SU628487A1 - Устройство дл возведени двоичных чисел в квадрат - Google Patents

Description

Иаобрегение относиге  к обласги вычислительной техники и может быть иопользовано в сгохасгических вычислигельиных машинах дл  возведени  в К степень чисел, представленных в двоичной. форме.

Известно множительное устройство, содержащее регистры числа, логические элемен1Ы , работ ающие по веро тностно-импульсному принципу Flj . Однако точность этого устройства ограничена.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  устройство дл  возведени  двоичных чисел Б квадрат, содержащее счетчик, счетный

вход которого через элемент И соединен с выходами блока элементов ИЛИ, перва  и втора  группы входов которого соединены с выходами первого и второго коммутаторов соответственно, першае группы входов которых соединены с выходами регистра числа соответственно 2J .

В этом устройстве двоичное число преобразуетс  в К случайных последовбнтельностей с веро тност ми по влени 

импульса, пропорциональными исходному числу. Указанный метод кодировани  позвол ет применить К-входовый элемент И дл  возведени  двоичного числа в К-ю степень, что существенно упрощает схему множительного устройства. Однако при представлении двоичного числа случайнв ми последовательност ми точность вычислений находитс  в зависимости от длинц декодируемой с помощью счетчика последовательности , представл ющей результат вычислений. Поэтому достижение высокой точности вычислений приводит к значительному снижению быстродействи  устройства .

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  устройства.

Пл  достижени  поставленной цели предлагаемое устройство содержит рекуррентный регистр сдвига, блок сумматоров по модулю два, первый и второй блоки элементов И, выходы которых пгодключены ко вторым группам входов первого и вгорого коммутаторов соответственно, входы первого блока элементов И подключены к первой группе выхопов рекурр ент ного регистра сдвига соогвегсгвенно, вто ра  группа выходов которого соединена со входами блока сумматоров по модулю два соогветственно, выходы которого соединены со входами второго блока элеменгов И соответственно, управл ющий вход счетчика соединен, с последним выходом первого блока элементов И. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит регистр 1 числа, рекуррентный регистр сдвига 2, блок сум маторов по модулю два 3, первый и второй блоки элементов И 4, первый и вгорой коммутаторы 5, блок элементов ИЛИ 6, элемент И 7 и счетчик 8. Рекуррентный регистр сдвига 2, выхо ды разр дов которого подключены ко входам первого блока элементов И 4, пер шл коммутатор 5, первые входы которого присоединены к выходам разр дов регистра 1 а вторые - к выходам первого блока элементов И 4, и блок элементов ИЛИ 6, входы которого подключены к выходам коммутатора 5, составл ют преобразователь двоичного числа в псевдослучайную импульсную последовательность. Блок сумматоров по модулю два 3, вх ды которого подключены к выходам раар дов регистра 2, а выходы - ко входам второго блока элементов И 4, второй ком мутат-ор 5, первые входы которого npvico- единены к выходам разр дов регистра 1, а вторые - к выходам второго блока эле ментов И 4 и блок элементов ИЛИ 6, вхо ды которых подключены к выходам комму таторов 5, составл ют преобразователь двоичного числа в псевдослучайные после- дова тепьносги. Выходы элементов ИЛИ 6 подключены к К-входовому элементу И 7. Выход элемента И 7 соединен со счетным входом счетчика 8, к входу управлени  которым подключен выход элемента .И 4, входы ко торого присоединены к разр дам сдвигово го регистра 2. При необходимости увеличени  степени К, в которую возводитс  чисдо, увеличиваетс  соответственно число блоков 2, 3 4, 5. Дл  обеспечени  модул  коэф41ициента взаимной коррел ции пор дка 2 после довательностей на входах элемента И 7 входы В -го сумматора по модулю два р-ой группы 3 (2 1, ; р 1,2,...,к-1) присоепипекы к выходам S,nt ... J - X . регистра 2 (..- К ), сумма по модулю два состо ний которых в первом такте совпадает с состо нием Н -го разр да двигового регистра в ро-ом такте, дл  которого выполнено соотношение Е + 1 Ц а дл  сумм по модулю гша состо ний выходов Е cyivfMaторов р-ой группы 3, совпадающих Б суммами по модулю два состо ний rt ,,.., О -ых разр дов регистра 2 ( W ,. .о ir t7 ) выполнено соотношение Н 9 Устройство работает следующим образом , С помощью К преобразователей Vt -раэр дное двоичное число, содержащеес  в регистре 1, цреобразуетс  в К псевдослу чайных последовательностей, которые имеют максимальный период, равный 2-1 тактов, математические ожидани , пропорциональные содержащему регистра 1, и модуль коэффициента взаимной коррел ции пор дка 2 . Псевдослучайные последовательности с выходов элементхав ИЛИ 6 преобразователей поступают на К-входовый элемент И 7, выполн ющий операцию умножени  последовательностей. К выходу элемента И 7 подключен счетчик 8, коммутируемый на максимальный период регистра 2 и воспроизвод щий в двоичном коде результат операции возведени  двоичного числа в К-ую степень.Коммутаци  счетчика 8 осуществл етс  сигналом, поступающим с выхода Ц -входового элемента И 4, подключенного к разр дам сдвигового регистра 2. Применение П -разр дного сдвигового регистра с обратной св зью и (К-1) групп сумматоров по модулю два дл  преобразовани  1 -разр дного двоичного числа в К линейно независимых (с погрешностью пор дка 2 ) псевдослучайных последовательностей , период которых равен тактов, позвол ет производить операцию возведени  в К-ю степень с помощью эле- мента И за 1 тактов с по грешно- стью пор дка 2 При заданной точности вычислений быстродействие данного устройства превышает быстродействие известных стохастических машин. ула изобретени  Устройство дл  возведени  двоичных чисел Б квадрат, содержащее счетчик, счетный вход которого через элемент И соединен с выходами блока элементов ИЛИ, перва  и втора  группы входов которого соединены с выходами первого и второго коммутаторов соответственно, первые группы входов которых соединены с выходами регистра числа соответствен