специализированных вычислительных устройствах.The invention relates to computing and can be used in high-speed processors and specialized computing devices.

Целью изобретени   вл етс  повьппе ние быстродействи .The aim of the invention is to improve speed.

На фиг. 1 изображена блок-схема предложенного устройства; на фиг.2 - часть матрицы, содержаща  в каждой строке два р да вычислительных  чеек; на фиг. 3 - часть матрицы, со- держаща  р каждой строке один р д  чеек; на фиг. 4 - блок-схема вычис- лительной  чейки; на фиг. 5 - блок- схема двух вьиислительных  чеек. FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; FIG. 2 shows a part of the matrix containing in each row two rows of computational cells; in fig. 3 - part of the matrix, containing p each row of one row of cells; in fig. 4 is a block diagram of a computational cell; in fig. 5 is a block diagram of two viral cells.

Устройство содержит часть матри- цы 1 с двум  р дами вычислительных  чеек в строке, мультиплексор 2, часть матрицы 3 с одним р дом вычис- лительных  чеек в строке, входы 4-6 первой части матрицы, входы 7 и 8 мультиплексора, вход 9 устройства, выходы 10 и 11 мультиплексора, выход 12 устройства, причем матрица содер- жит вычислительные  чейки 13 и эле- менты.НЕ 14. °The device contains a part of matrix 1 with two rows of computational cells in a row, multiplexer 2, part of matrix 3 with one row of computational cells in a row, inputs 4-6 of the first part of the matrix, inputs 7 and 8 of the multiplexer, input 9 of the device , outputs 10 and 11 of the multiplexer, output 12 of the device, and the matrix contains computational cells 13 and the elements. NOT 14. °

Кажда .вычислительна   чейка 13 содержит сумматор 15 по модулю два, одноразр дный сумматор 16, входы 17- 20 и выходы 21-23.Each computational cell 13 contains an adder 15 modulo two, a one-digit adder 16, inputs 17-20 and outputs 21-23.

Таблица истинности вычислительной  чейки 13 приведена ниже.The truth table of computational cell 13 is shown below.

Матричное вычислительное устройство вычисл ет элементарные функции sin Ч и COSV по методу цифра заг цифрой.The matrix computing device calculates the sin S and COSV elementary functions using the digit-zag-digit method.

Рекурентные соотношени , описывающие алгоритм цифра за цифрой дл  функций sin Ч и cosy, следующие:The recursive relations describing the digit-by-digit algorithm for the sin и and the cozy functions are as follows:

Продолжение таблицыTable continuation

о 1 1 о о 1 1 о о 1 1about 1 1 about about 1 1 about about 1 1

1 о 11 about 1

о 1 о 1about 1 about 1

о 1 о 1about 1 about 1

о о о 1 1 1 1 1 1 1 1about about 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1eleven

1 о 1 1 1 о о о о1 о 1 1 1 о о о о

о о 1 1about o 1 1

о о 1about about 1

о 1 1 1about 1 1 1

1,4, 0; -.arctg2- Этап I 1. signQ;1.4, 0; -.arctg2- Stage I 1. signQ;

IIII

) .41) .41

,,

-, - . у, -, -. y,

У; , 2-,  W; , 2-,

дд где X., у. - текущие координаты век тора; х, у - конечные координатыdd where X., y. - current coordinates of the vector torus; x, y - final coordinates

вектора;vectors;

п - число шагов итераций. j Начальные услови : о , Хд 1/kv УО О, где k - коэффи- циент деформации вектора, завис щий только от юсла пгагов итераций:n is the number of iteration steps. j Initial conditions: о, Хд 1 / kv УО О, where k is the deformation coefficient of the vector, depending only on the basis of iterations:

5050

п J (1 + )n J (1 +)

l-Ol-o

Результаты вычислений: у sinУ; х cosV. . Results of calculations: at sinU; x cosV. .

Вычисл кица  матрица выполн ет 55 второй этап алгоритма и работает следующим образом.The calculation of the whale matrix performs 55 the second stage of the algorithm and works as follows.

На входы 4 матрицы подаютс  начальные услови  у, на входы 5 мат3Initial conditions are supplied to the inputs 4 of the matrix, and inputs 5 to the matrix 3

РИДЫ-начальные услови  х, на входы 6 - значени  управл ющих сигналов ., причем +1 кодируетс  нулем, а -1 кодируетс  единицей. Кажда  строка вычислительньк  чеек 13 вычисл ю щей подматрицы 1 вьшолн ет две операции алгебраического суммировани . На выходах 23 второго р да вычислительных  чеек 13 .i-й строки подматрицы 1 имеем значение у. , а на выходах 23 первого р да вычислительных  чеек 13 имеем значение х-. При этомReeds are the initial conditions, the inputs 6 are the values of the control signals. +1 is coded with zero and -1 is coded with one. Each line of computational cells 13 of the computational submatrix 1 performs two operations of algebraic summation. At outputs 23 of the second row of computational cells of the 13 .i-th line of submatrix 1, we have the value of y. , and at outputs 23 of the first p of yes computational cells 13, we have the value x-. Wherein

п ; Уе.P ; Yeah.

УП Ур рUE Ur p

п-P-

е -11 ,.e-11,.

х,2x, 2

Так как значени  sin4 и cosy одновременно обычно не требуютс , то с помощью управл ющего сигнала f можно управл ть вычислением синуса или косинусаSince the values of sin4 and cozy are usually not required at the same time, it is possible to control the calculation of the sine or cosine using the control signal f.

S D f ZI .S D f ZI.

. G2 . G2

где f (+1; -1}, причем +1 кодируетс  нулем, а -1 кодируетс  единицей ,where f (+1; -1}, with +1 being encoded as zero, and -1 being encoded as one,

х, если f 1 , если f 0;x if f 1 if f 0;

D pt Ь,.D pt b ,.

« (У:: .. {“(U :: .. {

если f О если f 1,if f o if f 1,

sinV, если f 0. cos f, если f 1,sinV if f 0. cos f, if f 1,

Таким образом, матрица может быт построена из подматрицы 1, вычисл ющей значение х g и у ; из мультиплексора 2, работа которого описываетс  вьфажениемThus, the matrix can be constructed from submatrix 1, which calculates the value of x g and y; from multiplexer 2 whose operation is described by

(Хр,если f О,(Xp if f oh

/ с 1 ./ c 1.

уJ,если f 1;yj, if f 1;

X , если f 1, у , если f О,X, if f 1, y, if f Oh,

из подматрицы 3, вычисл ющей ние S Ifrom submatrix 3, calculating si

fsin4, если f О, tcosM , если f 1.fsin4, if f О, tcosM, if f 1.

Форм у л а изобретени Formula inventions

1. Матричное вычислительное, устройство , содержащее группу элементов1. Matrix computing device containing a group of elements

Claims (2)

1one - - о about ь  s вat 24789242478924 НЕ и матрицу вычислительных  чеек, причем с первой по 1-ю строки матрица (где f равно наибольшему целому от половины номера последнего столбца 5 т, где m - разр дность устройства), содержит два р да вычислительных ек, кажда  строка с t + 1 по п (где п - число итераций) содержит одну группу вычислительных  чеек, причем 10 вход задани  режима вычислительных  чеек в i-й строке (i 1, 2, ..., п) и J-M столбце (J 1, 2, ..., т) соединен с выходом задани  режима вычислительной  чейки того же р да (j Г5 1)-го столбца, вход задани  режима вычислительной  чейки второго р да первого столбца с первой по t-ю строку соединен через соответствующий элемент НЕ группы с входом задани NOT and the matrix of computational cells, the matrix from the first to the 1st row (where f is the largest integer from half the last column number is 5 tons, where m is the device size), contains two rows of computational ECs, each row with t + 1 according to claim (where n is the number of iterations) contains one group of computational cells, with 10 input setting the mode of computational cells in the i-th row (i 1, 2, ..., p) and the JM column (J 1, 2, .. ., t) is connected to the output of the task setting of the computational cell of the same row (j G5 1) -th column, the input of the task of the mode of the computational cell of the second row ne The first to tth row of the first column is connected through the corresponding element NOT of the group with the task input 20 режима вычислительной  чейки того20 modes of computational cell addition же столбца, той же строки первого р да и входом задани  режима устройстт ва, вход переноса каждой вычислительной  чейки в i-й строке и J-M столб25 це соединен соответственно с выходом переноса вычислительной  чейки того же р да и той же строки (j + 1)-го столбца, вход переноса каждой вычислительной  чейки т-го столбца соеди30 нен с выходом задани  режима той же вычислительной  чейки, входы первого слагаемого вычислительных  чеек с второй по t-ю строк в J-M столице соединены соответственно с выходами суммы вычислительное  чеек (i - 1)-й строки (j - i + 1)-го столбца другого р да-, вход второго слагаемого каждой вычислительной  чейки i-й строки кроме (t + 1)-й j-ro столбца - .соединен соответственно с выходом суммы вычислительной  чейки того же р да , того же столбца (i - 1)-й строки, вход второго слагаемого каждой вычислительной  чейки первого р да.первой строки соединен соответственно с входом первого слагаемого вычислительной  чейки второго р да того же столбца , той же строки и подключен к первой группе информационных входов устройства , вход второго слагаемого кажIthe same column, the same row of the first row and the device mode setting input, the transfer input of each computational cell in the i-th row and the JM column 25 are connected respectively to the transfer output of the computational cell of the same row and the same row (j + 1) th column, the transfer input of each computational cell of the tth column is connected to the output of the mode of the same computational cell, the inputs of the first term of the computational cells from the second to the tth lines in the JM capital are connected to the sum of the computational cells (i - 1 ) -th line (j - i + 1) - The second column of the other row is yes, the input of the second term of each computational cell of the i-th row except (t + 1) -th j-ro column is connected respectively with the output of the sum of the computational cell of the same row, of the same column (i - 1 ) -th row, the input of the second term of each computational cell of the first row of the first row is connected respectively to the input of the first term of the computational cell of the second row of the same column, the same row and connected to the first group of information inputs of the device, the input of the second term of each дои вычислительной  чейки с вто-; рогр р да первой строки объединен с входом слагаемого вычислительной  чейки первого р да того же столбца, той же строки и соединен с вторым информационным входом устройства , выход суммы i-й (i . 1, ..., t - 1) вычислительной  чейки с пер35doi computational cell with wto; The rag of the first row is combined with the input of the term of the computational cell of the first row of the same column, the same line and connected to the second information input of the device, the output of the sum of the i-th (i. 1, ..., t - 1) computational cell with per35 4040 4545 5050 вой по (f - 1)-ю строки первого стобца соединен с входом первого слагаемого вычислительных  чеек с второго по (i + 1)-й столбцы (i + + 1)-й строки другого р да, выход суммы каждой вЬ1числительной  чейки последней строки соединен с выходом устройства, отличающеес  тем,.что, с целью повьшени  быстро™ действи , в него введены мультиплексор и группа сумматоров по модулю два, причем управл ющий вход мультиплексора соединен с входом выбора функции устройства, выходы суммы вычислительных  чеек пер)зого и второго р дов t-й строки соединены соответственно с первым и вторым информационными входами мультиппексо- ра, первый выход которого соединен с входом первого слагаемого (Е + + 1)-й строки, второй выход мультиплексора соединен с входом второго слагаемого вычислительной  чейки (t + 1)-й строки, вход задани  режи ма вычислительной  чейки в (t q)строке (q 1, 2, ..., п - I) первого столбца соединен с выходом соответствующего сумматора по модулю два, первый и второй входы которого соединены соответственно с входом задани  режима устройства и группой входов управлени  устройства, входthe first (f - 1) -th row of the first column is connected to the input of the first term of the computational cells from the second to (i + 1) -th columns (i + + 1) -th row of another row, the output of the sum of each v1 column number of the last row connected to the output of the device, characterized by the fact that, in order to develop a fast action, a multiplexer and a group of modulo-two adders are introduced into it, the control input of the multiplexer is connected to the input of the device function selection, the outputs of the sum of the first and second computation cells The rows of the tth row are connected respectively. the first and second information inputs of the multiplexer, the first output of which is connected to the input of the first term (Е + + 1) -th row, the second output of the multiplexer is connected to the input of the second term of the computational cell (t + 1) -th row, The computational cell in (tq) row (q 1, 2, ..., p - I) of the first column is connected to the output of the corresponding modulo-two adder, the first and second inputs of which are connected respectively to the device mode input and the group of device control inputs , entrance первого слагаемого вычислительной  чейки (t + 1)-й строки первого столбца соединен с входом первого слагаемого вычислительной  чейки (f + q)-й строки и с первого по (f + q)-и столбцы, вход первого слагаемого вычислительной  чейки ( + + 1)-й строки (f + k)-ro столбца (k 2, 3, ,.., га - J) соединен с входом первого слагаемого вычислительной  чейки (t + q)-й строки (t + f- q - k т .1)-го столбца.the first term of the computational cell (t + 1) -th row of the first column is connected to the input of the first term of the computational cell (f + q) -th row and from the first to (f + q) -and columns, the input of the first term of the computational cell (+ + 1) -th row (f + k) -ro of the column (k 2, 3,, .., ha - J) is connected to the input of the first term of the computational cell (t + q) -th row (t + f- q - k t .1) -th column. 2. Устройство поп, 1, отличающеес  тем, что кажда  вычислительна   чейка содержит сумматор по модулю два и одноразр дный сумматор, первый и второй разр дные входы которого соединены соответственно с выходом сумматора по модулю два и входом второго слагаемого  чейки, вход задани  режима в которой соединен с первым входом тора по модулю два и выходом задани  режима  чейки, вход переноса которой соединен с входом переноса одноразр дного сумматора, выход суммы и переноса которого соединен с соответствующими выходами  чейки, вход первого слагаемого которой соединен с вторым входом сумматора по модулю два.2. A pop, 1 device, characterized in that each computational cell contains a modulo two adder and a one-digit adder, the first and second bit inputs of which are connected respectively to the modulator two output and the second addend of the second cell, the mode setting input connected to the first input of a torus modulo two and the output of setting the cell mode, the transfer input of which is connected to the transfer input of a one-bit adder, the output of the sum and transfer of which is connected to the corresponding output of the cell, the input of the first lagged which is connected to the second input of the modulo two adder. « ||5"|| 5 11-511-5 «iiS"IiS Ж. .1 .G.1. (pue,J(pue, J 1717 2121 1313 / A/ A IBIB 1313 2222 ISIS 1one 2020 2323 Фиг. VFIG. V 23 фиг.523 figure 5 2 2 Редактор И.РыбченкоEditor I.Rybchenko Составитель А.ЗоринCompiled by A.Zorin ТехреднМ.Ходанич Корректор А.ОбручарTehredn.Hodanich Proofreader A.Obruchar Заказ 4128/50Тираж 671ПодписноеOrder 4128/50 Circulation 671 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4 23 23
SU843761571A 1984-06-26 1984-06-26 Matrix calculating device SU1247892A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843761571A SU1247892A1 (en) 1984-06-26 1984-06-26 Matrix calculating device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843761571A SU1247892A1 (en) 1984-06-26 1984-06-26 Matrix calculating device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1247892A1 true SU1247892A1 (en) 1986-07-30

Family

ID=21127036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843761571A SU1247892A1 (en) 1984-06-26 1984-06-26 Matrix calculating device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1247892A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4969118A (en) Floating point unit for calculating A=XY+Z having simultaneous multiply and add
US4168530A (en) Multiplication circuit using column compression
US4825401A (en) Functional dividable multiplier array circuit for multiplication of full words or simultaneous multiplication of two half words
US4347580A (en) Array convolver/correlator
US4866656A (en) High-speed binary and decimal arithmetic logic unit
US5257218A (en) Parallel carry and carry propagation generator apparatus for use with carry-look-ahead adders
US5517437A (en) Alpha blending calculator
US3878985A (en) Serial-parallel multiplier using booth{3 s algorithm with combined carry-borrow feature
US5726926A (en) Shifter for shifting floating point number utilizing arithmetic operation of redundant binary number, and adder containing the same
US4628472A (en) Binary multiplier using ternary code
US5121352A (en) Multiplier-accumulator circuit array operable in multiple modes
US5497343A (en) Reducing the number of carry-look-ahead adder stages in high-speed arithmetic units, structure and method
US4700325A (en) Binary tree calculations on monolithic integrated circuits
US4677583A (en) Apparatus for decimal multiplication
US4644491A (en) Sign generation system for a carry save adder
SU1247892A1 (en) Matrix calculating device
KR950004225B1 (en) High speed carry adding adder
US5999962A (en) Divider which iteratively multiplies divisor and dividend by multipliers generated from the divisors to compute the intermediate divisors and quotients
GB1593336A (en) Arithmetic units
CN109388372B (en) MSD (minimum-order-of-performance) multiplication calculation method of three-value optical processor based on minimum module
US5430669A (en) Apparatus for finding the square root of a number
SU1226448A1 (en) Matrix device for calculating values of trigonometric functions
SU1003074A1 (en) Device for parallel algebraic adding in sign-digit number system
SU1238060A1 (en) Matrix device for calculating values of trigonometric functions
SU1196853A1 (en) Device for determining inverse value