SU1320804A1

SU1320804A1 - Вычислительное устройство

Info

Publication number: SU1320804A1
Application number: SU853905993A
Authority: SU
Inventors: Иван Михайлович Криворучко; Константин Григорьевич Иваненко; Валерий Владимирович Карпенко
Original assignee: Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.Калмыкова
Priority date: 1985-06-05
Filing date: 1985-06-05
Publication date: 1987-06-30

Abstract

Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки информации. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства за счет вычислени вьфажени вида у4 .-U-. -1 It jli с многоразр дны 1и коэффициентами. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее два СО N3 О 30

Description

мента ПИ 1,3, два TpFirrepa 5,6, группы элементов И 8-10, четыре элемента И 11-14, два регистра 17 числа коэф- фи1даентов, счетчики 18-20, блок 21 сравнени , дешифраторы 22,235 два регистра 75 значений коэффициентов, блоки 26 умножени , сумматоры 27, регистры 28 результата, элемент НЕ

Изобретение относитс к вычислительной технике и предназначено дл использовани в системах цифровой обработки информации.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства за счет вычислени выражени у;.

I Uk-1

4--Г

П

с многоразр дными j,i -J i

коэффициентами.

На чертеже приведена функциональна схема устройства.

Устройство содержит элементы ИЛИ 1- 4, триггеры 5-7., группы элементов И 8- 10,элементыИ 11-16, регистры 17 числа коэффициентов, счетчики 18-20;блок 21 сравнениЯэДешифраторы 22 и 23, группу 24 мультиплексоров,регистры 25 значений коэффициентов, блоки 26 умножени , сумматоры 27, регистры 28 результата, элемент НЕ 29, группу элементов ИЛИ 30, элемент 3 1 задержки,мультиплексор 32 , входы 33-37 и выходы 38-40 устройства.

Устройство работает следующим образом .

Подачей сигнала на вход 34 сброса устройства производитс установка устройства Б исходное состо ние путем сброса регистров 17,25 и 28, счетчикоз 18-20, триггеров 5 и 7.Затем производитс ввод начальных данных. При этом на вход 33 устройства поступает импульс который проходит через открытый элемент И 12 на счетный вход счетчика 19 и по заднему фронту устанавливает этот счетчик в состо ние, равное единице.

На первом выходе дешифратора 22 по вл етс сигнал, который поступает на вход разрешени записи регистра 1 числа коэффициентов. В следующем так те на информационные входы 37 устрой ства подаетс параллельным: кодом зна

29, группу элементс1В НИИ 30, элемент 31 задержки, мультиплексор 32, введены с третьего по т-й регистры 17 числа коэффициентов, где m - разр дность коэффициентор, третий тригг.ер 6, третий и четвер :: ый элементы ИЛИ 2, 4, п тьш и шестой элементы И 15 и 16. 1 ил.

Ш

15

20

25

30

35

40

чение числа коэффициентов а, (J i, i.+ 1 , . . . i+k-1) , равное к. Одновременно на вход 33 устройства подаетс импульс, который проходит через открытый элемент И 12 на вход синхронизации регистра 17 и осуществл ет запись в этот регистр значени числа коэс{)фициентов к, поступающего с входом 37 ус .тройства на информационные входы этого регистра. По заднему фронту данного импульса счетчик 19 устанавливаетс в состо ние , равное двум. При этом сигнал с второго выхода дешифратора 22 устанавливает триггер 6 в единичное состо ние.

В следующем такте на входы 37 устройства поступает г.-разр дное значз:- ние первого коэффициента , . Сопровождающий эти дг1нные импульс, подающийс на вход 33 устройства поступает на второй вход п того элемента И 15 и, поскольку аретий триггер 6 находитс в единичном состо нии, проходит на синхроз ходы всех п-раз- р дных регистров 25 значений коэффициентов .

Соответствующие разр ды вводимых данных по информационному входу 37 поступают на вторые входы мультиплексоров 24 группы, открытые нулевым сигналом с пр мого выхода триггера 3. Следовательно, Е соответствующий разр д первого значени коэффициента а,: записываетс через входы последовательной записи регистров 25 (за один такт каждый регистр 25 сдвигаетс на один разр д вправо). В дальнейшем в каждом i-м такте (i 1,2,...,п) в j-и регистр 25 (j 1,2,...,m) записываетс очередной i-й разр д j-ro значени коэффициента а

If kТаким образом, первый регист р 25 значений коэффициентов содержит первые знаковые разр ды коэффициентов

а.

V.

остальные регистры 25 входного слова X., на i-й коэффициент а . ; . Результат умножени поступает с выходов i-x блоков 26 умножени на первую группу входов 5 i-x сумматоров 27, л так как на втор группу входов этих сумматоров поступают нулевые значени с выходов регистров 28, то произведение Х„х

a, tk-i проходит без изменени чере сумматоры 27 и записываетс в соответствующие регистры 28.

Одновременно 5-:мпульс сопровождени с выхода элемента Я 11 проходит на счетньп вход первого счетчика 18

значащие разр ды коэффициентов а-, , в j-м регистре - j-тие разр ды . В последнем, п-м такте записи начальных данных в регистры 25 значение счетчика 19 становитс равным п+1 и на п+1 выходе дешифратора 22 О по вл етс единичный сигнал, сбрасывающий триггер 6 в нулевое состо ние, в результате чего закрываетс элемент И 15 и в режиме ввода начальных данных информаци не поступает в регист- и по переднему фронту перебрасывает ры 25.его в состо ние, равное единице. В

Если на этапе ввода на входы 35 результате на первом выходе дешифра- устройства поступают еще какие-либо тора 23 по вл етс единичный сигнал, данные, сопровождаемые импульсом После окончани импульса сопровожде- сопровождени , то этот импульс прохо-20 ни единичный сигнал 2 на выходе дит с входа 33 на счетный вход счет- элемента НЕ 29 сбрасывает первый ре- чика 19 и на выходе п+2-го состо - гистр 28 результата в нулевое сос- ни дешифратора 22 по вл етс единич- то ние. Во всех остальных регистрах ный сигнал, который поступает на 28 сохран етс значение произведени выход 38 признака сбо устройства. X , а Процесс ввода начальных данных необходимо осуществить заново.

Если начальные данные введены без сбо , то после их ввода начинаетс вычислительный процесс. При этом 30 на вход 36 устройства подаетс сигнал Пуск, устанавливающий триггер 5 в единичное состо ние. Б результате закрываетс элемент И 12, заверша

-k-j I

Кроме того, единичный сигнал с

первого выхода дешифратора 23 обеспечивает подключение к выходам мультиплексора 32 значени произведени X ,( а , с выхода первого cy мaтopa

27. По заднему фронту импульса сопровождени с входа 33 в регистрах 25 происходит сдвиг вправо на опин разр д . Причем, единичный сигнал с пр мого выхода триггера 5 коммутирует на выходы мультиплексоров 24 группы сигнал с первых входов этих мультиплек соров, т.е. в первые разр дь- ка сдо- го j-ro регистра 25 записываетс значение последнего, п-го разр да j-ro регистра CJ 1,2,...,т).

тем самым процесс ввода начальных условий. Открываютс элементы И 11 и 16, элементы И 8 группы и первые входы мультиплексоров 24 группы.

Следовательно, з следующем такте на входы множител первого блока 26

После этого на информационные ды 37 устройства последовательно поступает массив входных данных jel сопровож,цаемь1й импульсами сопровождени , поступающими на вход 33 устройства , умножени поступает значение коэфВ первом такте на входы 37 посту- фициента а , на входы множител пает параллельным кодом значение первой величины X ,| , которое проходит через открытые элементы И 8 группы на входы множимого всех блоков 26 Q значение коэффициента а,, и т.д. Вто- умножени 5 на входы множител кото- рое значение X массива входных слов рых поступают многоразр дные значе- умножаетс на соответствующие ни коэффициентов а,,- из регист- коэффициенты а., . Новое произведе- ров 25, причем на j-й вход {j 1,2,... ние Х, а суммируетс с предьщущим т) i-ro блока множени (i 1-,2,... произведением X,, а и поступает на

входы 1-х регистров 28 результатов.

Импульс сопровождени данных, поступа на вход счетчика 18, устанавливает его в состо ние, равное двум.

второго блока 26 умножени - значение коэффициента а, на входы множител третьего блока 26 умножени п ) поступает значение i-ro разр да j-ro регистра 25.

Таким образом, каждый i-й блок 26 умножени осуществл ет умножение

входного слова X., на i-й коэффициент а . ; . Результат умножени поступает с выходов i-x блоков 26 умножени на первую группу входов i-x сумматоров 27, л так как на вторую группу входов этих сумматоров поступают нулевые значени с выходов регистров 28, то произведение Х„х

и по переднему фронту перебрасывает его в состо ние, равное единице. В

a, tk-i проходит без изменени через сумматоры 27 и записываетс в соответствующие регистры 28.

результате на первом выходе дешифра- тора 23 по вл етс единичный сигнал, После окончани импульса сопровожде- ни единичный сигнал 2 на выходе элемента НЕ 29 сбрасывает первый ре- гистр 28 результата в нулевое сос- то ние. Во всех остальных регистрах 28 сохран етс значение произведени X , а

-k-j I

Кроме того, единичный сигнал с

27. По заднему фронту импульса сопровождени с входа 33 в регистрах 25 происходит сдвиг вправо на опин разр д . Причем, единичный сигнал с пр мого выхода триггера 5 коммутирует на выходы мультиплексоров 24 группы сигнал с первых входов этих мультиплексоров , т.е. в первые разр дь- ка сдо- го j-ro регистра 25 записываетс значение последнего, п-го разр да j-ro регистра CJ 1,2,...,т).

умножени поступает значение коэффициента а , на входы множител значение коэффициента а,, и т.д. Вто- рое значение X массива входных сло умножаетс на соответствующие коэффициенты а., . Новое произведе- ние Х, а суммируетс с предьщущим произведением X,, а и поступает на

второго блока 26 умножени - значение коэффициента а, на входы множител третьего блока 26 умножени На з Т орор выходе деилиЬратопа 23 .-- лкетс единичный потенциал, котсфый Г од1слючает к вь ходам чулът гплексора 32 егсз вторую грушту входов. По олон- чанил импульса сопровождени дапнь: ; единичкъ1й сигк; 1( с чь хода ЙЕ 29 сбрасывает в ауль регчсгр 28 результата, 1 регистрах 25 чекий коэффициентов прот-юходит очередной сдвиг 3Ha4eiiKK коэффициентог а один разр д, Па.пы- .ектег функцкони- ровакие устройства происходит анало-- гкчно, Б течеииз первых к-i тактов никаких значений на устройства не выдаетс , так как элемент И П и

10 группы закрыты.

к-м такте

20, ,,..

личестзо импульсов сопро:ао):дени данкьгк, поступаюищх с ныхоца элемента И чграз элемент И 14, совпа,1.аст со значением числа коэффи- цкентоз К, записанным в регистре 1/. Е результате на пыхол1е блола 21 спан КЕ1НИЯ по вл етс единичньзй сигнал, которз:й устанавливает триггер 7 в едик 1чкое состо ние, а задержавшись на один такт на элемертте 3t задержки npoxoib-iT через злемет т ИЛИ 3 и сбрасывает счетчик 20,

Т л-пч гр 7 закрывает элемент И - и открываем- sj.i -senT И 13; элементы И 10 группь . Значение х-гч: суттмато ,-. о } 7 - J.- т у -. -, V - I ., - , :;. : - 1. , , а .i

сор 3.3 проходит V:u аыход устройства . На выход 39 устройства -тсс-ту- пает импульс сопрово;-щенн зь-числе 1- ного значени У,, „ В следующем т.ктг на рыход - О устройства по(;;туч 1ет з;-;;- чение У,,, и т.ч.:, После Toroi: : к н;;: зходь 37 усагройст а постугает зн;/-ч:- in-ie последнего слова массива У на В5СОД 35 устройства поступает нал массива,, который проходи ; через эле1 5ект ИЛИ 1 л сбрасызает тригг во 5 и 7 и регистры /8., чива тем самъм процесс вычкслени )

чВычислительное устройство, содер-- жащее два триггера, два элемента ИПИ группу элементов три группы эле i.ieHTOB Hj элемент НЕ четыре элелен-- та Лр три счетчика, зленент задержки блок сравнени ; регистр числа коэффч циент ов,. дна дешифр Тора два регнст ра зт ачекий коэ6фип;р :ентов , п блоков

5

умножени , где, 11 - таар дность регистра значенир коэффициентов, равна числу коэффициенто-в, п сум 5ато- pc)3j п регистров результата и г-.-уль- тиллексорс. ныходь которого соеди 1е- ны с нервьми «ходами этгементов И :;ег)вой группьГ; вьгходь которых вл ютс информацион кыми вь ходами устрой- стпа информаг ионные входы которого соединены с перзьп и входами элементоЕ И второй группы и информационными входа да регистра числа коэффидиентов, выход которого соединен с первым информационным входС М блока сразненик.,

J чторой информап, вход которого соединен с вьгкодоь первого счетчика сброса которого соединен с выхо- ,дом первого элеме ;та ИЛИ, первый вход которого соединен через элемент ;ержки с выходом признака Разно блока cpaBHcFiiiH и входом установки первого триггера i, пр мой В1)ход которого соединен с зторьми входами элементов И первой группы и первым

-- аходом первого элемента И,, выход ко- i oporo вл етс выходом сопровожде- ;-n-iR тайных устройства,, вход сопро- 1 о; спени даг:н 1х кс торого соединен с первыми ,iи B i Oporc и тре-гего

элементов И,, выход второго элемента И соединен с TopbiM входом первого элемента И,, счетпмм входом второго счетчика, nejri vM городом четвертого алемачта И,, синхрс вкэцаь-ги репчстров

5 результата ч -.арС; йыкч входами ..: ; группы, выхог -сот червьвчи ьхада-чи а:- :Ъ - . ,ыхо/- L- : а э if

O ( i i 5 - - : i) соед::- ca i--ro регистра i KCTODoro co,;;;:uii e - слал аекого c Mi-iaTODa., выход кг)-горого соединен с ипформадиснкьш J ,:чо, регис иа pesyjibTaTa и с 1--М информас.ионны входом мзчтьтиплек- copaj управл ющ ;е вхо,ць которого сое- динетп-л с вторым - иходаг-м элементов И третьей группы т: входамр; первого

0 /хеишфраторг вход которого соеди1-;ен с выходом BToiJoro счетчика, зход сброса которог о илйетс входом сбро- :г устройс 1 ва к соединен с входами сброса третьего счетчика, регистра

a числа коэффициентов,, первого и вто- оого регистров значений коэффициеи- г ов.; с .1зторым входом первого э:темек- та и с пкпвьс-а 1 ;ходом второго эле-: НЕ с: пер- , jj т ое - Чтей ч;птх соединены с ::,-екгоБ ИЛК груп СИТа группы сн с входом сбро- jsyj;fcTaTa ; .члход ; входом терггого

мента ИЛИ, выход которого соединен с вторыми входами элементов ИЛИ группы и входами сброса первого и второго триггеров, инверсные выходы которых соединены с вторыми входами чет- вертого и третьего элементов И соответственно , выходы которых соединены со счетными входами первого и третьего счетчиков, выход третьего счетчика соединен с входом дешифратора, выход первого разр да которого соединен с входом управлени записью регистра числа коэффициентов, вход синхронизации которого соединен с выходом третьегр элемента И, выход пос- леднего разр да дешифратора вл етс выходом признака сбо устройства, вход признака конца массива которого соединен с вто рым входом второго элемента ИЛИ, вход пуска устройства соединен с входом установки второго триггера , пр мо:; выход которого соединен с вторыми входами второго элемента И и элементов И второй группы, выходы которьк соединены с входами мне- жимого всех блоков умножени , выход i-ro блока умножени соединен с входом второго слагаемого i-ro сумматора , отличающеес тем, что, с целью расширени функциональ- ных возможностей устройства за счет вычислени выражени

f + k-l y, q a;,|,.j

Xv

1 J4 С многоразр дными коэффи циентами, в него введены с третьего по т-й регистры значений коэффициентов, где m - число разр дов коэффициентов, группа мультиплексоров, третий и четвер

Составитель Н.Матвеев Редактор И.Касарда Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Заказ 2658/51 Тираж 672Подписное

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

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгор-од, ул. Проектна , 4

fO 15 0 5 0

5

тьгй элементы I Jlli, п тый и шестой элементы И и третий триггер, выход установки которого соединен с выходом второго разр да дешифратора, выход П+1-ГО разр да которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса третьего триггера, пр мой выход которого соединен с первьа входом п того элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами синхронизации всех регистров значений коэффициентов, входы сброса с третьего по т-й регистров значений коэффициентов соединены с входом сброса устройства и вторьм входом третьего элемента ИЛИ, вход сопровождени данных устройства соединен с вторьм входом п того элемента И и . первым входом шестого элемента И, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, i-й выход i-ro регистра значений коэффициентов (J 1,.,.,т) соединен с j-м входом множител i-ro блока умножени , п-й выход j-ro регистра значений коэффициентов соединен с первым информационным входом j-ro мультиплексора группы, выход которого соединен с входом последовательной записи j- го регистра значений козффициентов, пр мой выход второго триггера соединен с управл ющими входами мультиплексоров группы и вторым входом шестого элемента И, вход j-ro разр да ин- информационного входа устройства соединен с вторым информационнь м входом . j-ro мультиплексора группы.

Claims

50 Вычислительное устройство, содержащее два триггера, два элемента ЙЛИ,. группу элементов ИЛИ, три группы элементов И, элемент НЕ, четыре элемента И, три счетчика, элемент задержки, ээ блок сравнения, регистр числа ксэффи.....

циентов, дна дешифратора, два регистра значений коэффициентов, η блоков умножения, где,η - разрядность регистра значений, коэффициентов, равная числу коэффициентов, η сумматоров, п регистров результата и мультиплексор, выходы которого соединены с первыми входами элементов И первой группы, р.ыхсды которых являются информационными выходами устройства, информационные входы которого соединены с первыми входами элементов И второй группы и информационными в х од а ми регистра ч исла к о эффи ци е н т о в, выход которого соединен с первым информационным входом блока сравнения, второй информационный зход которого соединен с выходом·: первого счетчика, вход сброса которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен через элемент задержки с выходом признака Разно блока сравнения и входом установки первого триггера, прямой выход которого соединен с вторыми входами элементов И первой группы и первым входом первого элемента И,выход которого является выходом сопровожден ния данных устройства, вход' сопровождения данных которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, выход второго элемен'.'а И соединен с вторым входом первого элемента И, счетным входом второго счетчика, первым г ходом четвертого элемента И, синхрслхоцани регистров результата и -nipcc ππολιΟητ НЕ с первыми входами .-чем:: :>ов И третьей группы, выход ' кст-ptTx соединены с пэрвьми входами ttmshto·: ИЛИ группы, ..уход 7-: о пимента ИЛИ группы (- 1 _; а] осепппсн с входом сброса i-ro регистра результата.. выход которого соединен ·: входом первого слагаемого п-го сумматора, выход которого соединен с информационным в ходом i -ro регис-ра результата и с п-м информационным входом мультиплексора, управляющие входы которого соединены с вторыми входами элементов И третьей группы и входами первого дешифратора, вход которого соединен с выходом второго счетчика, вход сброса которого является входом сброса устройства и соединен с'входами сброса третьего счетчика, регистра числа коэффициентов, первого и второго регистров значений коэффициентов, о вторым входом первого элемента ИЛИ и с первым входом второго эле-.

1 320804 мента ИЛИ, вькод которого соединен с вторыми входами элементов ИЛИ группы и входами сброса первого и второго триггеров, инверсные выходы которых соединены с вторыми входами четвертого и третьего элементов И соответственно, выходы которых соединены со счетными входами первого и третьего счетчиков, выход третьего счетчика соединен с входом дешифратора, 10 выход первого разряда которого соединен с входом управления записью регистра числа коэффициентов, вход синхронизации которого соединен с выходом третьег9 элемента И, выход пос- 15 леднего разряда дешифратора является выходом признака сбоя устройства, вход признака конца массива которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, вход пуска устройства сое-20 динен с входом установки второго триггера, прямой выход которого соединен с вторыми входами второго элемента И и элементов И второй группы, выходы которых соединены с входами мно- 25 жимого всех блоков умножения, выход i-ro блока умножения соединен с входом второго слагаемого ΐ-го сумматора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет вычисления выражения ^Υ’Ί ⁼ S ^ai ₊ k-j ^Xj<;

с многоразрядными коэффициентами, в него введены с третьего по τη-й регистры значений коэффициентов, где m число разрядов коэффициентов, группа мультиплексоров, третий и четвер40 тый элементы ИЛИ, пятый и шестой элементы И и третий триггер, выход установки которого соединен с выходом второго разряда дешифратора, выход 5 n+1-го разряда которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса третьего триггера, прямой выход которого соединен с первым входом пятого элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами синхронизации всех регистров значений коэффициентов, входы сброса с третьего по m-й регистров значений коэффициентов соединены с входом сброса устройства и вторым входом третьего элемента'ИЛИ, вход сопровождения данных устройства соединен с вторым входом пятого элемента И и первым входом шестого элемента И, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, i-й выход i-ro регистра значений коэффициентов (j = 1,...,m) соединен с j-м входом множителя i-ro блока умножения, n-й выход j-ro регистра значений коэффициентов соединен с первым информационным входом j-ro мультиплек30 сора группы, выход которого соединен с входом последовательной записи jго регистра значений коэффициентов, прямой выход второго триггера соединен с управляющими входами мульти35 плексоров группы и вторым входом шестого элемента И, вход j-ro разряда ининформационного входа устройства соединен с вторым информационнь!м входом . j-ro мультиплексора группы.