SU1735868A1 - The device to perform operations over matrix - Google Patents
The device to perform operations over matrix Download PDFInfo
- Publication number
- SU1735868A1 SU1735868A1 SU904811405A SU4811405A SU1735868A1 SU 1735868 A1 SU1735868 A1 SU 1735868A1 SU 904811405 A SU904811405 A SU 904811405A SU 4811405 A SU4811405 A SU 4811405A SU 1735868 A1 SU1735868 A1 SU 1735868A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- information
- block
- inputs
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в специализированных матричных вычислител х. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей за счет вычислени выражений вида X СА В + D. Цель достигаетс тем, что в устройство введены II вычислительных модулей (М - число столбцов матрицы С) со св з ми. Устройство работает в соответствии с алгоритмом Фадцевва с частичным выбором ведущего элемента. 4 ил.The invention relates to automation and computing and can be used in specialized matrix computers. The purpose of the invention is to expand the functionality by calculating expressions of the form X CA B + D. The goal is achieved by introducing II computational modules (M is the number of columns of the C matrix) with connections in the device. The device operates in accordance with the Fadtsevva algorithm with partial selection of the leading element. 4 il.
Description
Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении специализированных , в том числе и систолических , устройств, предназначенных дл выполнени операций над матрицами .The invention relates to automation and computing and can be used in the construction of specialized, including systolic, devices designed to perform operations on the matrices.
Известно устройство дл операций наД матрицами, содержащее св занные соответствующим образом п операционных блоков (где п - пор док обрабатываемых матриц), (п-1) элементов за- дер ки и распределитель импульсов, подключенный к управл ющим входам . всех операционных блоков. Устройство позвол ет выполн ть LU-разложение либо обращение исходной матрицы или решать систему из п линейных алгебраических уравнений методом Жордана- Гаусса с периодом 2п тйктов.A device for operations on matrices is known, containing appropriately connected n operational blocks (where n is the order of matrixes being processed), (n − 1) latch elements and a pulse distributor connected to control inputs. all operating units. The device allows the LU decomposition of either inverting the original matrix or solving a system of n linear algebraic equations using the Jordan-Gauss method with a period of 2 times.
Недостатками этого устройства вл ютс большие аппаратурные затраты, а также сравнительно невысока точность вычислений из-за реализации всех алгоритмов без выбора ведущего элемента.The disadvantages of this device are high hardware costs, as well as comparatively low computational accuracy due to the implementation of all algorithms without the choice of the leading element.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство дл умножени матрицы на вектор , содержащее п последовательно соединенных вычислительных модулей и блок управлени .The closest to the invention in technical essence is a device for multiplying a matrix by a vector, containing n serially connected computing modules and a control unit.
Недостатком известного устройства вл тс его сравнительно небольшие функциональные возможности.A disadvantage of the known device is its relatively small functionality.
Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей устройства за счет реализации им алгоритма Фаддеева с частичным выбором ведущего элемента, который позвол ет вычисл ть выражение вида X е В +The aim of the invention is to expand the functionality of the device by implementing the Faddeev algorithm with a partial choice of the leading element, which allows to calculate an expression of the form X e B +
(/(/
СWITH
sjsj
со спfrom cn
00 0 0000 0 00
{{
В, где AJjnunj, , и - матрицы (в частном случае, при Н 1, р 1 матрицы С, В и матрица D могут быть векторами размерностью п и скал ром соответственно). На фиг.1 представлена структурна схема устройства дл операций над матрицами; на фиг.2 - структурна , схема блока синхронизации на фиг.З и 4 - структурна схема вычислительного модул соответственно первого и второго типа. B, where AJjnunj,,, and are matrices (in the particular case, with H 1, p 1, matrices C, B, and matrix D can be vectors of dimension n and scalar, respectively). Figure 1 shows a block diagram of a device for matrix operations; 2 is a structural diagram of the synchronization unit in FIG. 3 and 4 is a structural diagram of a computing module of the first and second types, respectively.
Устройство дл операций над матрицами содержит вычислительные модули 1.1 - 1.п первого типа и 2.1 - 2.М второго типа и блок 3 синхронизации, причем вход запуска устройства подключен к одноименному входу блока 3, выход которого соединен с синхровхо- дом вычислительного модул 1.1, выход синхронизации, выход признака перестановки строк и информационный вьдсрд вычислительного модул 1 .К (К - ) подключены соответственно к синхровходу, входу, признака перестановки строк и первому информационному входу вычислительного модул 1.СК-Н), второй информационный вход вычислительного модул 1.Р (Р 1,п) вл етс Р-м информационным входом устройства, синхровход, вход признак перестановки строк и первый информационный вход вычислительного модул 2. г (г 1,М) подключены к одноименным выходам вычислительного модул 2.(г-1), вторые информационные вход и выход вычислительного модул 2.г вл ютс , соответственно (п+г)-м информационным входом и r-м выходом устройства.The device for matrix operations contains computational modules 1.1-1.1 of the first type and 2.1-2.2M of the second type and synchronization unit 3, the device start input is connected to the same input of block 3, the output of which is connected to the synchronous computation module 1.1, synchronization output, the output of the row permutation feature and the information output of the computing module 1. К (К -) are connected respectively to the synchronous input, the input, the sign of the line permutation and the first information input of the computing module 1.SK-Н), the second information The input of the computational module 1.P (P 1, p) is the Pm information input of the device, the synchronous input, the sign of the row permutation and the first information input of the computation module 2. g (r 1, M) are connected to the same outputs of the computation module 2 . (r-1), the second information input and output of the computation module 2.g are, respectively, (n + r) -m information input and the rth output of the device.
II
Вычислительный модуль 1.Р содержиComputing Module 1.P contains
блок 4.Р умножени -делени , первый вход которого подключен к выходу первого регистра 5,Р, вход которого подключен к выходу первого коммутатора 6.Р и к входу второго регистра 7.Р, выход которого соединен с первыми входами первого 6.Р и второго 8.Р коммутаторов и схемы 9.Р сравнени , второй вход которой подключен к вторым входам коммутаторов б.Р и 8.Р и к выходу третьего коммутатора 10.Р, первый вход которого вл етс вторым информационным входом вычислительног модул , первый информационный вход которого св зан с первыми входами четвертого 11.Р и п того 12.Р коммутаторов , второй вход Последнего под154.P multiplication-division unit, the first input of which is connected to the output of the first register 5, P, the input of which is connected to the output of the first switch 6.P and to the input of the second register 7.P, the output of which is connected to the first inputs of the first 6.P and second 8.P switches and a 9.P comparison circuit, the second input of which is connected to the second inputs of switches B.P. and 8.P and to the output of the third switch 10.P, the first input of which is the second information input of the computation module, the first information input which is associated with the first inputs of the fourth 11.P and p addition 12.P switches, the second input Last pod15
2020
2525
ключен к выходу блока 4.Р и к первому входу сумматора 13.Р, второй вход ко- торого св зан с вторым входом коммутатора 11.Р и с первым выходом перво-} го блока 14.Р элементов задержки, второй выход которого св зан с входом первого D-триггера 15.Р, выход которого подключен к управл ющему входуIt is connected to the output of the block 4.P and to the first input of the adder 13.P, the second input of which is connected with the second input of the switch 11.P and the first output of the first block 14.P of the delay elements, the second output of which is connected with the input of the first D-trigger 15.P, the output of which is connected to the control input
«д регистра 5.Р, к декрементирующему входу первого счетчика 23.Р и к входу обнулени синхронного RS-триггера 16.Р, выход которого подключен к первым входам первого элемента ИЛИ 17.Р и элемента И 18.Р, второй вход которого вл етс выходом схемы 9.Р сравнени , а выход его подключен к второму входу шестого коммутатора 19.Р, первый вход которого вл етс входом признака перестановки строк вычислительного модул , первый и второй входы которого подключены к входам соответственно второго 20.Р и третьего 21.Р D-триггеров, выход последнего подключен к первому входу второго элемента ПЛИ 22, к второму входу блока 14.Р, входу установки триггера 16.Р, декрементирующему входу второго счетчика 24.Р и вл етс вторым раз- р до1ч выхода синхронизации вычислительного модул , первый разр д которого подключен к выходу триггера 20.Р, к управл ющему входу коммутатора 10.Р и к входу выбора режима (параллельное занесение информации или"D register 5.P to the decrementing input of the first counter 23.P and to the zeroing input of the synchronous RS flip-flop 16.P, the output of which is connected to the first inputs of the first element OR 17.P and element AND 18.P, whose second input is The output of the 9.P comparison circuit, and its output are connected to the second input of the sixth switch 19.P, the first input of which is the input of the sign of the permutation of rows of the computing module, the first and second inputs of which are connected to the inputs of the second 20.P and the third 21, respectively. P D-flip-flops, the output of the latter is connected to the lane the second input of the PLI 22, to the second input of the block 14.P, the input of the trigger setup 16.P, the decrementing input of the second counter 24.P and is the second bit of the sync output of the computing module, the first bit of which is connected to the trigger output 20.P, to the control input of the switch 10.P and to the mode selection input (parallel entry of information or
35 счет) счетчиков 23.Р и 24.Р, выход счетчика 23.Р подключен к управл ющему входу блока 14.Р, первый вход которого св зан с выходом коммутатора 8.Р, управл ющие входы коммутаторов35) counters 23.P and 24.P, the output of counter 23.P is connected to the control input of the unit 14.P, the first input of which is connected to the output of the switch 8.P, the control inputs of the switch
40 6.Р и 8.Р объединены и подключены к выходу элемента ИЛИ 22, второй вход которого св зан с входом четвертого D-триггера 25.Р и с выходом коммутатора 19.Р, управл ющий вход которого40 6.P and 8.P are combined and connected to the output of the element OR 22, the second input of which is connected to the input of the fourth D-flip-flop 25.P and the output of the switch 19.P whose control input
45 подключен к выходу отрицательного переноса счетчика 24.Р и к второму входу элемента ИЛИ 17.Р, выход которого подключен к входу выбора режима блока 4.Р и к управл ющим входам комму50 таторов 11.Р и 12.Р, выход коммутатора 12.Р подключен к входу регистра 26.Р, выход которого вл етс первым информационным выходом вычислительного модул , выход признака перестаногв55 ки строк которого подключен к выходу D-триггера 25.Р, выход коммутатора 11.Р подключен к второму входу блока 4.Р, выход сумматора 13.Р - к входу блока 27.Р, выход которого св зан с45 is connected to the negative transfer output of the counter 24.P and to the second input of the OR 17.P element, the output of which is connected to the mode select input of the 4.P block and to the control inputs of the switches 11.P and 12.P, the output of the switch 12. P is connected to the input of register 26.P, the output of which is the first information output of the computing module, the output of the sign of the interruption of the rows of which is connected to the output of the D flip-flop 25.P, the output of the switch 11.P is connected to the second input of the 4.P block, output adder 13.R - to the input of block 27.R, the output of which is connected with
30thirty
вторым входом коммутатора 10.Р, управл ющий вход блока 27.Р св зан с входом Р устройства.the second input of the switch 10.P, the control input of the unit 27.P. is connected with the input P of the device.
Вычислительный модуль 2.К содержит умножитель 28.К, первый (К 1,11) вход которого св зан с выходом первого регистра 29.К, вход которого подключен к выходу первого коммутатора 30.К и к входу второго регистра 31.К, выход которого подключен к первым входам первого 30.К и второго 32.К коммутаторов, вторые входы которых подключены к выходу третьего коммутатора 33.К, перзый вход которого вл етс вторым информационным входом модул , первый и второй разр ды синхровхода и вход признака перестановки строк вычислительного модул вл ютс соответственно входами первого 34.К, второго 35.К и третьего 35.К D-триггеров, выходы которых вл ютс соответственно первым и вторым разр дами выходаComputing module 2.K contains a multiplier 28.K, the first (K 1.11) whose input is associated with the output of the first register 29.K, the input of which is connected to the output of the first switch 30.K and to the input of the second register 31.K, output which is connected to the first inputs of the first 30.K and second 32.K switches, the second inputs of which are connected to the output of the third switch 33.K, the first input of which is the second information input of the module, the first and second bits of the synchronous input and modules are respectively in first 34.K, second 35.K and third 35.K D-flip-flops, the outputs of which are respectively the first and second bits of the output
л юций вход блока 40.К св зан с-вхот дом Р устройства.The lution of the input of block 40.K is connected with the input of the P device.
Устройство дл операций над матрицами предназначено дл вычислени с помощью алгоритма фаддеева выражени вида X В + D, где в общем случае Л - ajj , В - {b;K , С - сеД , D - матрицы, представленные в виде объединенной матрицы, причем суть алгоритма сводитс к тому, что , после обнулени в объединенной матрице нижнего левого квадранта (т.е. элементов матрицы -С), в правом ни - нец, ква дранте (на месте матрицы D) получают искомый результат Xfpxlfj:The device for operations on matrices is designed to calculate using the Faddeev expression of the form X B + D, where in general L is ajj, B is {b; K, C is seD, and D are matrices represented as a combined matrix, and The algorithm reduces to the fact that, after zeroing in the combined matrix of the lower left quadrant (i.e., the elements of the matrix C), in the right bottom, in a square (in place of the matrix D), get the desired result Xfpxlfj:
2020
Фактически это выражение позвол ет решать дополнительно еще несколько задач, а именно: решение системы линейных алгебраических уравнений с неIn fact, this expression allows one to solve several additional problems, namely: solving a system of linear algebraic equations with no
синхронизации и выходом признака пе- 25 сколькими (или одной, в зависимостиsynchronization and the output of the sign by many (or one, depending on
рестановки строк вычислительного мо- дул , второй и первый информационные выходы которого подключены соответственно к выходам третьего 37.К и четвертого 38.К регистров, вход последнего вл етс первым информационным входом модул и подключен к второму входу умножител 28.К, выхрд которого св зан с первым входом сумматора 39.К, выход которого подключен к входам регистра 37.К и первого блока 40.К элементов задержки, выход которого вл етс вторым входом коммутатора 33.К, управл ющий вход которого подключен к выходу D-триггера 34.К и к входу выбора режима (параллельное занесение информации или счет) счетчика 41.К, выход которого вл етс управл ющим входом второго блока 42.К элементов задержки, первые выход и вход которого подключены соответственно к второму входу сумматора 39.К и к выходу коммутатора 32.К, управл ющие входы коммутаторов 30.К и 32.К объединены и подключены к выходу элемента ИЛИ 43.К, первый и второй 50 входы которого подключены соответственно к входу триггера 36.К и к выходу триггера 35.К, управл ющий вход регистра 29.К подключен к декрементиот размерности В) правыми част ми:restoring the lines of the computational module, the second and first information outputs of which are connected respectively to the outputs of the third 37.K and fourth 38.K registers, the last input is the first information input of the module and connected to the second input of the multiplier 28.K, the output of which is connected with the first input of the adder 39.K, the output of which is connected to the inputs of the register 37.K and the first block 40.K of the delay elements, the output of which is the second input of the switch 33.K, whose control input is connected to the output of the D-flip-flop 34. and to the entrance choice mode (parallel entry of information or account) of the counter 41.K, the output of which is the control input of the second block 42.K of the delay elements, the first output and input of which are connected respectively to the second input of the adder 39.K and to the output of the switch 32.К the control inputs of the switches 30.K and 32.K are combined and connected to the output of the element OR 43.K, the first and second 50 inputs of which are connected respectively to the input of the trigger 36.K and to the output of the trigger 35.K, the control input of the register 29. To is connected to the decrement from dimension C) with the right parts :
t, D 0; обращениеt, D 0; appeal
X при СX at C
матрицы X А при , умножение матриц (или матрицы) наmatrices X A with, multiplication of matrices (or matrices) by
-п вектор в зависимости от размерности В: X С-В при А - I, D 0; умножение со сложением матриц X - С1В + D при А I; задача адаптивной фильтрации , котора использует выражение X + D при В I, где I - единнч35 на матрица.-n vector depending on the dimension of B: X С-В with A - I, D 0; multiplication with addition of matrices X - С1В + D with А I; the problem of adaptive filtering, which uses the expression X + D for B I, where I is one 35 per matrix.
Обнуление нижнего левого квад- ранта объединенной матрицы можно осуществить, примен к ней исключение Гаусса, до приведени матрицы АThe zeroing of the lower left quadrant of the combined matrix can be done by applying the Gauss elimination to it, before bringing the matrix A
40 к верхнетреугольному виду. Тогда автоматически на месте матрицы -С получаетс нулева матрица. При этом с целью обеспечени численной устойчивости вычислений преобразование мат-i40 to the upper triangular form. Then automatically in place of -C, a zero matrix is obtained. At the same time, in order to ensure numerical stability of computations, the mat-i transform
45 рицы А выполн етс по алгоритму исключени Гаусса с частичным выбором ведущего элемента по столбцу. Что оэ- начает, что на i-м шаге (i 1, п-1У алгоритма Гаусса исключению элементов a1. (j i+1, п), принадлежащих исходной матрице А А (при ) частично преобразованной матрице А1 (при i 1), предшествует последовательное сравнение их с элеменрующему входу счетчика 41.К и к выхо- S5 то аЬ если очередной элемент ду четвертого D-триггера 44.К, вход la}il |a ;;i .осуществл етс переста- которого вл етс вторым выходом бло-} новка j-й и i-й строк, т.е. i- строка становитс j-й и наоборот. В про-, тивном случае перестановки строк не45A is performed according to the Gauss elimination algorithm with a partial selection of the leading element in the column. What is more, at the ith step (i 1, p-1U of the Gauss algorithm, the elimination of the elements a1. (J i + 1, p) belonging to the original matrix А А (when) the partially transformed matrix A1 (with i 1) , precedes their sequential comparison with the element input of the counter 41. K and to the output S5 then ab if the next element of the fourth D-flip-flop 44.K, the input la} il | a ;; i. is ceased to be the second output the block of the j-th and i-th lines, i.e. the i-line becomes the j-th line and vice versa. In the opposite case, the permutations of the lines do not
ка 42.К, второй вход которого соединен с выходом D-триггера 35.К, управ-ka 42.K, the second input of which is connected to the output of the D-flip-flop 35.K, controlled
0 0
от размерности В) правыми част ми:on dimension B) by the right parts:
t, D 0; обращениеt, D 0; appeal
X при СX at C
матрицы X А при , умножение матриц (или матрицы) наmatrices X A with, multiplication of matrices (or matrices) by
п вектор в зависимости от размерности В: X С-В при А - I, D 0; умножение со сложением матриц X - С1В + D при А I; задача адаптивной фильтрации , котора использует выражение X + D при В I, где I - единнч5 на матрица.n is a vector depending on the dimension of B: X С-В with A - I, D 0; multiplication with addition of matrices X - С1В + D with А I; the problem of adaptive filtering, which uses the expression X + D for В I, where I is unity per matrix.
Обнуление нижнего левого квад- ранта объединенной матрицы можно осуществить, примен к ней исключение Гаусса, до приведени матрицы АThe zeroing of the lower left quadrant of the combined matrix can be done by applying the Gauss elimination to it, before bringing the matrix A
0 к верхнетреугольному виду. Тогда автоматически на месте матрицы -С получаетс нулева матрица. При этом с целью обеспечени численной устойчивости вычислений преобразование мат-i0 to the upper triangular view. Then automatically in place of -C, a zero matrix is obtained. At the same time, in order to ensure numerical stability of computations, the mat-i transform
5 рицы А выполн етс по алгоритму исключени Гаусса с частичным выбором ведущего элемента по столбцу. Что оэ- начает, что на i-м шаге (i 1, п-1У алгоритма Гаусса исключению элементов a1. (j i+1, п), принадлежащих исходной матрице А А (при ) частично преобразованной матрице А1 (при i 1), предшествует последовательное сравнение их с элемен5 то аЬ если очередной элемент la}il |a ;;i .осуществл етс переста- новка j-й и i-й строк, т.е. i- строто аЬ если очередной элемент la}il |a ;;i .осуществл етс переста- новка j-й и i-й строк, т.е. i- строка становитс j-й и наоборот. В про-, тивном случае перестановки строк неA and A are executed using a Gaussian elimination algorithm with a partial selection of the leading element in a column. What is more, at the ith step (i 1, p-1U of the Gauss algorithm, the elimination of the elements a1. (J i + 1, p) belonging to the original matrix А А (when) the partially transformed matrix A1 (with i 1) , they are preceded by a sequential comparison with the element5 then ab if the next element la} il | a ;; i. is carried out to interchange the jth and i-th lines, i.e. i-frameto ab if the next element la} il | a ;; i. the rearrangement of the j-th and i-th rows is performed, i.e. the i-row becomes the j-th row and vice versa. In the opposite case, the permutations of the rows are not
1one
происходит. Только после окончани всех (на данном шаге) операций срав- нени и перестановок (т.е. процесса выбора ведущего элемента) начинаетеgoing on. Only after all (at this step) operations of comparison and permutations (i.e. the process of selecting the leading element) are completed, do you begin
и and
процесс исключени элементов a.j преобразовани строк с (1+1)й по n-ю,матрицы А (а в нашем случае еще и В ), заключающийс в попарном суммировании каждой из этих строк с 1-й строкой (объединенной матрицы в нашем случае), предвзрительноумноженной на коэффициент т:; -а. /а 7., . Однако, поскольку в объединенной матрице под матрицей А находитс матрица -С, которую необходимо привести к нулевой матрице, никаких перестаново строк матриц С и D со строками матри А и В производить нельз . Вследствие этого устройство осуществл ет выбор ведущего элемента среди элементов 1-го столбца матрицы А1 (на i-м шаге а процесс исключени осуществл ет элементов 1-го столбца матриц А1 и С , т.е среди элементов 1-го столбца всей объединенной матрицы I(i - 1, )„ Все признаки переста- новки строк запоминаютс и передают- 1с между модул ми в качестве элементов нижней треугольной матрицы перестановок V fUj;} За (п-1) шаг алгоритма Гаусса обнул етс (п-1) столбцов объединенной матрицы. Однак дл получени правильного результата необходимо обнулить и n-й столбец матрицы С. Поэтому в данном случае алгоритм Гаусса имеет и n-й шаг, на котором отсутствует процесс выбора ведущего элемента (элемент аЦ сразу становитс ведущим, так как его не с чем сравнивать), а процесс исключени производитс аналогично предыдущим шагам алгоритма.the process of eliminating the elements aj of converting rows from (1 + 1) th to nth, the matrix A (and in our case also B), consisting in the pairwise summation of each of these rows with the 1st row (the combined matrix in our case) multiplied by the coefficient m :; -but. / a 7.,. However, since in the combined matrix under matrix A there is a matrix-C, which is necessary to lead to a zero matrix, no permutation of rows of matrices C and D with rows of matrix A and B cannot be produced. As a result, the device selects the leading element among the elements of the 1st column of matrix A1 (at the ith step and the elimination process implements the elements of the 1st column of matrixes A1 and C, i.e. among the elements of the 1st column of the entire combined matrix I (i - 1,) "All signs of the row permutation are remembered and transmitted 1c between the modules as elements of the lower triangular matrix of permutations V fUj;} For (n-1), the Gauss algorithm step is zeroed out (n-1) of the columns of the combined matrices. However, to obtain the correct result, the nth column of matrix C. Therefore, in this case, the Gauss algorithm also has the nth step, which does not have the process of selecting the leading element (the aC element immediately becomes the leader, since there is nothing to compare it with), and the exclusion process is carried out similarly to the previous steps of the algorithm.
Поступление исходных данных организовано следующим образом. На 1-й вход устройства (i 1,п) каждый так поступает элемент i-го столбца объединенной матрицы, начина сГ элемента а (; и заканчива -С-р; , на (п+К)-й вход устройства (К 1,К) - аналогично , начина с элемента Цк и заканчива dpK. В свою очередь, элементы каэдого столбца объединенной матрицы поступают «на соответствующие входы устройства со сдвигом на один такт, т.е. элемент поступает на 1-й вход устройства в 1-м такте его работы , а элемент - в (п+К)-м такте работы устройства.The receipt of the source data is organized as follows. At the 1st input of the device (i 1, p), each element of the i-th column of the combined matrix arrives, starting with the C element a (; and ending with Cp ;, at (n + K) -th input of the device (K 1 , K) - similarly, starting from the element Cc and ending dpK. In turn, the elements of the Kaedo column of the combined matrix are sent “to the corresponding inputs of the device with a shift by one cycle, i.e. the element goes to the 1st input of the device in 1– m cycle of his work, and the element - in (n + K) -th tact of the device.
8eight
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Положим п 3, р М 2. Условим4- с , что прием информации во все регистры , в том числе в регистры блоков задеркки, в D-триггеры 25 и 36 всех вычислительных модулей осуществл етс по заднему фронту синхроимпульса, Put p 3, p M 2. It is assumed4- that the reception of information in all registers, including registers of blocks of deceleration, in D-triggers 25 and 36 of all computational modules is carried out on the falling edge of the clock pulse,
т.е. в конце такта, а во все остальные триггеры и счетчик 46 - по переднему оронту«синхроимпульса, т.е. в начале такта, Условимс также, что изменение состо ни счетчиков 23 и 41those. at the end of the cycle, and in all other triggers and the counter 46 - according to the front oron “sync pulse, i.e. at the beginning of the cycle, it is also conditional that the change in the state of the counters 23 and 41
r происходит по положительному, а счетчиков .24 - по отрицательному перепаду сигнала на их декрементирующих входах. Считаем, что перед началом вычислений (т+1)-е разр ды всех регистров блока 14.1 установлены в нулевое состо ние (п - разр дность операндов ) .r occurs on the positive, and counters .24 - on the negative signal drop at their decrementing inputs. We assume that before starting the calculations, the (t + 1) -th bits of all the registers of block 14.1 are set to the zero state (n is the size of the operands).
Импульс пуска, поступающий на вход запуска устройства, устанавливает вA start impulse arriving at the device launch input sets to
5 единицу RS-триггер 47, а также поступает на вход выбора режима счетчика 45, в который записываетс значение (п+р-1) 4, и через элемент ИЛИ 48 на вход выбора режима счетчика 46.5 unit RS flip-flop 47, and also enters the selection input of the mode of the counter 45, into which the value (n + p-1) 4 is written, and through the OR element 48 to the input of the selection of the mode of the counter 46.
В первом такте по переднему фронту синхросигнала в счетчик 46 записываетс информаци с выхода счетчика 45, т.е. (п+р-1), на выходе отрицательного переноса счетчика 46 - нуль, а также устанавливаютс в единицу D5 триггеры 20.1 и 21.1, после чего в счетчики 23.1 и 24.1 записываютс значени (п-1) 2 и Ц-1) 0. Кроме того, элемент а( а исходной матрицы поступает на второй информацион0 ный вход модул 1.1 и, пройд через коммутаторы 10.1 и 6.1, записываетс в коние такта в регистр 7.1 (на управл ющих входах обоих коммутаторов - единицы), а единица с выхода триггераIn the first clock cycle, on the leading edge of the clock signal, the counter 46 records information from the output of the counter 45, i.e. (n + p-1), the output of the negative transfer of counter 46 is zero, and the triggers 20.1 and 21.1 are also set to the D5 unit, after which the values (n-1) 2 and D-1) 0 are written to the counters 23.1 and 24.1. In addition, element a (and the initial matrix enters the second information input of module 1.1 and, having passed through switches 10.1 and 6.1, is written into the clock cycle in register 7.1 (the control inputs of both switches are units), and the unit from the trigger output
5 21.1 записываетс в (т+1)-й разр д Р1 блока 14.1, на инверсном выходе счетчика 24.1 - нуль.5 21.1 is written to the (t + 1) -th bit of P1 of block 14.1, at the inverse output of counter 24.1 is zero.
Во втором такте счетчик 46 уменьшает свое значение на единицу, на вы0 ходах триггеров 16.1, 20.2 и 21.2 по вл ютс единицы, а на выходе тригге .10In the second cycle, the counter 46 decreases its value by one, at the outputs of the flip-flops 16.1, 20.2 and 21.2 there are ones, and at the output of the flip-flop .10
ра 21.1 - нуль, элемент аra 21.1 - zero, element
1212
по by
ступает на вход модул 1.2 и записываетс в регистр 7.2, а единица с в ы- 5 хода триггера 21,2 записываетс в (т-М)-й разр д Р1 блока 14.2, а « а поступает через коммутатор 10.1 на входы коммутаторов 6.1 и 8.1 и схемы 9.1 сравнени , на другие входы steps into the input of module 1.2 and writes to register 7.2, and unit c in 5–5 of the flip-flop 21.2 is written to the (TM) th bit P1 of the block 14.2, and "a goes through the switch 10.1 to the inputs of the switches 6.1 and 8.1 and comparison circuits 9.1, to other inputs
которых поступает аwhich comes a
тусгьtusg
«,Ј", Ј
5 |a,| . Тогда нуль (UЈ, 0) с выхода схемы 9.1 сравнени (признак отсутстви перестановки строк) поступа- ет через элементы 18.1, 22.1 и коммутатор 19.1 (на его управл ющем входе имеетс нуль) на управл ющие входы .коммутаторов 6.1 и 8.1, вследствие чего а, перезаписываетс в регистр5 | a, | . Then the zero (UЈ, 0) from the output of the comparison circuit 9.1 (the sign of no row permutation) goes through the elements 18.1, 22.1 and the switch 19.1 (its control input has zero) to the control inputs of the switches 6.1 and 8.1, as a result a is overwritten in register
1414
7.1, а а. записываетс в Р1 блока 14.1. Кроме того, единица из (т+1)-го разр да Р1 блока 14.1 переписываетс в Р2 блока 14.1 и по вл етс на его выходе, записываетс в триггер7.1 as well is recorded in P1 of block 14.1. In addition, the unit of the (m + 1) -th bit P1 of block 14.1 is rewritten into P2 of block 14.1 and appears at its output, is written to the trigger
25.1и по вл етс на входе признака перестановки строк модул 1.2, в счетчики 23.2 и 24.2 записываютс значени соответственно (п-1) и 1, и на инверсном выходе отрицательного переноса счетчика 24.2 - единица, котора находитс там до тех пор, пока содержимое счетчика 24.2 не станет равным нулю.25.1i appears at the input of the feature of permutation of the rows of module 1.2, counters 23.2 and 24.2 record the values (n-1) and 1, respectively, and the inverse output of the negative transfer of counter 24.2 is the unit that is there until the contents of the counter 24.2 will not become zero.
В третьем такте счетчик 46 умень- шает свое значение на единицу, на выходах триггеров 16.2,20ч 3,21.3 и 15.1 по вл ютс единицы, а на выходе тригге- ра 21,2 - нуль, элемент а поступает на вход модул 1.3 и записываетс в регистр 7.3, а единица с выхода триггера 21.3 - в (m+O-й разр д Р1 блока 14.3, aL поступает на вход модул 1.2, поскольку на выходе счетчика 24.2 находитс единица, коммутаторIn the third cycle, the counter 46 decreases its value by one, at the outputs of the trigger 16.2.20 h 3.21.3 and 15.1, one appears, and at the output of the trigger 21.2 - zero, the element a enters the input of the module 1.3 and records the register 7.3, and the unit from the trigger output 21.3 - in (m + O-th bit P1 of the block 14.3, aL goes to the input of the module 1.2, because the output of the counter 24.2 is one, the switch
19.2передает на свой выход U2, 0, которое переписываетс в регистр 25.2 и управл ет работой коммутаторов 6.2 и 8.2 так, что записываетс 19.2 transfers to its output U2, 0, which is rewritten into register 25.2 and controls the operation of switches 6.2 and 8.2 so that it is written
в Р1 блока 14.2, а а« перезаписываетс в регистр 7.2. Кроме того, а( поступает на входы коммутаторов 6.1, 8.1 и схемы 9.1 сравнени , на другие входы которых поступает а,,, . Пустьin P1 of block 14.2, and a is "overwritten in register 7.2. In addition, a (arrives at the inputs of switches 6.1, 8.1 and comparison circuits 9.1, to the other inputs of which comes a ,,,,. Let
|а „|с ( . Тогда единица (U3( с выхода схемы 9.1 записываетс в триггер 25.1 и управл ет коммутаторами1 6.1 и 8.1, вследствие чего а, записываетс в Р1 блока 14.1 (а переписываетс в Р2 блока 14.1), а а51 записываетс в регистры 7.1 и 5.1. Кроме того, единица из (т+1)-го разр да Р1 блока 14.2 переписываетс в Р2 блока 14.2, на выходе счетчика 24.3 находитс единица, счетчики 23.1, 24.1 не мен ют своего состо ни , поскольку на их управл ющем .входе остаетс единица (режим параллель ного занесени информации).| a "| c (. Then the unit (U3 (from the output of circuit 9.1 is written to the trigger 25.1 and controls the switches 1 6.1 and 8.1), as a result, a is written to P1 of the block 14.1 (and rewritten to P2 of the block 14.1), and a51 is written to registers 7.1 and 5.1. In addition, the unit of the (t + 1) -th bit P1 of block 14.2 is rewritten in P2 of block 14.2, the output of counter 24.3 is one, counters 23.1, 24.1 do not change their state, since A single entry remains in the input (parallel information entry mode).
1) one)
1 one
7358681°7358681 °
В четвертом такте счсмчнк 46 уменьшает свое значение на единицу, а в счетчик 41.1 записываетс (), на выходах триггеров 16.3, 34.1, 35.1 и 15.2 по вл етс единица, на выходе триггеров 16.1 и 21.3 - нуль, ЬIn the fourth cycle, cmscnc 46 decreases its value by one, and in counter 41.1 is recorded (), one appears at the outputs of flip-flops 16.3, 34.1, 35.1 and 15.2, and at the output of flip-flops 16.1 and 21.3
ШSh
1515
2525
bt поступает на вход модул 2.1 и записываетс в регистр 31.1, а единица с входа триггера 35.1 - в (т+1)-й разр д Р1 блока 42.1, поступает на вход модул 1.3 и, поскольку на коммутаторы 6.2 и 8.2 поступает 1)г, 0, записываетс в Р1 блока 14,3, U 2, записываетс в триггер 25.3, а а перезаписываетс в регистр 7.3. Кроме того, а 32 поступает на вход модул 1.2, и, поскольку U 3{ 1, записываетс в Р1 блока 14.2, a al, - JQ в регистры 7.2 и 5.2. Кроме того, единица из (m+1)-ro разр да Р1 блока 14.3 переписываетс в Р2 блока 14.3, 1-${ переписываетс в триггер 25.2, -С( поступает на входы коммутаторов 6.1 и 8.1 и, поскольку на выходе элемента И 18.1 (независимо от выхода схемы 9.1 сравнени ) нуль, -С ( записываетс в Р1 блока 14.1, а 2 через коммутатор 11.1 поступает на второй вход блока 4.1 умножени -делени , на bt is fed to the input of module 2.1 and is written to register 31.1, and the unit from the input of trigger 35.1 is in the (t + 1) -th bit P1 of block 42.1, is fed to the input of module 1.3 and, since switches 6.2 and 8.2 receive 1) g , 0, is written to P1 of block 14.3, U 2, is written to trigger 25.3, and is overwritten in register 7.3. In addition, a 32 is fed to the input of module 1.2, and, since U 3 {1, is written in P1 of block 14.2, a al, - JQ in registers 7.2 and 5.2. In addition, the unit from (m + 1) -ro bit P1 of the block 14.3 is rewritten to P2 of the block 14.3, 1 - $ {is rewritten to the trigger 25.2, -C (supplied to the inputs of the switches 6.1 and 8.1 and, since the output of the AND 18.1 (regardless of the output of the comparison circuit 9.1) zero, -C (recorded in P1 of the block 14.1, and 2 through the switch 11.1 goes to the second input of the 4.1 multiplication-division block, by
ЧПоtChit
первый вход которого поступает а из регистра 5.1, блок 4 выполн ет деление и результат тг( принимаетс в регистр 26.1, пройд через коммутатор 12.1 (па выходе элемента . the first input of which comes from register 5.1, block 4 performs the division and the result n (is received in register 26.1, passed through switch 12.1 (on the element output).
35 ИЛИ 17.1 нуль).35 OR 17.1 zero).
В п том такте в счетчик 41.2 записываетс (п-1), счетчик 46 уменьшает свое значение на единицу, его содержимое становитс равным нулю и наIn the fifth cycle, the counter 41.2 is recorded (n − 1), the counter 46 decreases its value by one, its content becomes equal to zero and
40 его выходе отрицательного переноса по вл етс единица, котора сбрасывает триггер 47 в нуль, и поступает на декрементирующий вход счетчика 45, уменьша его содержимое на единицу.40 its negative transfer output appears a unit that resets the trigger 47 to zero, and enters the decrementing input of the counter 45, reducing its contents by one.
, ,
) 45 и этом же такте на выходах триггеров 34.2, 35.2 и 15.3 по вл етс единица, на выходе триггеров 16.2 и 35.1 - нуль, b|u поступает на вход модул 2.2 и записываетс в регистр 31.2, а 50 единица с выхода триггера 35.2 - в (т+1)-й разр д Р1 блока 42.2, b поступает на вход модул 2.1 и, поскольку Ugt 0, записываетс в Р1 блока 42.1, Ugj записываетс в триггер 36.1, а Ь1 перезаписываетс в регистр 31.1. Кроме того, а, поступает на вход модул 1.3 и, так как U s t, а записываетс в Р1 блока 14.3 (а 23 переписываетс в Р2 блока) 45 and the same clock cycle at the outputs of the flip-flops 34.2, 35.2 and 15.3 is one, at the output of the flip-flops 16.2 and 35.1 is zero, b | u is fed to the input of module 2.2 and is written to the register 31.2, and 50 is the The (t + 1) th bit of P1 of block 42.2, b is fed to the input of module 2.1, and since Ugt 0 is written to P1 of block 42.1, Ugj is written to flip-flop 36.1, and b1 is rewritten to register 31.1. In addition, a, is fed to the input of module 1.3 and, since U s t, and is recorded in P1 of block 14.3 (and 23 is rewritten in P2 of block
5555
11eleven
14.3), a aL, записываетс в регистры 7.3 и 5.3. Кроме того, U3 переписываетс в регистр 25,3, -СJ2 поступае на входы коммутаторов 6.2 и 8.2 и, поскольку на выходе элемента И 18.2 нуль, записываетс в Р1 блока 14.2, переписываетс в Р2 блока 14.2, ие через коммутатор 11.2 поступает на блок 4.2, который выполн ет умножение , на второй вход сумматора 14.3), a aL, is written to registers 7.3 and 5.3. In addition, U3 is rewritten to register 25.3, -CJ2 received at the inputs of switches 6.2 and 8.2, and since the output of element 18.2 is zero, is written to P1 of block 14.2, rewritten to P2 of block 14.2, and through switch 11.2 goes to block 4.2 which performs the multiplication to the second input of the adder
14.2, и ре принимает- переписыва114.2, and re accepts- rewriting1
поступает alz из Р2 блокаalz comes from a P2 block
, « зультат а 2 -ип t, У а 52, “The result of a 2 -ip t, At a 52
V2V2
г g
с в Р1 блока 27.2, а ш етс в регистр 26.2 (на выходе элемента ИЛИ 17.2 единица). В этом же такте -Сщ поступает на входы коммутаторов 6.1 и 8.1 и записываетс в Р1 блока 14.1, -С переписываетс в Р2 блока 14.1, a j поступает на бло 4.1, с выхода которого значениеc in P1 of block 27.2, and it is written to register 26.2 (at the output of the element OR 17.2 one). In the same cycle, Cmc enters the inputs of switches 6.1 and 8.1 and is written to P1 of block 14.1, -C is rewritten to P2 of block 14.1, a j enters block 4.1, from which output the value
. -а (| /а Ј{ m принимаетс в регистр 26.1.. -a (| / a Ј {m is taken to register 26.1.
, /, /
В цветом такте в счетчик 46 записываетс (п+р-2) 3 с выхода счетчика 45, триггеры 21.1 и 20.1 устанавливаютс соответственно в единицу и нуль, единица с выхода триггера 21.1 записываетс в конце такта в .(т+1)-й разр д Р1 блока (аналогично первому такту), триггер 44.1 устанавливаетс в единицу, а триггеры 15.3, 16.3 и 35.2 - в нуль, поступает на вход модул 2.2 и записываетс в Р1 блока 42.2, записываетс в . триггер 36.2, b} перезаписываетс в регистр 31.2, bjj поступает на вхо модул 2,1 и (U 31 1)In the color cycle, counter 46 is recorded (n + p-2) 3 from the output of counter 45, triggers 21.1 and 20.1 are set to one and zero, respectively, the unit from the output of trigger 21.1 is recorded at the end of the cycle. (T + 1) -th bit g P1 of the block (similar to the first cycle), trigger 44.1 is set to one, and triggers 15.3, 16.3 and 35.2 are set to zero, fed to the input of module 2.2 and written to P1 of block 42.2, written to. trigger 36.2, b} is overwritten in register 31.2, bjj goes to input module 2.1 and (U 31 1)
записываетс recorded
в регистры 31.1 и 29.1, а Ь14 - в Р1to registers 31.1 and 29.1, and b14 - in P1
блока 42.1, коммутаторовblock 42.1, switches
поступает на.входы 6.3 и 8.3 и, поскольку enters on entrances 6.3 and 8.3 and, since
на выходе элемента И 18.3 нуль,at the output of the element And 18.3 zero,
записываетс реписываетс recorded is written
в Р1 блока 14.3, пе- в Р2 блока 14.3, гог{ поступает на блок 4.3, который выполн ет умножение, на второй вход сумматора 13.3 поступает a|j и результат а2з+пг,«аэз а|3 принимаемс в Р1 блока 27.3-, а тг переписываетс в регистр 26.3. В этом же такте -С поступает на вход модул 1.2 и записываетс в Р1 блока 14.2, Cw переписываетс в Р2 блока 14.2, m э -а{, , поступает на блок 4.2, ко торый выполн ет умножение, на вход сумматора 13.2 поступает з Р2 блока 14.2, и результат aja in P1 of the block 14.3, in P2 of the block 14.3, gog {goes to block 4.3, which performs multiplication, on the second input of the adder 13.3 comes a | j and the result а2з + пг, "az a | 3 is taken in P1 of block 27.3- and tg is rewritten to register 26.3. In the same cycle, -C is fed to the input of module 1.2 and recorded in P1 of block 14.2, Cw is rewritten in P2 of block 14.2, m eaa {, arrives at block 4.2, which performs multiplication, at the input of adder 13.2 goes from P2 block 14.2, and the result is aja
27.2,27.2,
mm
Я2H2
а32a32
принимаетс в Р1taken at P1
ы.s.
блокаblock
«Я i5 "I am i5
переписываетс в регистр 26.2,rewritten to register 26.2
735868735868
-С -WITH
10ten
1515
2020
«"
поступает наarrives at
1212
блок 4.1, с выхода С« /аэг a 4{ прйкоторого значениеblock 4.1, output C "/ aeg a 4 {value of which
нимаетс в регистр 26.1, -Cj переписываетс в Р2 блока 14.1.is transferred to register 26.1, -Cj is rewritten to P2 of block 14.1.
В седьмом такте аналогично второму такту триггеры 20.2, 44.1 и 21.1 устанавливаютс в нуль, триггеры - 44.2, 21.2 и 16.1 - в единицу счетчик уменьшает свое состо ние на единицу (до.минус единицы), но на его инверсном выходе остаетс нуль, единица с выхода триггера 21.2 записываетс в (т+О-й разр д Р1 блока 14.2, поступает на вход модул 2,2 и записываетс в регистры 31.2, 29.2, a bf2 - блока , b2i переписываетс в Р2 блока 42.2, U3 запивIn the seventh cycle, similarly to the second cycle, the triggers 20.2, 44.1 and 21.1 are set to zero, the triggers - 44.2, 21.2 and 16.1 - to one the counter decreases its state by one (up to minus one), but on its inverse output remains zero, one sec trigger output 21.2 is written to (t + oh bit P1 of block 14.2, is fed to the input of module 2.2 and is written to registers 31.2, 29.2, a bf2 - block, b2i is rewritten to P2 block 42.2, U3 is washed down
сываетс в триггер ет на вход модул в Р1 блока 42.1flies to the trigger em on the input of the module in P1 of block 42.1
36.2, d поступаи записываетс 36.2, d entries recorded
в Р2 блока 42.1),in P2 of block 42.1),
2.1 (bjf переписываетс 2.1 (bjf is rewritten
mm
22
Ј J
/4/four
повто- .repeat-
ступает на умножитель 28.1, наsteps on multiplier 28.1, on
рой вход сумматора 39.1 поступает Ьswarm adder input 39.1 enters b
и результат bЈ{ +И2 bj( b and the result is bЈ {+ I2 bj (b
етс в Р1 блока 40.1, a mis in P1 of block 40.1, a m
ваетс is coming
те -Сthose -С
тельного модул telny module
22
принима- переписыв регистр 38.1. В этом же так- 2$ поступает на вход вычисли1 .3 и записываетс вaccept- overwriting the register 38.1. In the same way, $ 2 goes to the input of compute1.3 and is written to
5five
5five
00
5five
0 Р1 блока 14.3,0 P1 block 14.3,
шsh
3f3f
поступает на блокenters the block
4.3, который выполн ет умножение, на4.3, which performs multiplication, by
13.3 поступает результат аЦ+m-j, а|313.3 the result comes ATs + m-j, and | 3
вход сумматораadder input
N3N3
иand
принимаетс is accepted
в Р1 блока 27.3, а переписываетс в Р2 блока 27.3, га3 - в регистр 26.3. В этом же такте -С переписываетс в Р2 блока 14.2, т4 С /а поступает на блок 4.2, который выполн ет умножение, на вход сумматора 13.2 поступает из Р2 блока 14.2 и результат С|а принимаетс в Р1 блока 27.2, а| принимаетс в Р2 блока 27.2, а|г из Р2 блока 27.2 через коммутатор 10.2 поступает на входы коммутаторов 8.2 и 6.2 и записываетс в регистр 7.2, т4, переписываетс в регистр 26.2, -С, по-1 ступает на блок 4.1, с выхода которого значение Сг, /ajf т$( принимаетс в регистр 26.1.in P1 of block 27.3, and rewritten in P2 of block 27.3, ha3 - into register 26.3. In the same cycle, -C is rewritten in P2 of block 14.2, m4 C / a goes to block 4.2, which performs multiplication, to the input of adder 13.2 comes from P2 of block 14.2 and the result C | a is received in P1 of block 27.2, and | is received in P2 of block 27.2, and | r from P2 of block 27.2 through switch 10.2 enters the inputs of switches 8.2 and 6.2 and is written to register 7.2, p4, rewritten to register 26.2, -C, steps 1 to block 4.1, from which the value of Cr, / ajf m $ (taken into register 26.1.
В восьмом такте триггеры 20.3, 21.2 устанавливают в нуль, триггеры 21.3, 15.1 - в единицу, счетчик 24.2 уменьшает свое значение на единицу, и на его инверсном выходе по вл етс нуль, единица с выхода триггера 21.3 записываетс в (и+1)-й разр д Р1 блока 14.3, dte поступает на вход модул 2.2 и записываетс в Р1 блокаIn the eighth cycle, the triggers 20.3, 21.2 are set to zero, the triggers 21.3, 15.1 are set to one, the counter 24.2 decreases its value by one, and zero appears on its inverse output, the unit from the output of the trigger 21.3 is written to (and + 1) - The th bit of P1 of block 14.3, dte is fed to the input of module 2.2 and is written to the P1 block
,2, -2, .2,, 2, -2, .2,
ЪB
mm
42. г42. g
4242
4242
2828
39.2,39.2,
принимаетс is accepted
1313
переписываетс в Р2 блока поступает на умножительrewritten into p2 block enters multiplier
- на второй вход суммато результат +тг,- Ь,г Ь2 40.2, - to the second input, the summa result + m, - b, g b2 40.2,
mm
переписываетс же такте d2j 2.1rewrites the same d2j 2.1 cycle
г В этомr in this
в Р1 блока в регистр 38.2. поступает на вход модул 2.1 и записываетс в Р1 блока 42.1, d( переписываетс в Р2 блока 42.1, поступает на умножитель 28., на сумматор поступает Ьм и рнаin P1 block in the register 38.2. enters the input of module 2.1 and is written to P1 of block 42.1, d (is rewritten to P2 of block 42.1, goes to multiplier 28., to the adder comes LM and pH
зультат Ъм b в PI блока 40.1, га в регистр 3S.1.the result of b b in PI block 40.1, ha in register 3S.1.
-4i-4i
принимает Л переписываетс В этом же такте -Cg-j переписываетс в Р2 блока 14.3, Ш4 поступает на блок 4.3 который выполн ет умножение, наaccepts L is rewritten. In the same tact, -Cg-j is rewritten in P2 of block 14.3, G4 enters block 4.3 which performs multiplication, by
4four
РR
4four
«"
сумматор 13.3 поступает и результат ,-аэ5 принимаетс в Р1 блока 27.3, а2 черезthe adder 13.3 arrives and the result, -ae5 is received in P1 of the block 27.3, a2 through
ЭUh
коммутатор 10.3 поступает на входы коммутаторов 8.3 и 6.3 и записываетс в регистр 7.3, т,the switch 10.3 arrives at the inputs of the switches 8.3 and 6.3 and is written to register 7.3, t,
41 41
переписываетс в - в регистр 26.2,rewritten to - in register 26.2,
регистр 26.3, та5| а также поступает на блок 4.2, который выполн ет умножение, на сумматор 13.2 поступает -С и результат register 26.3, ta5 | and also goes to block 4.2, which performs multiplication, to adder 13.2 comes-C and the result
С22 принимаетс переписываетс в через коммутатор C22 is accepted rewritten via switch
.в Р1 блок Р2 блока 10.3 по+го5 ,- аза.. In P1 block P2 block 10.3 to + go5, - ase.
27.2,27.2,
27,2, а|г27.2, a | g
ступает на входы схемы 9.2 сравнени steps on the inputs of a comparison circuit 9.2
где сравниваетс с а|2.where is compared with a | 2.
Пусть |а|г| |а|2| . Тогда единица (J™ 1 с выхода схемы 9.2 управл ет коммутаторами 8.2 и 6.2 так, что а|2 записываетс в регистры 7.2 и 5.2, а|г - в Р1 блока 14.2. Кроме того, счетчик 23.1 уменьшает свое значение на единицу, и длина блока 14.1 становитс равной единице.Let | a | r | | a | 2 | . Then the unit (J ™ 1 from the output of circuit 9.2 controls the switches 8.2 and 6.2 so that a | 2 is written to registers 7.2 and 5.2, and | g - to P1 of the block 14.2. In addition, counter 23.1 decreases its value by one, and the length of the block 14.1 becomes equal to one.
В дев том такте с входа модул 2.2 записываетс в Р1 блока 42.2, d,2 переписываетс в Р2 блока 42.2, с выхода сумматора 39.2 результат . b|z принимаетс в Р1 блока 40,2, raj, переписываетс в регистр 38.., переписываетс в Р2 блока 42.1, с выхода сумматора 39.1In the ninth cycle from the input of the module 2.2 is written in P1 of block 42.2, d, 2 is rewritten in P2 of block 42.2, from the output of adder 39.2 the result. b | z is received in P1 of block 40.2, raj, rewritten into register 38 .., is rewritten in P2 of block 42.1, from the output of adder 39.1
1 - d4 принима- 40.1, а Ь| записываетс в регистр 31.1, с выхода сумматора 13.3 результат -Cgj-Hn5|« a, С|- принимаетс в Р1 блока 27.3, С, переписываетс в Р2 блока 27.3, принимаетс в регистры 7.3 и 5,3 1 - d4 accept- 40.1, and b | written to register 31.1, from the output of adder 13.3, the result -Cgj-Hn5 | "a, C | - is received in P1 of block 27.3, C, is rewritten in P2 of block 27.3, is taken in registers 7.3 and 5.3
результатresult
етс в Р1 блокаis in P1 block
d« +m4i b3id "+ m4i b3i
Я2 &МH2 & M
а а| - в Р1 блока 14.3, С записываетс в Р1 блока 14.2, блок 4.2 вы- полн ет деление, и результат -a|2/a|j, принимаетс в регистр 26.2a a | - in P1 of block 14.3, C is recorded in P1 of block 14.2, block 4.2 performs division, and the result -a | 2 / a | j is received in register 26.2
17358681735868
1414
блока тельblock tel
мматора Ь2 mmator b2
пег этомthis
модука блока ель и реимаетс аетс такте ока к 4.3, наThe modular block is spruce and is backed up to 4.3, on
РR
4four
«"
принирезprinirez
ходы ываетс moves
тс в 26.2,mc at 26.2,
котомматор т +kotommator t +
1 блока блока 3 повнени ,1 block of block 3,
диница авл ет то а|2 5.2, ого, че14 .1 The single avlet is a and | 2 5.2, wow, che14 .1
моду42 .2, 42.2, тат в Р1 в рев Р2 39.1mode42 .2, 42.2, tat in P1 in the roar of P2 39.1
инима- исывасумма , 7.3, 7.3, и 5,3,Minimum and maximum sum, 7.3, 7.3, and 5.3,
писы .2 вы- г 26.2letters .2 you- 26.2
10ten
1515
2020
2525
30thirty
3535
4040
4S4S
5050
5555
нимаетс в Р1 блока 40.2, Ь| маетс в регистр 31.2, пis in P1 of block 40.2, b | matsa in register 31.2, p
В дес том такте dg- переписываетс в Р2 блока 42.2, с выхода сумматора 39.2 результат d j d2 припринирегистр 31.2, п5| переписываетс в регистр 38.1, с выхода сумматора 39.1 результат dZ(+m5(b91 In the tenth cycle, dg- is rewritten in P2 of block 42.2; from the output of adder 39.2, the result is d j d2, which registers with the register 31.2, P5 | rewritten to register 38.1, from the output of adder 39.1 the result is dZ (+ m5 (b91
принимаетс в Р1 блока 40.1, записываетс в регистры 31.1 и 29. 1, Cfa - в PI блока 14.3, с выхода сумматора 13.3 результат а| +n)-jj. a2 is received in P1 of block 40.1, is written to registers 31.1 and 29. 1, Cfa - in PI of block 14.3, from the output of adder 13.3 the result a | + n) -jj. a2
Ь «B "
«"
аЭ AE
а but
«"
принимаетс в Р1 блока 27.3,is received in P1 of block 27.3,
блок i 4.2 выполн ет деление, и результат- , , принимаетс в регистр 26.2.block i 4.2 performs the division, and the result-, is received in register 26.2.
В одиннадцатом такте с выхода сумматора 39.2 результат da2+mj|«bja « d2 принимаетс в Р1 блока 40.2, Ь| принимаетс в регистры 31.2, 29.2, с выхода сумматора 39.1 результат b|( +т$г-Ъ л b3 принимаетс в Р1 блока 40.1, d 41 переписываетс в Р1 блока 42.1, а3,, - в Р2 блока 27.3, С|3 - в Р1 блока 14.3, с выхода сумматора 13.3 результат а2,, CL принимаетс в Р1 блока 27.3,блок 4.2 выполн ет деление, и результат m g -С|2/а|, принимаетс в регистр 26.2, т4г переписываетс в регистр 26.3.In the eleventh cycle from the output of adder 39.2, the result of da2 + mj | bja d2 is received in P1 of block 40.2, b | is taken in registers 31.2, 29.2, from the output of adder 39.1 the result b | (+ t $ r-b l b3 is received in P1 of block 40.1, d 41 is rewritten in P1 of block 42.1, a3 ,, - in P2 of block 27.3, С | 3 - in P1 of block 14.3, from the output of adder 13.3, the result a2 ,, CL is received in P1 of block 27.3, block 4.2 performs division, and the result mg-C | 2 / a | is received in register 26.2, m4g is rewritten in register 26.3.
В двенадцатом такте с выхода сумматора 39.2 результат b2,+тзг эг In the twelfth cycle from the output of adder 39.2, the result is b2, + tsg egg
Ь|гB | g
принимаетс в Р1 блока 40.2, переписываетс в Р2 блока 40.2, с выхода сумматора 39.1 результат d +m42- b2,, d принимаетс в Р1 блока 40.1, ( принимаетс в Р1 блока 42.1, с выхода сумматора.13.3 результат С2,, +тп-2. а2. принимает гл блока 27.3,is received in P1 of block 40.2, rewritten in P2 of block 40.2, from the output of adder 39.1, the result is d + m42-b2 ,, d is received in P1 of block 40.1, (is received in P1 of block 42.1, from the output of adder.13.3 2. a2. Accepts a chap of block 27.3,
7.3.7.3.
аЬab
4949
принимаетс is accepted
Р1 блока 40.2,P1 block 40.2,
выхода сумс в Р1 в регистрoutput sms in P1 in the register
В тринадцатом такте с выхода сумматора 39.2 значение d2t +m42- b|t d;L принимаетс в d2,z - в Р1 блока 42.1, с матора 39.1 значение d2 , « d| принимаетс в Р1 блока 40.1, Ъ3„ - в регистр 31.1, длина блока 14.3 уменьшаетс на единицу и становитс равной нулю (т.е. данные провод т с его входа на выход без задержки ) , С3- поступает на вход блока 4.3, он выполн ет деление, и результат п43 /а33з принимаетс в регистр 26.3.In the thirteenth cycle from the output of the adder 39.2, the value of d2t + m42- b | t d; L is received in d2, z - in P1 of the block 42.1, from the mator 39.1 the value of d2, "d | is accepted in P1 of block 40.1, b3n - into register 31.1, block 14.3 is reduced by one and becomes equal to zero (i.e., data is sent from its input to the output without delay), C3- is fed to the input of block 4.3, it performs There is a division, and the result of p43 / a33z is accepted in register 26.3.
В четырнадцатом такте с выхода сумматора 39.2 значение d +mw bja « ет dL принимаетс в Р1 блока 40;2,In the fourteenth clock cycle from the output of the adder 39.2, the value d + mw bja "et dL is taken in P1 of block 40; 2,
15171517
- в регистр 31,2, длина блока 42. I становитс равной нулю, и с выхода сумматора 39.1 значение d-}f + +11143 Ь3з1 « принимаетс в Р1 блока - in register 31.2, block length 42. I becomes equal to zero, and from the output of adder 39.1 the value d-} f + +11143 b3c1 "is received in block P1
40.1ив регистр 37 И и по вл етс на первом выходе устройства, С3гз поступает на вход блока 4.3 и результат40.1.in register 37 AND appears on the first output of the device, С3гз is fed to the input of block 4.3 and the result
m 53 сгэ/а1з принимаетс в регистр 26.3, а пцэ - в регистр 38.1.m 53 cge / a1z is accepted into register 26.3, and pce into register 38.1.
Г п тнадцатом такте длина блокаG n the fifteenth tact block length
42.2становитс равной нулю, с выхода сумматора 39.2 значение Ц2+пцз Ь3эг. Х1г принимаетс в регистр 37.2 и по вл етс на втором выходе устрой- ства, переписываетс в Р2 блока 40.2, с выхода сумматора 39.1 значе- ние d3 ь , Х21 принимаетс 42.2 becomes zero, from the output of adder 39.2, the value of C2 + ptsz L3eg. X1g is received in register 37.2 and appears at the second output of the device, is rewritten in P2 of block 40.2, from the output of adder 39.1 the value of d3 ь, X21 is accepted
в регистр 37.1 и по вл етс на первом выходе устройства.register 37.1 and appears at the first output of the device.
В последнем шестнадцатом такте с выхода сумматора 39.2 значение d|2+ +т,уз Ъ3эг Хг принимаетс в регистр 37.2 и по вл етс на втором выходеIn the last sixteenth clock cycle from the output of the adder 39.2, the value of d | 2+ + t, knots b3eg Xg is taken to register 37.2 and appears at the second output
устройства. На этом вычисление элементов результирующей матрицы X СА В + D заканчиваетс . Таким образом , полное врем реализации алгоритма Т n()/2+n(p+1)+p+2+M-1 тактов, причем элементы результирую- щей матрицы X выдаютс на выходы устройства последние р+М-1 тактов, причем с r-го выхода устройства вьщаетс r-й столбец матрицы X (г 1,М) аналогично поступлению исходных элемен- тов матриц В и D на соответствующие входы устройства. Однако в случае решени потока аналогичных задач период работы устройства составл ет t Т - - (п+М-1) тактов, . n()/2+p(n+ И)+11-1 тактов. Это означает, что первый элемент а( очередной объеди- .ценной матрицы можно подавать через t тактов после подачи элемента а предыдущей объединенной мгтрицы. В нашем случае Т 16, t 12 тактов, следовательно, элементы следующей матрицы можно начинать подавать на вход устройства (вместе с импульсом запуска) с тринадцатого такта. devices. This completes the calculation of the elements of the resultant matrix X CA B + D. Thus, the total implementation time of the algorithm T n () / 2 + n (p + 1) + p + 2 + M-1 cycles, with the elements of the resulting matrix X being output to the device outputs the last p + M-1 cycles, and From the r-th output of the device, the r-th column of the matrix X (r 1, M) is inserted in the same way as the input elements of the matrices B and D to the corresponding inputs of the device. However, in the case of solving a stream of similar problems, the period of operation of the device is t T - - (n + M-1) cycles,. n () / 2 + p (n + И) + 11-1 cycles. This means that the first element a (the next unified matrix can be fed through t cycles after the element a has been fed to the previous combined matrix. In our case, T 16, t is 12 cycles, therefore, the elements of the next matrix can be started to be input to the device (together with the start pulse) from the thirteenth cycle.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904811405A SU1735868A1 (en) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | The device to perform operations over matrix |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904811405A SU1735868A1 (en) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | The device to perform operations over matrix |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1735868A1 true SU1735868A1 (en) | 1992-05-23 |
Family
ID=21506735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904811405A SU1735868A1 (en) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | The device to perform operations over matrix |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1735868A1 (en) |
-
1990
- 1990-04-09 SU SU904811405A patent/SU1735868A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР Р 1443003, кл. G 06 F 15/348, 1988. Авторское свидетельство СССР К 1226484, кл. G 06 F 15/31, 1986. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3742197A (en) | Synthesis of digital signals corresponding to selected analog signals | |
US3988601A (en) | Data processor reorder shift register memory | |
SU1735868A1 (en) | The device to perform operations over matrix | |
US5638309A (en) | Pseudo-random pattern generating circuit | |
SU1108461A1 (en) | Device for decomposing digital signals in terms of walsh-like bases | |
SU1116435A1 (en) | Device for orthogonal transforming of digital signals in terms of haar functions | |
SU1443002A1 (en) | Device for swift walsh-adamar transform | |
CA1191211A (en) | Electronic time switch | |
SU1439581A1 (en) | Device for multiplying two n-digit numbers | |
SU1104513A1 (en) | Device for solving differential equations | |
SU1619304A1 (en) | Device for multiplying matrices | |
SU1605254A1 (en) | Device for performing fast walsh-adamar transform | |
SU1278875A1 (en) | Communication device for computer system | |
SU1488825A1 (en) | Unit for exhaustive search of combinations | |
SU1689970A1 (en) | Device to decompose the symmetrical matrices | |
SU1548795A1 (en) | Device for lu-decomposition of matirices | |
SU1476616A1 (en) | Angular value binary-to-binary-coded-decimal code converter | |
SU1425704A1 (en) | Device for compressing vectors | |
SU1401474A1 (en) | Device for exhausting combinations,arrangements and permutations | |
SU1631554A1 (en) | Device for computing fourier-galoiz transform | |
SU771660A1 (en) | Binary-to-bunary-decimal code converter | |
RU1783519C (en) | Device for multiplying @@@-digit binary numbers | |
SU1705821A1 (en) | Multiplier | |
SU1007103A1 (en) | Square rooting device | |
SU1580559A1 (en) | Device for coding and decoding information |