SU1413626A1 - Device for computing function of two arguments - Google Patents

Device for computing function of two arguments Download PDF

Info

Publication number
SU1413626A1
SU1413626A1 SU864160877A SU4160877A SU1413626A1 SU 1413626 A1 SU1413626 A1 SU 1413626A1 SU 864160877 A SU864160877 A SU 864160877A SU 4160877 A SU4160877 A SU 4160877A SU 1413626 A1 SU1413626 A1 SU 1413626A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
adder
arguments
memory block
Prior art date
Application number
SU864160877A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Павлович Барметов
Сергей Алексеевич Боев
Юрий Иванович Евтеев
Original Assignee
Воронежский технологический институт
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 Воронежский технологический институт filed Critical Воронежский технологический институт
Priority to SU864160877A priority Critical patent/SU1413626A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1413626A1 publication Critical patent/SU1413626A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и позвол ет расширить класс решаемых задач за счет вычислени  функций, не представл емых в виде произведени  функций первого и второго аргументов. Устройство содержит регистры первого 1 и второго 2 аргументов, блок 3 синхронизации , блок 4 пам ти, в котором хран тс  логарифмы модулей и знаки коэффициентов аппроксимации мультиплексоры 5 и 3, блок 6 пам ти, в котором хран тс  логарифмы приращений первого и второго аргументов, буферные регистры 7 и 11, сумматоры 9 и 10, блок 12 пам ти, который осуществл ет потенциирование с основанием два, комбинационный сдвигатель 13, управл емый инвертор 14 и накапливающий сумматор 15, формирун ций результат вычислений. 1 з.п,ф-лы, 3 шт. (Л сThe invention relates to computing and allows the class of tasks to be extended to be expanded by calculating functions not represented as a product of the functions of the first and second arguments. The device contains the registers of the first 1 and second 2 arguments, the synchronization block 3, the memory block 4, in which the logarithms of the modules are stored and the signs of the approximation coefficients multiplexers 5 and 3, the memory block 6, in which the logarithms of the increments of the first and second arguments are stored, buffer registers 7 and 11, adders 9 and 10, memory unit 12, which performs potentiation with base two, a combination shifter 13, a controlled inverter 14 and an accumulator 15, form the result of the calculations. 1 z.p, f-ly, 3 pcs. (L with

Description

фЖЗFZHZ

00 О) tsd00 O) tsd

аbut

. iii, f . iii, f

Изобретение относитс  к вычислительной технике, предназначено дл  вычислени  функций двух переменных и может быть использовано в цифро- , вых быстродействующих специализированных вычислительных устройствах информационно-измерительных системJ систем управлени .The invention relates to computing technology, is intended for calculating the functions of two variables and can be used in digital fast digital specialized computing devices of information-measuring systems of control systems.

Цель изобретени  - расширение JQ класса решаемых задач за счет вычислени  функций, не представл емых в ввде произведени  функций первого и второго аргументов,The purpose of the invention is the extension of the JQ class of solvable tasks by calculating functions that are not represented in a combination of functions of the first and second arguments,

На изображена функциональна j5 схема предложенного устройства; на фиг о 2 и 3 - функцргональные схемы комбинационного сдвигател  и блока синхронизации , соответственноThe figure shows the j5 functional scheme of the proposed device; FIGS. 2 and 3 are the functional schemes of the combination shifter and the synchronization unit, respectively

Устройство содержит регистры пер- 20 вого 1 и второго 2 аргументов, блок 3 синхронизации, первьш блок 4 пам ти, мультиплексор 5, второй блок 6 пам ти, первый буферный регистр 7, мультиплексор 8, первый и второй сумматоры 9 и 25 10, второй буферный регистр 11, третий блок 12 пам ти, комбинационный сдвигатель 13, управл емый инвертор 14, накапливающий сумматор 15о Комбинационный сдвигатель 13 (фиг. 2) содер- д жит блок 16 посто нной пам ти, группу мультиплексоров 17 и регистр 18, Блок 3 синхронизации (фиг.З) состоит из генератора 19 импульса и двоично- шестиричного счетчика 20„The device contains registers of the first 1 and second 2 arguments, synchronization block 3, first memory block 4, multiplexer 5, second memory block 6, first buffer register 7, multiplexer 8, first and second adders 9 and 25 10, second buffer register 11, third memory block 12, combinational shifter 13, controlled by inverter 14, accumulator 15o. Combination shifter 13 (Fig. 2) contains a permanent memory block 16, a group of multiplexers 17 and a register 18, Block 3 synchronization (FIG. 3) consists of a pulse generator 19 and a binary hexadecimal Meters withstand 20 "

Устройство вычисл ет значени  функции в заданной точке (х, у) путем кусочно-квадратичной аппроксимации исходной функции полиномомThe device calculates the values of the function at a given point (x, y) by piecewise quadratic approximation of the original function by the polynomial

3535

F(x,y) ao,i+a /5 х +а ,.-л j ;Лу+ + а . а JJ- X ду,(1)F (x, y) ao, i + a / 5 x + a,. - l j; Lu + + a. and JJ- X doo, (1)

де 5 +/3 X, + d у, Х}, У;)de 5 + / 3 X, + d y, X}, Y;)

0,1 1,1 S|i0.1 1.1 S | i

начальна  45 точка участка аппроксимации;the initial 45 point of the approximation area;

коэффициенты аппроксими- 50 рующего многочлена , завис щие от аппроксимируемой функ-г ции и начальной точки (xj, у.), в окрестностиcoefficients of the approximating polynomial, depending on the function to be approximated and the initial point (xj, v.), in the vicinity

, QQ

5 five

0 5 д 0 5 d

5five

00

5 five

0 0

которой осуществл етс  аппроксимаци .which approximation is made.

Значени  коэффициентов А .. а j определ ютс  либо методом наименьших квадратов из услови  минимизации суммы квадратов погрешностей, либо же из условий минимизации максимальной погрешности. Коды х. ,лх и У J 4У формируютс  соответственно .старшими и младшими разр дами аргументов .The values of the coefficients A .. a j are determined either by the least squares method from the condition of minimizing the sum of the squares of the errors, or from the conditions of minimizing the maximum error. Codes x. , lx, and J 4U are formed, respectively, by the highest and lowest bits of the arguments.

Чтобы исключить операции умножени  вьфажение (1) преобразуют к видуTo exclude multiplication operations, the conversion (1) is converted to

РоеЛйд) F(x,y) - sign(ag i ) 2 +signRoeYd) F (x, y) - sign (ag i) 2 + sign

(a,;) ,о. , .sign(a,,) .(a ,;), o. .sign (a ,,).

. , . ,C47( 5,l). , , C47 (5, l)

+sign(ajp2++ sign (ajp2 +

.sign(a.V) ,/.( V,)4, .sign (a.V), /. (V,) 4,

.signCa,, ) .-.J (2).signCa ,,) .-. J (2)

Логарифмы модулей коэффициентов и знаки коэффициентов хран тс  в первом блоке 4 пам ти, логарифмы х, ЗУ - во втором 6„ Коды аргументов занос тс  в регистры 1 и 2.The logarithms of the coefficient modules and the signs of the coefficients are stored in the first block of 4 memory, the logarithms of x, and the charger in the second 6 "Argument codes are entered in registers 1 and 2.

Устройство работает следутощим образомоThe device works as follows.

При занесении первого и второго аргументов в регистры 1 и 2 строб занесени , поступающий по входу за пуска устройства, обнул ет накапливающий сумматор 15, регистр 11 и счетчик 20 блока 3 синхронизацииWhen entering the first and second arguments in registers 1 and 2, the entry gate arriving at the input after the device start-up closes the accumulating adder 15, register 11 and the counter 20 of the synchronization unit 3

Одновременно с подачей на входы устройства аргументов или несколько ранее на вход задани  функции устройства выставл етс  код вычисл емой функции. Из блока 4 пам ти считываетс  логарифм модул  нулевого коэффициента в виде целой части со знаком и положительной дробной части и пересылаетс  на вход первого слагаемого сумматора 10, на вход второго слагаемого которого из регистра 11 подаетс  код нул , дробна  часть значени  логарифма модул  нулевого коэффициента поступает в блок 12 пам ти, из которого антилогарифм дробной части пересьшаетс  по информационному входу в комбинациоиньм сдвигатель 13. Если цела  часть логарифма положи .Simultaneously with the arguments supplied to the device inputs or somewhat earlier, the code of the calculated function is set at the input of the device function setting. From memory block 4, the logarithm of the module of the zero coefficient is read as an integer part with a sign and a positive fractional part and is sent to the input of the first term of the adder 10, to the input of the second term of which register 11 is supplied the zero code, the fractional part of the value of the logarithm of the module of the zero coefficient enters memory block 12, from which the antilog of the fractional part is traced by the information input to the combination shifter 13. If you need to put a part of the logarithm.

тельна  и отлична от нул , код антилогарифма сдвигаетс  на группе мультиплексоров 17 влево на число позиций , равное целой части логарифма, если отрицательна  - сдвиг производитс  вправосcorrect and different from zero, the anti-log code shifts on the group of multiplexers 17 to the left by a number of positions equal to the whole part of the logarithm, if negative, the shift is done to the right

С целью уменьшени  количества мультиплексоров 17 в группе сдвиг выполн етс  в два приема в течение положительного полутакта синхросигна ла, поступающего на старший разр д адресного входа блока .16 посто нной пам ти, на выходы мультиплексоров 17 пересьшаетс  младша  часть формируемого числа, заноситс  в регистр 18 и с выходов этого регистра поступает на выход сдвигател  13 (младшие разр ды ); в течение отрицательного полутакта на выход мультиплексоров проходит старша  часть, подаваема  непосредственно на выход сдвигател  13 Приведенный таким образом к форме с фиксированной зап той код нулевого коэффициента, проход  управл емый инвертор 14, либо инвертируетс , если знак коэффициента, поступающий с второго выхода блока 4 пам ти на управл ющий вход инвертора, равен единице (коэффициент отрицательньш), либо остаетс  без изменений при нулевом знаковом разр де. Так как накапливающий сумматор 15 в момент занесени  аргументов был обнулен, нулевой коэффициент просто записываетс  во внут ренний регистр накапливающего сумма- тора 13 положительным фронтом синхросигнала , поступающего на его стробо- вый вход.In order to reduce the number of multiplexers 17 in the group, the shift is performed in two steps during the positive half-clock of the sync signal arriving at the highest bit of the address input of the .16 fixed memory unit, the minor part of the generated number is output to the outputs of the multiplexers 17, register 18 and from the outputs of this register enters the output of the shifter 13 (low-order bits); during the negative half-cycle, the higher part passes through the output of the multiplexers, supplied directly to the output of the shifter 13. Thus, the zero-factor code given to the fixed-commanding form, pass the controlled inverter 14, or is inverted if the sign of the coefficient coming from the second output of memory unit 4 They are either equal to one (the coefficient is negative), or remain unchanged with a zero sign. Since the accumulating adder 15 was reset to zero at the moment of entering the arguments, the zero coefficient is simply written to the internal register of the accumulating adder 13 with a positive edge of the sync signal received at its gate input.

Параллельно с преобразовани ми нулевого коэффициента мультиплексор 5 пропускает на адресный выход блока ,6 пам ти код младшей части первого аргумента, с блока 6 пам ти считываетс  логарифм по основанию два младшей части аргумента и это значе- ние поступает на вход второго слагаемого сумматора 9 и информационный вход буферного регистр.а 7 На вход первого слагаемого сумматора 9 мультиплексор 8 подает код нул „ Лога- рифм младшей части первого арг мента проход  через сумматор 9 положительным фронтом синхросигнала, заноситс  в буферньш регистр 11«In parallel with the transformations of the zero coefficient, multiplexer 5 passes to the address output of the block, 6 memories, the code of the lower part of the first argument, from memory 6 is read the logarithm of the base two lower parts of the argument and this value is fed to the input of the second term of the adder 9 and the information the input of the buffer register. 7 To the input of the first term of the adder 9 multiplexer 8 supplies the code zero. The lower part of the first argument logarithm passes through the adder 9 with a positive edge of the clock signal, entered mp 11 "

Этот же положительный фронт синх- росигнала увеличивает код счетчика 20 на единицу, что приводит к изменению адреса блока 4 пам ти и управл ющего кода мультиплексоров 5 и 8,The same positive edge of the sync signal increases the counter code 20 by one, which leads to a change in the address of memory block 4 and the control code of multiplexers 5 and 8,

10ten

1515

2020

1515

30 35 30 35

40 45 50 , 40 45 50,

55 С первого выхода блока 4 пам ти считываетс  код логарифма модул  первого коэффициента и в сумматоре 10 складываетс  с логарифмом младшей части первого аргумента, поступающим с регистра 11, причем дробна  часть получаетс  всегда положительна , а цела  может быть как положительной, так и отрицательной.55 From the first output of memory block 4, the code of the logarithm of the module of the first coefficient is read and in the adder 10 is added to the logarithm of the lower part of the first argument received from register 11, and the fractional part is always positive, and the whole can be both positive and negative.

Логарифм дробной части потенцииру- етс  в блоке 12 пам ти, сдвигаетс  комбинационным сдвигателем 13 и суммируетс  в накапливанщем сумматоре 15 с учетом знакаJ поступак цего на управл ющий вход инвертора 14, со значением нулевого коэффициента.The logarithm of the fractional part is potentiated in memory block 12, shifted by the combination shifter 13 and summed up in the accumulating adder 15, taking into account the sign J received on the control input of the inverter 14, with a value of zero coefficient.

В это Же врем  мультиплексор 5 пропускает на выход младшую часть первого аргумента, а мультиплексор 8 - код с вькода регистра 7, и на выходе сумматора 9 образуетс  удвоенньй код логарифма младшей части первого аргумента , что соответствует логарифму квадрата этого числа Полученное значение фиксируетс  в регистре 11 и на следуюп ем такте суммируетс  с лога- ; рифмом второго коэффициента. Таким образом, процесс повтор етс , с той лишь разницей, что на каждом новом такте синхросигнала с блока 4 пам ти считываетс  логарифм модул  следующего коэффициента, мультиплексор 5 на ;третьем и четвертом тактах пропускает код младшей части второго аргумента, на п том и шестом - младшей части первого аргумента, мультиплексор 8 на третьем такте пропускает код нул , а на четвертом,п том и шестом - код с выхода регистра 7, После прохождени  шести тактов синхросигнала в накапливающем сумматоре 15 сформируетс  значение вычисл емой функции, а еди-, ничный код в старшем разр де счетчика 20 запретит работу генератора 19 имт- пульсов, что расценивают как признак готовности результата.At this same time, multiplexer 5 passes the lower part of the first argument to output, and multiplexer 8, the code from register code 7, and the output of adder 9 produces the doubled logarithm code of the lower part of the first argument, which corresponds to the logarithm of the square of this number. The resulting value is recorded in register 11 and in the following cycle it is summed with the log-; rhyme of the second coefficient. Thus, the process is repeated, with the only difference that at each new clock cycle clock from memory block 4, the logarithm of the module of the next coefficient is read, multiplexer 5 on the third and fourth clock skips the code of the lower part of the second argument, on the fifth and sixth the lower part of the first argument, the multiplexer 8 skips the zero code on the third cycle, and on the fourth, fifth and sixth - the code from the register 7 output. After passing six clock cycles in the accumulating adder 15, the value of the calculated function is generated, and -, in the high-boundary code discharge counter 20 will prohibit job generator 19 imt- pulses that regard as a sign of the result is ready.

Таким образом, введение новых блоков и св зей позвол ет реализовать алгоритм кусочно-квадратичной аппроксимации , приемлемый дл  множества. гладких функций двух переменных, включающего в себ  более узкое подмножество функций с раздел ющимис  аргументами, и, таким образом, решить поставленную задачу о расширении класса вычисл емых функций.Thus, the introduction of new blocks and links allows one to implement a piecewise quadratic approximation algorithm acceptable to the set. smooth functions of two variables, which includes a narrower subset of functions with separable arguments, and, thus, solve the problem of expanding the class of computed functions.

р м у л аpm lla

иand

обретени gaining

Claims (2)

1. Устройство дл  вычислени  функций двух аргументов, содержащее ре- гистры первого и второго аргументов, два мультиплексора, два буферных регистра , три блока пам ти, первый сумматор , накапливающий сумматор, комбинационный сдвигатель, блок синхронизации , информационные входы регистров первого и второго аргументов  вл ютс  вхо дами первого и второго аргументов устройства соответственно, Р ьгкод старших разр дов регистра первого аргумента соединен с первым адресным входом первого блока пам ти, выход первого буферного регистра соединен с первым информационным входом первого мультиплексора, выход кото- рого соединен с входом первого слагаемого первого сумматора, выход которого соединен с информационным входом второго буферного регистра, выход третьего блока пам ти соединен с ин- формационным входом комбинационного сдвигател , выход накапливающего сумматора  вл етс  выходом результата устройства, первый выход блока синхронизации соединен с вторым адресным входом первого блока пам ти и управл ющими входами первого и второго мультиплексоров, второй выход блока синщэонизации соединен с входами синхронизации первого и второго буферных регистров, комбинационного сдвигател  и накапливающего сумматора отличающеес  тем, что, с целью расширени  класса решаемых задач за счет вычислени  функций, не представл емых в виде произведени  функций первого и второго аргументов, в него введены второй сумматор и управл емый инвертор, информационный вход и выход которого соединены с выходом комбинационного сдвигател 1. A device for calculating the functions of two arguments, containing registers of the first and second arguments, two multiplexers, two buffer registers, three memory blocks, the first adder, accumulating adder, combinational shifter, synchronization unit, information inputs of the registers of the first and second arguments The inputs of the first and second arguments of the device, respectively, the P-code of the upper bits of the register of the first argument are connected to the first address input of the first memory block, the output of the first buffer register It is connected to the first information input of the first multiplexer, the output of which is connected to the input of the first term of the first adder, whose output is connected to the information input of the second buffer register, the output of the third memory block is connected to the information input of the combinational shifter, the output of the accumulating adder is the output result of the device, the first output of the synchronization block is connected to the second address input of the first memory block and the control inputs of the first and second multiplexers, the second output block SinScheonization is connected to the synchronization inputs of the first and second buffer registers, the combinational shifter and accumulating adder. In order to expand the class of solved problems by calculating functions not represented as a product of the functions of the first and second arguments, the second adder and controlled inverter, the information input and output of which are connected to the output of the combinational shift 00 5five 0 5 п 0 5 p 5five 00 5five и информатщонным входом накапливающего сумматора соответственно, выход старших разр дов регистра второго ар-, гумента соединен с третьим адресным входом первого блока пам ти, первый выход которого соединен с входом первого слагаемого второго сумматора, вход второго слагаемого которого соединен с выходом второго буферного регистра, выходы дробной и целой частей результата второго сумматора соединены с адресным входом третьего блока пам ти и входом управлени  величиной сдвига комбинационного сдвигател  соответственно,второй выход первого блока пам ти соединен с управл ющим входом управл емого инвертора и с входом переноса накапливающего сумматора., выходы младших разр дов регистров первого и второго аргументов соединены с первым и вторым информационными входами второго мультиплексора , выход которого соединен с адресным входом второго блока пам ти , выход которого соединен с информа- -, ционным входом первого буферного регистра и входом второго слагаемого первого сумматора, второй информационный вход перого мультиплексора соединен с входом логического нул  устройства, вход запуска которого соединен с входами записи регистров первого и вто рого аргументов и с входами сброса блока синхронизации, второго буферного регистра и накапливающего сумматора , выход признака окончани  цик- sia блока синхронизации  вл етс  выходом признака готовности результата устройстваand informaton input of accumulating adder, respectively, the output of the higher bits of the second register register is connected to the third address input of the first memory block, the first output of which is connected to the input of the first term of the second adder, the second input of which is connected to the output of the second buffer register, outputs the fractional and integer parts of the result of the second adder are connected to the address input of the third memory block and the control input of the shift value of the combinational shifter, respectively, the second output The first memory block is connected to the control input of the controlled inverter and to the transfer input of the accumulating adder. The low-order bits of the first and second argument registers are connected to the first and second information inputs of the second multiplexer, the output of which is connected to the address input of the second memory block. whose output is connected to the information -, input of the first buffer register and the input of the second term of the first adder, the second information input of the first multiplexer is connected to the input of the logic L device start input of which is connected to the inputs of write registers of the first and second-arguments and reset inputs of the synchronization unit, the second buffer register and the accumulator, the output characteristic completion cyclin sia sync block is output indication unit is ready result 2. Устройство по п,1, о т л и ч а- ю щ е е с   тем, что,с целью увеличе™ ни  числа вычисл емых функций, четвертый адресный вход первого блока пам ти  вл етс  входом задани  функции устройства.2. The device in accordance with claim 1, 1 and 2, so that in order to increase the number of calculated functions, the fourth address input of the first memory block is the input of the function setting of the device. Фиг. 2FIG. 2
SU864160877A 1986-12-15 1986-12-15 Device for computing function of two arguments SU1413626A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864160877A SU1413626A1 (en) 1986-12-15 1986-12-15 Device for computing function of two arguments

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864160877A SU1413626A1 (en) 1986-12-15 1986-12-15 Device for computing function of two arguments

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1413626A1 true SU1413626A1 (en) 1988-07-30

Family

ID=21272676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864160877A SU1413626A1 (en) 1986-12-15 1986-12-15 Device for computing function of two arguments

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1413626A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1191917, кл. G 06 F 15/31, 1983. Авторское свидетельство СССР № 1123034, кло С 06 F 15/20, 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5097151A (en) Sequential finite-state machine circuit and integrated circuit
JPS57172444A (en) Approximate quotient correcting circuit
SU1413626A1 (en) Device for computing function of two arguments
EP0337993B1 (en) Parallel processing state alignment
SU1541628A1 (en) Control processor
SU1020823A1 (en) Integro-differential calculator
SU1656511A1 (en) Digital function separator
SU955082A1 (en) Digital function converter
SU1018115A1 (en) Multiplication device
SU1413603A1 (en) Linear interpolator
SU1472899A1 (en) Multiplier
SU698017A1 (en) Digital integrator
SU1401448A1 (en) Apparatus for implementing boolean symmetrical functions
SU1319025A1 (en) Device for calculating values of sine function
SU1062693A1 (en) Device for calculating values of function y equal to l in the power of x
SU1091209A1 (en) Device for compressing information
SU739566A1 (en) Digital integrator
SU1325468A1 (en) Computing device
SU1035601A2 (en) Multiplication device
SU1541629A1 (en) Function generator
SU1285464A1 (en) Dividing device
SU1103225A1 (en) Device for computing elementary functions
SU1266008A1 (en) Converter of binary code to binary-coded decimal code of angular units
SU1651283A1 (en) Device for solving integral equation of measurement converter of flow velocity
SU734669A1 (en) Converter of proper binary fraction into binary-decimal fraction and integer binary-decimal numbers into binary numbers