SU1381494A1 - Device for calculating n-th root - Google Patents

Device for calculating n-th root Download PDF

Info

Publication number
SU1381494A1
SU1381494A1 SU864095491A SU4095491A SU1381494A1 SU 1381494 A1 SU1381494 A1 SU 1381494A1 SU 864095491 A SU864095491 A SU 864095491A SU 4095491 A SU4095491 A SU 4095491A SU 1381494 A1 SU1381494 A1 SU 1381494A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
inputs
input
order
adder
Prior art date
Application number
SU864095491A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Иванович Глотов
Яков Евсеевич Ромм
Игорь Феодосьевич Сурженко
Владимир Васильевич Хало
Original Assignee
Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.Калмыкова
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 Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.Калмыкова filed Critical Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.Калмыкова
Priority to SU864095491A priority Critical patent/SU1381494A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1381494A1 publication Critical patent/SU1381494A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/38Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • G06F7/48Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
    • G06F7/544Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices for evaluating functions by calculation
    • G06F7/552Powers or roots, e.g. Pythagorean sums
    • G06F7/5525Roots or inverse roots of single operands

Abstract

Изобретение относитс  к цифровой вычислительной технике и может быть применено в цифровых вычислительных машинах и при построении специализированных вычислительных устройств. Цель изобретени  - повышение быстродействи  при одновременном расширении класса решаемых задач за счет возможности обработки чисел в форме с плавающей зап той. Устройство содержит регистр 3 показател  степени, регистр 4 основани , шифраторы 5, 6 адреса, блоки 7-9 пам ти, умножители 10, 11, коммутатор 12, сумматоры 13,14 блок 15 выравнивани  пор дков, блок 16 управлени , регистр 17 результата. Вычисление корн  п-й степени в устройстве производитс  путем вычислени  полинома при заранее вычисленных и хранимых в пам ти коэффициентов. (ПThe invention relates to digital computing and can be applied in digital computers and in the construction of specialized computing devices. The purpose of the invention is to increase speed while simultaneously expanding the class of problems to be solved due to the possibility of processing numbers in the form of floating point. The device contains a register of 3 exponents, a register of 4 bases, encoders 5, 6 addresses, memory blocks 7–9, multipliers 10, 11, switch 12, adders 13.14, order alignment block 15, control block 16, result register 17. The calculation of the p-th root in the device is performed by calculating the polynomial with the coefficients previously calculated and stored in the memory. (P

Description

1818

соwith

0000

N-4N-4

соwith

NN

(puff.l(puff.l

Изобретение относитс  к цифровой вычислительной технике и может быть применено в цифровых вычислительных машинах и при построении специализированных вычислительных устройств.The invention relates to digital computing and can be applied in digital computers and in the construction of specialized computing devices.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства при одновременном расширении класса решаемых задач за счет обработки чисел в форме с плавающей зап той.The purpose of the invention is to increase the speed of the device while simultaneously expanding the class of tasks by processing numbers in the floating-point form.

Вычисление корн  п-й степени в предлагаемом устройстве производитс The calculation of the root of the nth degree in the proposed device is made

путем вычислени  полинома by calculating the polynomial

при заранее вычисленных и в пам ти коэффициентахwith pre-calculated and memory coefficients

y-f(xii) (i)y-f (xii) (i)

vfe-;.vfe- ;.

При представлении аргумента ме с фиксированной зап той или вакицей зап той и апроксимацииWhen presenting the argument with fixed or wakiza and approximation

f(x)f (x)

полином первой степени, с точностью не хуже 10 , вычисл етс  соответственно по следующим алгоритмам:a polynomial of the first degree, with an accuracy of no worse than 10, is calculated respectively by the following algorithms:

47 А;Х;- В; дл  чисел с фиксированной зап той47 A; X; - B; for fixed-point numbers

Ч- ( (пРц /. LPx H- ((PRC /. LPx

х (А; т +В;Н2x (A; t + B; H2

дл  чисел с плавающей зап той, где А; и В; - коэффициенты дл  данной степени корн  иfor floating point numbers, where A; and B; - coefficients for a given degree of root and

подкоренного выражени ;a radical expression;

2 ш.2 w.

- мантисса подкоренного выражени ; X - подкоренное выражение; РХ - пор док подкоренного- mantissa of the radical; X is a radical expression; PX - the dock of the radicard

выражени ;expressions;

п - показатель степени кор- Н, где i О,1,2...12 Значени  , также как и коэф- фициенты А; и Bj вычисл ютс  заранее и хран тс  в пам ти.n is the exponent of the coefficient - H, where i O, 1.2 ... 12 Values, as well as the coefficients A; and Bj are calculated in advance and stored in memory.

На фиг. 1 изображена структурна  схема устройства дл  вычислени  корн  п-й степени; на фиг. 2 - схема блока выравнивани  пор дков; на фиг. 3 и 4 - варианты схем реализации коммутатора и сднигател  соответственно .FIG. 1 shows a block diagram of a device for calculating a root of degree n; in fig. 2 is a block alignment circuit diagram; in fig. 3 and 4 - options for the implementation of the switch and shifter, respectively.

Q Q

5five

00

5five

00

5five

00

5 five

0 0

5 five

Устройство дл  выключени  корн  п-й степени содержит первый 1 и второй 2 информационные входы, регистр 3 показател  степени, регистр 4 основани , шифраторы 5 и 6 адреса, блоки 7-9 пам ти, умножители 10 и 11, коммутатор 12, сумматоры 13 и 14, блок 15 выравнивани  пор дков, блок 16 управлени , регистр 17 результата, выход 18 результата, входы 19-23 блока выравнивани  пор дков, сумматор 24, шифраторы 25 и 26, сдвига- тели 27 и 28, выходы 29-31 блока выравнивани  пор дков, входы 32-35 коммутатора 36 с выходом 37 и входы 38-44 сдвигателей 45 с выходом 46.The device for switching off the p-th root contains the first 1 and second 2 information inputs, the register of 3 degrees, the register of 4 bases, the encoder 5 and 6 addresses, memory blocks 7–9, multipliers 10 and 11, switch 12, adders 13 and 14, order alignment unit 15, control unit 16, result register 17, result output 18, order alignment block inputs 19-23, adder 24, encoders 25 and 26, shifters 27 and 28, alignment block outputs 29-31 orders, inputs 32-35 of switch 36 with output 37 and inputs 38-44 of shifters 45 with output 46.

Устройство дл  вычислени  корн  п-й степени работает следующим образом .A device for calculating a p-th root works as follows.

По входу 1 поступает показатель степени корн , а по входу 2 - основание в двоичном коде. В зависимости от содержимого степени корн  и подкоренного выражени  и при приходе управл ющего сигнала со второго выхода блока управлени  первый шифратор 5 формирует адрес и с первого блока 7 пам ти по адресу выбираетс  информаци  . По содержимому регистра 4 второй шифратор 6 одновременно с первым шифратором 5 формируетInput 1 receives the exponent of the root, and input 2 receives the base in binary code. Depending on the contents of the root degree and the sub-root expression and upon the arrival of the control signal from the second output of the control unit, the first encoder 5 generates the address and information is selected from the first memory unit 7 to the address. The contents of register 4, the second encoder 6 simultaneously with the first encoder 5 generates

адрес и со второго 8 и третьего 9 блоков пам ти по этому адресу выбираетс  информаци  коэффициентов А и В. На первом умножителе 10 по сигналу с третьего выхода блока 16 управлени  второго блока 8 пам ти производитс  умножение А Х. Затем с выхода первого умножител  10 и третьего блока 9 пам ти поступают числа на блок 15 выравнивани  пор дков и по сигналу с четвертого выхода блока 16 управлени  начинаетс  выравнивание пор дков. Если числ , представлены в форме с плавающей зап той, то пор дки чисел вычитаютс  на сумматоре 24, т.е. из пор дка коэффициента А вычитаетс  пор док коэффициента В. В зависимости от знака разности пор дков и полученного частного шифратора 25 и 26 определ ют код сдвига, который подаетс  соответственно на сдвигатели 27 и 28. На информационные входы сдвигателей подаютс  числовые значени  мантисс. Сдвигаетс  та мантисса, пор док которой меньше. После сдвига мантиссы с меньшим пор дком и передачи мантиссы с большим пор дкам безthe address and the second 8 and third 9 memory blocks at this address are selected information of the coefficients A and B. On the first multiplier 10, the signal from the third output of the control unit 16 of the second memory block 8 is multiplied by A X. Then, from the output of the first multiplier 10 and The third memory block 9 receives the numbers on the order alignment unit 15 and, according to the signal from the fourth output of the control unit 16, the order alignment begins. If the numbers are in floating point form, the orders of the numbers are subtracted on the adder 24, i.e. from the order of the coefficient A, the order of the coefficient B is subtracted. Depending on the sign of the difference of the orders and the received private encoder 25 and 26, a shift code is determined, which is fed to the shifters 27 and 28, respectively. The numeric values of the mantis are supplied to the information inputs of the shifters. The mantissa is shifted, the order of which is smaller. After shifting the mantissa with a smaller order and transmitting the mantissa with a large order without

сдвига, информаци  с выхода сдвигате лей 27 и 28 подаетс  на вход сумматора 13 и суммируетс , т.е. А;Х+В;. Знаковый разр д с выхода сумматора 24 подаетс  на входы 33 и 35 коммутатора 36. В зависимости от значени  знакового разр да открываетс  одна из схем И коммутатора 36 и пропускает больший пор док чисел А; или В; на второй вход второго сумматора 14. На первый вход сумматора поступает пор док выражени  2 . На выходе сумматора 14 получаетс  результирующий пор док.the shift, the information from the shift output 27 and 28 is fed to the input of the adder 13 and is summed, i.e. A; X + B; The sign bit from the output of the adder 24 is applied to the inputs 33 and 35 of the switch 36. Depending on the value of the sign bit, one of the AND schemes 36 of the switch 36 is opened and passes a larger order of numbers A; or in; to the second input of the second adder 14. The first input of the adder receives the order of expression 2. At the output of the adder 14, the resulting order is obtained.

Результирующа  мантисса получаетс  на выходе второго умножител  11, на первый вход которого поступает мантисса 2 , а на второй мантисса А;Х + В,. По управл ющему сигна- лу, приход щему с п того выхода блока 16 управлени  выполн етс  произП Г р The resultant mantissa is obtained at the output of the second multiplier 11, the first input of which receives the mantissa 2, and the second mantissa A; X + B ,. On the control signal coming from the fifth output of the control unit 16, the production is performed.

ведение мантисс . (A/X-t-B,) и ре- - зультирующа  мантисса по второму входу записываетс  в регистр 17, а по первому входу этого регистра записываетс  пор док. Если подкоренное выражение представлено в форме с фиксированной зап той, то регистр 3, шифратор 5 адреса, блок 7 пам ти и сумматор 14 в работу не включаютс , т.е. на них не приход т управл ющие сигналы с блока 16 управлени , а блок 15° вьфавнивани  пор дков и второй 11 умножитель станов тс  прозрачными, т.е. пропускают информацию, не измен   ее. В результате выполн етс  алгоритм вида А;Х -i- Bj .lead mantis. (A / X-t-B,) and the resultant mantissa at the second input is recorded in register 17, and the order at the first input of this register is recorded. If the root expression is represented in the fixed-point form, then the register 3, the address encoder 5, the memory block 7 and the adder 14 are not included in the operation, i.e. the control signals from the control block 16 do not come to them, and the block of 15 ° typing of orders and the second 11 multiplier become transparent, i.e. miss information without changing it. As a result, an algorithm of the form A; X-i Bj is executed.

Claims (2)

1. Устройство дл  вычислени  корн  п-ой степени, содержащее регистр основани , вход разрешени  записи которого подключен к первому выходу блока управлени , коммутатор, первый сумматор , регистр результата, отличающеес  тем, что, с целью повьш1ени  быстродействи  при одновременном расширении класса решаемых задач за счет обработки чисел в форме с плавающей зап той, в него введены регистр показател  степени, первый и второй шифраторы адреса, с первого по третий блоки пам ти, первый и второй умножители, второй сумматор и блок вьфавнивани  пор дков, лричем информационный вход и вход разрешени  записи регистра показател  степени1. A device for calculating a p-th root, containing a base register, the recording resolution input of which is connected to the first output of the control unit, a switch, a first adder, a result register, characterized in that, in order to increase speed while simultaneously expanding the class of tasks to be solved floating-point processing of numbers, a degree indicator register, first and second address encoders, first to third memory blocks, first and second multipliers, second adder, and alphanumeric block Op orderings, connected by the relation information input and write enable input of register exponent JQ J5Jq j5 20 20 25 on 3525 on 35 4040 дс ds 5050 5five подключены соответственно к первому информационному входу устройства и к первому выходу блока управлени , информационньп1 вход регистра основани   вл етс  вторым информационным входом устройства, выход регистра показател  степени и выход группы старших разр дов регистра основани  соединены с первым и вторым входами первого шифратора адреса, выход которого подключен к адресному входу первого блока пам ти, выход второго шифратора адреса соединен с адресными входами второ го и третьего блоков пам ти, выход регистра основани  подключен к первым входам второго шифратора адреса и первого умножител , третий вход первого и второй вход второго шифраторов адреса, а также входы выборки первого, второго и третьего блоков пам ти подключены к второму выходу блока управлени , выход первого блока пам ти соединен с входами первых операндов второго сумматора и второго умножител , входы вторых операндов которых подключены к выходам коммутатора и первого сумматора соответственно , первый выход второго блока пам ти соединен с первым информационным входом коммутатора и первым информационным входом блока выравнивани  пор дков, второй информационный вход которого подключен к выходу первого умножител , а третий информационный вход блока выравнивани  пор дков и второй информационный вход коммутатора соединены с первым выходом третьего блока пам ти, второй выход которого подключен к четвертому информационному входу блока выравнивани  пор дков, управл ющий вход первого умножител  соединен с третьим выходом блока управлени , четвертый выход которого подключен к управл ющим входам блока выравнивани  пор дков и первого сумматора, входы первого и второго операндов которого подключены к первому и второму информационным выходам блока выравнивани  пор дков, знаковый выход которого соединен с управл ющим входом коммутатора, входы разрешени  записи второго сумматора, второго умножител  и регистра результата подключены к п тому выходу блока управлени , выходы второго сумматора и второго умножител  соединены соответственно с входами пор дка и мантиссы регистра результата, выход которого  вл етс  выходом устройства.connected respectively to the first information input of the device and to the first output of the control unit, information input 1 of the base register is the second information input of the device, the output of the exponent register and the output of the high-order group of the base register are connected to the first and second inputs of the first address encoder whose output is connected to the address input of the first memory block, the output of the second address encoder is connected to the address inputs of the second and third memory blocks, the output of the base register to the first inputs of the second address coder and the first multiplier, the third input of the first and second inputs of the second address coders, as well as the sample inputs of the first, second and third memory blocks are connected to the second output of the control unit, the output of the first memory block is connected to the inputs of the first operands The second adder and the second multiplier, the inputs of the second operands of which are connected to the outputs of the switch and the first adder, respectively, the first output of the second memory block is connected to the first information input of the switch and the first the formatting input of the order alignment unit, the second information input of which is connected to the output of the first multiplier, and the third information input of the order alignment unit and the second information input of the switch are connected to the first output of the third memory block, the second output of which is connected to the fourth information alignment block input The control input of the first multiplier is connected to the third output of the control unit, the fourth output of which is connected to the control inputs of the alignment unit in the order of and the first adder, the inputs of the first and second operands of which are connected to the first and second information outputs of the order alignment unit, the sign output of which is connected to the control input of the switch, the write enable inputs of the second adder, second multiplier and result register are connected to the fifth output of the control unit The outputs of the second adder and the second multiplier are connected respectively to the order and mantissa inputs of the result register, the output of which is the output of the device. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок выравнивани  пор дков содержит сумматор пор дков, первый и второй шифраторы и первый и второй сдвигатели, причем входы первого и второго операндов и вход разрешени  записи сумматора пор дков  вл ютс  соответственно первым и третьим информационными и управл ющим входами блока, выход знака сумматора пор дков соединен с первыми входами первого и2. A device according to claim 1, characterized in that the order leveling block comprises an order combiner, first and second encoders and the first and second shifters, wherein the inputs of the first and second operands and the record resolution enable input of the order adder are respectively the first and third the information and control inputs of the block, the output of the character of the order adder is connected to the first inputs of the first and второго шифраторов и  вл етс  знаковым выходом блока, первьй и второй информационные выходы сумматора пор дков подключены соответственно к вторым входам первого и второго шифраторов , выходы которых соединены с управл ющими входами первого и второго сдвигателей, входы значени  пор дков которых  вл ютс  соответственно вторым и четвертым информационными входами блока, выходы первого и второго сдвигателей  вл ютс  первь1м и вторым информационными выходами блока.The second encoder is the sign output of the block, the first and second information outputs of the order adder are connected respectively to the second inputs of the first and second encoders, the outputs of which are connected to the control inputs of the first and second shifters, the input values of the orders of which are the second and fourth the information inputs of the block, the outputs of the first and second shifters are the first and second information outputs of the block. Фиг. 2FIG. 2 Фиг.ЗFig.Z ФигМFigm
SU864095491A 1986-04-30 1986-04-30 Device for calculating n-th root SU1381494A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864095491A SU1381494A1 (en) 1986-04-30 1986-04-30 Device for calculating n-th root

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864095491A SU1381494A1 (en) 1986-04-30 1986-04-30 Device for calculating n-th root

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1381494A1 true SU1381494A1 (en) 1988-03-15

Family

ID=21248246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864095491A SU1381494A1 (en) 1986-04-30 1986-04-30 Device for calculating n-th root

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1381494A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000045251A2 (en) * 1999-01-29 2000-08-03 Sun Microsystems, Inc. Floating and parallel fixed point square root and reciprocal point square computation unit in a processor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 868767, кл. С 06 F 15/31, 1978. Авторское свидетельство СССР № 883898, кл. G 06 F 7/552, 1979. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000045251A2 (en) * 1999-01-29 2000-08-03 Sun Microsystems, Inc. Floating and parallel fixed point square root and reciprocal point square computation unit in a processor
WO2000045251A3 (en) * 1999-01-29 2000-12-14 Sun Microsystems Inc Floating and parallel fixed point square root and reciprocal point square computation unit in a processor
US6341300B1 (en) 1999-01-29 2002-01-22 Sun Microsystems, Inc. Parallel fixed point square root and reciprocal square root computation unit in a processor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0136834B1 (en) A digital circuit performing an arithmetic operation with an overflow
US5184318A (en) Rectangular array signed digit multiplier
JPS59149539A (en) Fixed-to-floating point converting device
US5157624A (en) Machine method to perform newton iterations for reciprocal square roots
US4758974A (en) Most significant digit location
US4868778A (en) Speed enhancement for multipliers using minimal path algorithm
JPH04290122A (en) Numerical expression conversion device
US5144576A (en) Signed digit multiplier
US5007009A (en) Non-recovery parallel divider circuit
US5038315A (en) Multiplier circuit
US5016209A (en) Floating-point addition/subtraction system with digit position alignment between fractions of multiple sets of data
SU1381494A1 (en) Device for calculating n-th root
EP0366155A2 (en) Logarithmic function arithmetic unit including means for separately processing pseudo division and multiplication
JPH0519170B2 (en)
SU1383342A1 (en) Device for adding and subtracting floating-point numbers
SU1238064A1 (en) Device for extracting square root
SU868751A1 (en) Multiplier
SU922735A1 (en) Square rooting device
SU1275432A1 (en) Multiplying device
SU1401456A1 (en) Digital device for computing the logarithm of a number
SU1732342A1 (en) Device for calculating functions @@@ and @@@
SU877531A1 (en) Device for computing z x y function
SU1035603A1 (en) Device for computing inverse value
SU1226447A1 (en) Multiplying device
SU993284A1 (en) Function generator