SU633016A1 - Arithmetic device - Google Patents
Arithmetic deviceInfo
- Publication number
- SU633016A1 SU633016A1 SU752199624A SU2199624A SU633016A1 SU 633016 A1 SU633016 A1 SU 633016A1 SU 752199624 A SU752199624 A SU 752199624A SU 2199624 A SU2199624 A SU 2199624A SU 633016 A1 SU633016 A1 SU 633016A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- inputs
- outputs
- output
- shift registers
- convergence
- Prior art date
Links
Description
раале1ш , выходы которого подключены к управл ющим входам регистров сдвига, первые выходы первого, второго и третье го регистров сдвига соединены соответственно с первыми входами первого, второго и третьего сумматоров-вычитателей, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих регистров сдвига , вторые выходы второго и третьего регистров сдвига соединены соответствен но с первыми входами четвертого и п то го регистров сдвига, выход четвертого регистра сдвига соединен со вторыми вхо дами первого и второго сумматоров- ы- читателей, выход п того регистра сдвига соединен со вторым входом третьего сумматора-вычитател , введен блок анализа сходимости вычислени , вход которого соединен со вторым выходом первого регистра сдвига, первый и второй выходы - с соответствующими входами блока управлени , третий выход - к управ л ющим входам сумматоров-Фычитателей. При этом блок анализа сходимости вычислени содержит две схемы сравнени , выходы которьгх подключены соответственно ко входам триггеров, вь1ходы которых под ключены соответственно к первым входам Элементов И, вторые входы которьгх подключены к тактовой шине, выходы элементов И подключены соответственно к первому и второму выходам блока анализа , входы схемы сравнени и первый вхо третьего элемента И вл ютс входами блока анализа сходимости, второй вход третьего элемента И подключены к такто вой шине, выход третьего элемента И - через третий триггер к третьему выходу блока анализа сходимости вычислени . Такое устройство позвол ет расширить функциональные возможности и область изменени аргументов. На фиг, 1 представлена блок-схема арифметического устройства} на фиг, 2 представлена блок-схема анализа сходимости вычислени . Арифметическое устройство содержит одноразр дные сумматоры-вычитатели 1-3, регистры сдвига t-8, блок 9 анали за сходимости вычислени и блок 10 управлени . Первые выходы регистров сдви га 4-6 подключены соответственно к первым входам сумматоров-вычитателей 1-, выходы которых соединены соответственно с 11ервыми входами этих регистров сдвига 4-6, вторые выходы которых соответственно соедиЕ1е 1ы с первьгми вхо дами блока 9 анализа сходимости вычис- ени , регистра сдвига 7 и регистра двига 8. Выходы регистров сдвига 7 и 8 соответственно соединены со вторыми входами сумматоров-вычитателей 1-2 и вторым входом сумматора-вычитател 3, Первый и второй выход блока 9 анализа сходимости соединены с соответствующими входами блока 10 управлени , третий выход - с управл ющими входами сум- маторов-вычитателей 1-3, Выходы блока 10управлени соединены с управл ющими входами регистров сдвига 4-й, Входами устройства вл ютс входы регистра сдвига 4 дл значени первого аргумента X, регистра сдвига 6 дл значени второго аргумента У и регистра сдвига 5 дл значени третьего аргумента Z . Выходом устройства вл етс выход регистра сдвига 6, Блок 9 анализа сходимости вычислени содержит, например, схемы сравнени 11 и 12, триггеры 1315 , элементы И 16-18, Схема сравнени 11н ёобходима дл сравнени содержани регистра сдвига 4 с логическим нулем, который подаетс на один из входом. На другие входы подсоединены выходы всех разр дов, кроме знакового, регистров сдвига 4, Знаковый разр д подсоединен на один из входов второй схемы сравнени 12 и на вход элемента И 18, Выход схемы сравнени 11 через триггер 13 и элемент И 16 соединен с первым вьтходом блока 9, Выход схемы сравнени 12 через триггер 14 и влемент И 17 соединен со вторым выходом блока 9, Вторые входы элементов И 16-18 соединены с тактовой шиной 19, Выход элемента И 18 соединен с триггером 15, выход которого соединен со входом схемы сравнени 12 и третьим выходом блока 9, Итерационный процесс вычислени основан на одновременном решении системы разностных рекуррентных соотношений, например, дл двоичной системы счислени : 0,0 -2. ,j2x„ -О. ,. х.. S-i.j , (,1с X -,0. 2о.. i+i,,j Sij-2 -j2 V-Y. .-va Y. Y . N-H,;)+-f ,J ri,jl,i In.nZThe first outputs of which are connected to the control inputs of the shift registers, the first outputs of the first, second and third shift registers are connected respectively to the first inputs of the first, second and third adders, the outputs of which are connected to the first inputs of the respective shift registers, the second outputs of the second and the third shift registers are connected respectively with the first inputs of the fourth and fifth shift registers, the output of the fourth shift register is connected with the second inputs of the first and second adders The output of the fifth shift register is connected to the second input of the third subtractor, a calculation convergence analysis block is entered, the input of which is connected to the second output of the first shift register, the first and second outputs to the corresponding inputs of the control unit, and the third output to the control ones Adders Adders-Makers. In this case, the calculation convergence analysis block contains two comparison schemes, the outputs of which are connected respectively to the trigger inputs, which inputs are connected respectively to the first inputs of the And elements, the second inputs of which are connected to the clock bus, and the outputs of the And elements are connected respectively to the first and second outputs of the analysis block The inputs of the comparison circuit and the first input of the third element I are the inputs of the convergence analysis block, the second input of the third element I is connected to the clock bus, the output of the third element I through rety trigger to the third output calculating convergence analysis unit. Such a device extends the functionality and scope of the arguments. Fig. 1 shows a block diagram of an arithmetic unit; Fig. 2 shows a block diagram of the analysis of the convergence of the calculation. The arithmetic unit contains one-bit totalizers-subtractors 1-3, shift registers t-8, a calculation convergence analysis block 9 and a control block 10. The first outputs of shift registers 4-6 are connected respectively to the first inputs of adders-subtractors 1-, the outputs of which are connected respectively to the first inputs of these shift registers 4-6, the second outputs of which, respectively, are connected to the first converters of the analysis convergence analysis 9 , shift register 7 and engine register 8. The outputs of shift registers 7 and 8, respectively, are connected to the second inputs of adders-subtractors 1-2 and the second input of adder-subtractors 3, the first and second outputs of the convergence analysis block 9 are connected to the corresponding The control inputs 10 of the control unit, the third output with the control inputs of the totalizers subtractors 1-3, the outputs of the control unit 10 are connected to the control inputs of the shift registers 4th, the device inputs are the inputs of the shift register 4 for the value of the first argument X, shift register 6 for the value of the second argument Y and shift register 5 for the value of the third argument Z. The output of the device is the output of shift register 6, Block 9 of the analysis of the convergence of the calculation contains, for example, comparison circuits 11 and 12, triggers 1315, elements 16-18, and comparison circuit 11n is needed to compare the contents of shift register 4 with a logical zero, which is fed to one of the entrance. The other inputs are connected to the outputs of all bits, except for the sign one, shift registers 4, The sign bit is connected to one of the inputs of the second comparison circuit 12 and to the input of the And 18 element, The output of the comparison circuit 11 via the trigger 13 and the And 16 element is connected to the first output block 9, the output of the comparison circuit 12 through the trigger 14 and element 17 is connected to the second output of block 9, the second inputs of the elements 16-18 is connected to the clock bus 19, the output of the element 18 and 18 is connected to the trigger 15 whose output is connected 12 and the third output of block 9, Iteration nny calculation process based on the simultaneous addressing difference recurrence relations system, for example, for the binary notation system: 0.0 -2. , j2x „-O. , x .. Si.j, (, 1c X -, 0. 2о .. i + i ,, j Sij-2 -j2 VY.. -va Y. Y. NH,;) + - f, J ri, jl , i In.nZ
где i -показатель пор дкового номера итерации, j 0,1, ...where i is the index number of iteration, j 0,1, ...
...ц-показатель веса ите|: ации,... CI is a measure of weight it | |
П -число разр дов.P is the number of bits.
Вычислени в арифметическом устройстае осуществл ютс следующим образом.The calculations in the arithmetic unit are carried out as follows.
Первоначально в регистр сдвига 4 заноситс значение аргумента X, в регистр сдвига 5 - еначение аргумента Z ив регистр сдвига 6 - значение аргумента УInitially, shift value 4 is entered into the value of argument X, shift register 5 is set to the value of argument Z, and shift register 6 is set to value Y
8начальной итерации тактовые импульсы с выхода блока Ю управлени начинают поступать только в регистры сдвига 4 и 7, содержание которых алгебраически суммируетс в сумматоре-вычитателе 1. Резулыгат начальной итерации записываетс в освобождающиес при сдвиге старшие разр ды регистры сдвига 4. В конце начальной итерации в этом регистре содержитс значение X - Z .In the initial iteration, clock pulses from the output of the control unit Yu start to flow only to shift registers 4 and 7, the content of which is summed algebraically in adder-subtractor 1. The result of the initial iteration is written into the higher bits of the shift registers 4. At the end of the initial iteration, The register contains the value X - Z.
В любой l,j -ой итерации с выходов блока 10 управлени выдаютс последовательности (серии,) тактовых импульсов дл сдвига содержани регистров сдвига 7 и 8 на j разр дов вправо от зап той и продвижени содержаний регистров сдвига 4-S на соответствующие входы сумматоров-«ычитателей 1-3, Резульлгаты каждой итерации записываютс с выходов сумматоров-вычитателей 1-3 младшими разр дами вперед а освобождающиес при сдвиге старшие разр ды регистров сдвига 4-6 соответственно и продвигаютс в сторону младших разр дов к началу этих регистров, В конце каждой итерации по сигналу с тактовой шины 19 в блокеAt any l, jth iteration, from the outputs of control unit 10, sequences (series,) of clock pulses are output to shift the contents of the shift registers 7 and 8 by j bits to the right of the comma and advance the contents of the shift registers 4-S to the corresponding inputs of the adders "Count 1-3, The results of each iteration are recorded from the outputs of the adders-subtractors 1-3 by the lower bits forward and the higher bits of the shift registers 4-6, which are released when shifted, respectively, and move towards the lower bits to the beginning of these registers. each iteration of the signal from the clock bus 19 in the block
9анализа сходимости вычислений гю знак содержани регистра сдвига 4 формируетс очередна цифра оператора J , ; . путеIn analyzing the convergence of the calculations of gyu and the sign of the contents of the shift register 4, the next digit of the operator J, is formed; . way
установки триггера 15 в соответсп tiyrouiee положение. При значении - ; -1 тор-вычитатель 1 работает в режиме слижени ,сумматоры-вычитатели 2-3 в режиме вычитани . При О, - +l режим их twботы замен етс на обратный. При иеромене значени очередной цифры(- j to схемы сравнени 12 через триггер 14 и епемен И 17 со второго выхода блока 9 на блок 10 управлени выдаетс сигнал перехода от j -и величины к следующей величине сдвига на J 1 разр дов, т,е, вое итерации увеличиваетс на единицу. При нулевом содерх ании регистра сдвига 4 с выхода схемы сравнени 11 через триггер 13 и элемент Н 16 с первого выхо- да блока 9 на вход блока 10 выдаетс сигнал останова, т,к, процесс вычислени закончен и тактовые импульсы на следующей итерации не выдаютс . При втом содержание регистра сдвига 6 равно значению частного от делени произведени двух аргументов на третий.install the trigger 15 in the appropriate position tiyrouiee. When the value is -; -1 torus subtracter 1 operates in close mode, adders-subtractors 2-3 in subtraction mode. When O, - + l, their twbo mode is reversed. At the iromene of the value of the next digit (- j to the comparison circuit 12, trigger 14 and submenus And 17 from the second output of block 9 to control block 10, a transition signal is output from j - magnitude to the next shift value by J 1 bits, t, e, A new iteration is increased by one. When the shift register 4 is zero from the output of the comparison circuit 11 through the trigger 13 and the element H 16 from the first output of block 9, a stop signal is output to the input of block 10, t, k, the calculation process is completed and the clock pulses on the next iteration, they are not issued. shift 6 is equal to the value of the quotient dividing the product of two arguments by the third.
Максимальное врем вычислени в тактах равно п( n-nn) + fn где тчисло дополнительных разр дов дл компенсации погрешности усечени чисел при сдвиге, и растет с уменыиением аргумента Z , Однако благодар асинхронному режиму работы дл болыиинства оначоний аргументов врем вычислени меныле максимального значени , что значительно меньше времени вычислени при помощи отдельных операций умножени и делени при сравнимых затратах оборудовани .The maximum calculation time in ticks is n (nnn) + fn where the number of additional bits to compensate for the error of truncation of numbers during the shift, and increases with decreasing argument Z, However, due to the asynchronous mode of operation for the majority of arguments, the calculation time was less than the maximum value that significantly less computation time using separate multiply and divide operations at comparable hardware costs.
В таблице приведен пример вычислени в арифметическом устройстве дл значений аргументов X 0,5, У 0,25 и Z 0,125.The table shows an example of the calculation in an arithmetic unit for the values of the arguments X 0.5, Y 0.25 and Z 0.125.
Дл втнх значений ар тлентов врем вычислени равно 2( h + m ) тактов или 30 тактов дл 12-раар дных чисел.For the current attribute values, the computation time is 2 (h + m) cycles or 30 cycles for 12-digit numbers.
Сравнительные испытани данного арифметического устройства с известным устройством показали, что данное устройство обладает расширенными функцнональными возможност ми, не накладыва-Comparative tests of this arithmetic device with a known device have shown that this device has advanced functional capabilities that do not impose
ет ограничени на пределы изменени аргументов и обеспечивает высокое быстродействие при умеренных аппаратурных затратах.There are no restrictions on the limits of variation of arguments and provides high speed at moderate hardware costs.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU752199624A SU633016A1 (en) | 1975-12-15 | 1975-12-15 | Arithmetic device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU752199624A SU633016A1 (en) | 1975-12-15 | 1975-12-15 | Arithmetic device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU633016A1 true SU633016A1 (en) | 1978-11-15 |
Family
ID=20640539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU752199624A SU633016A1 (en) | 1975-12-15 | 1975-12-15 | Arithmetic device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU633016A1 (en) |
-
1975
- 1975-12-15 SU SU752199624A patent/SU633016A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3828175A (en) | Method and apparatus for division employing table-lookup and functional iteration | |
EP0040279B1 (en) | Binary divider | |
US3247365A (en) | Digital function generator including simultaneous multiplication and division | |
US3290493A (en) | Truncated parallel multiplication | |
US3249745A (en) | Two-register calculator for performing multiplication and division using identical operational steps | |
SU633016A1 (en) | Arithmetic device | |
GB742869A (en) | Impulse-circulation electronic calculator | |
SU1076912A1 (en) | Device for calculating values of function (x-y)y | |
US3728687A (en) | Vector compare computing system | |
SU1718215A1 (en) | Device to perform vector-scalar operations over real numbers | |
SU922760A2 (en) | Digital function generator | |
SU1076911A1 (en) | Device for calculating values of function z(x-y)/(x+y) | |
SU693379A2 (en) | Function generator | |
SU744590A1 (en) | Digital function generator | |
SU560229A1 (en) | Device for calculating elementary functions | |
SU591861A1 (en) | Functional converter | |
SU607214A1 (en) | Arrangement for taking the third root of quotient and product | |
SU600555A1 (en) | Multiplying-dividing device | |
SU631919A1 (en) | Arrangement for multiplication of n-digit numbers represented by series code | |
SU497585A1 (en) | Binary split device | |
SU942037A1 (en) | Correlation meter of probability type | |
SU960802A2 (en) | Arithmetic device | |
SU960807A2 (en) | Function converter | |
SU758146A1 (en) | Arithmetic device | |
SU511590A1 (en) | Device for dividing numbers |