SU711561A1 - Arrangement for taking logarithms and exponentiating - Google Patents

Arrangement for taking logarithms and exponentiating Download PDF

Info

Publication number
SU711561A1
SU711561A1 SU782640302A SU2640302A SU711561A1 SU 711561 A1 SU711561 A1 SU 711561A1 SU 782640302 A SU782640302 A SU 782640302A SU 2640302 A SU2640302 A SU 2640302A SU 711561 A1 SU711561 A1 SU 711561A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
elements
group
inputs
Prior art date
Application number
SU782640302A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Гивиевич Чачанидзе
Ольга Григорьевна Смородинова
Гурам Георгиевич Асатиани
Роин Зурабович Мирианашвили
Лали Иосифовна Панцхава
Тенгиз Отарович Кублашвили
Original Assignee
Ордена Ленина Институт Проблем Управления
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 Ордена Ленина Институт Проблем Управления filed Critical Ордена Ленина Институт Проблем Управления
Priority to SU782640302A priority Critical patent/SU711561A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU711561A1 publication Critical patent/SU711561A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для логарифмирования и потенцирования последовательных двоичных кодов чисел с плавающей запятой. Изобретение мо- 5 жет найти применение в арифметикологических устройствах (АЛУ) последовательного действия с логарифмическим принципом функционирования, характеризующихся высоким быстродействием (одного порядка с АЛУ параллельного действия) - порядка одного такта АЛУ на обработку разрядного вектора параллельно поступающих нескольких пар операндов. 15The invention relates to computer technology and is intended for the logarithm and potentiation of sequential binary codes of floating point numbers. The invention may find application in sequential arithmetic devices (ALUs) with a logarithmic principle of operation, characterized by high speed (of the same order as ALUs of parallel action) —or order of one ALU clock cycle for processing a bit vector of several pairs of operands arriving in parallel. fifteen

Известны устройства для логарифмирования и потенцирования последовательных двоичных кодов чисел с фиксированной запятой [11. Известное 20 устройство содержит распределитель, элементы задержки, элементы ИЛИ и И. Однако устройство характеризуется узкими функциональными возможностями так, как оно не может реализовать 23 логарифмирование и потенцирование последовательных двоичных кодов чисел с плавающей запятой. В результате этого значительно сокращается диапазон представляемых в АЛУ чисел, 30 что приводит к уменьшению точности вычислений.Known devices for the logarithm and potentiation of sequential binary codes of fixed-point numbers [11. The known device 20 comprises a distributor, delay elements, OR elements, and I. However, the device is characterized by narrow functional capabilities since it cannot realize 23 logarithms and potentiation of sequential binary codes of floating point numbers. As a result, the range of numbers represented in ALU is significantly reduced, 30 which leads to a decrease in the accuracy of calculations.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее распределитель, вход которого соединен с шиной запуска, элемент задержки, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами первого и второго элементов И, один из входов первого элемента И подключен к первой входной шине, а другой вход через элемент НЕ соединен с шиной управления, которая подключена к первому входу второго элемента И, второй вход которого через первый элемент задержки соединен с первой входной шиной, второй элемент задержки, вход которого подключен к второй входной шине, а выход соединен с входом третьего элемента задержки и с одним из входов третьего элемента И, другой вход которого подключен к шине управления, а выход соединен с первым входом трехвходового элемента ИЛИ, выход которого подключен к выходной шине, а второй вход соединен с выходом четвертого элемента И, один из входов которого подключен к выходу третьего элемента задержки, а другой вход — с выходом элемента НЕ, а также триггер,, нулевой вход которого соединен с шиной установки [2].Closest to the invention in technical essence is a device containing a distributor, the input of which is connected to the start bus, a delay element, the input of which is connected to the output of the OR element, the inputs of which are connected to the outputs of the first and second elements AND, one of the inputs of the first element And is connected to the first input bus, and the other input through the element is NOT connected to the control bus, which is connected to the first input of the second element And, the second input of which through the first delay element is connected to the first input bus, w swarm delay element, the input of which is connected to the second input bus, and the output is connected to the input of the third delay element and to one of the inputs of the third AND element, the other input of which is connected to the control bus, and the output is connected to the first input of the three-input OR element, the output of which is connected to the output bus, and the second input is connected to the output of the fourth AND element, one of the inputs of which is connected to the output of the third delay element, and the other input - with the output of the element NOT, as well as a trigger, the zero input of which is connected to the bus and [2].

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем логарифмирования и 5 потенцирования дроичных чисел с плавающей запятой.The aim of the invention is to expand the functionality of the device by logarithm and 5 potentiation of drama floating point numbers.

“ Достигается это тем, что в устройртво для логарифмирования и потенци- ,θ рования, содержащее регистр сдвига и триггер, первые входы которых соединены с установочным входом устройства, распределитель, вход которого соединен с первым управляющим входом устройства, первый выход распределите-’5 ля соединен с вторым входом триггера, выход которого соединен с первыми входами элементов И первой' группы и через первый элемент задержки - с первыми входами элементов И второй труп- 20 пы и первым входом первого элемента И, черфз который тактирующий вход устройства соединен с входом блока регистров сдвига, выходы которого соединены с вторыми входами соответ- 25 ствующих элементов И второй группы, третьи входы которых и вторые входы элементов И первой группы соединены с соответствующими выходами дешифратора, входы которого соединены с вы- 3Q ходами регистра сдвига, выходы элементов И первой группы через соответствующие узлы задания коэффициентов группы соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого через .35 последовательно соединенные сумматор и второй элемент ИЛИ соединен с выходом. устройства, выходы элементов И второй группы через третий элемент ИЛИ соединены с входом сумматора, второй управляющий вход устройства через последовательно соединенные элемент НЕ и второй элемент И соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, введены пятый элемент ИЛИ, три элемента И, три элемента задерж- 45 ки, причем, первый информационный вход устройства соединен с входом второго элемента И и через второй элемент задержки — с первым входом третьего элемента И, второй вход ко- 5Q торого' и первый вход четвертого элемента И соединены с в-торым управляющим входом устройства,. выход элемента нй соединен с первым входом пятого элемента И, второй выход распределителя соединен с третьим входом третьего элемента И, выход которого соединен через четвертый элемент ИЛИ с вторым входом регистра сдвига и входом третьего элемента задержки, выход которого соединен с третьими входами узлов задания коэффициентов группы, группа выходов распределителя через пятый элемент ИЛИ соединена с третьим входом регистра сдвига, второй информационный вход устройства через четвертый элемент задержки соединен с вторым входом четвертого элемента И и входом пятого элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом пятого элемента И, выход которого и выход четвертого элемента И соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ.“This is achieved by the fact that in a device for logarithm and potentiation, θ containing a shift register and a trigger, the first inputs of which are connected to the installation input of the device, the distributor, the input of which is connected to the first control input of the device, distribute the first output -5 connected to the second input of the trigger, the output of which is connected to the first inputs of the AND elements of the first 'group and through the first delay element - to the first inputs of the And elements of the second corpse and the first input of the first And element, which is clocked the device’s path is connected to the input of the block of shift registers, the outputs of which are connected to the second inputs of the corresponding elements AND of the second group, the third inputs of which and the second inputs of the elements of the first group are connected to the corresponding outputs of the decoder, the inputs of which are connected to the 3Q outputs of the shift register , the outputs of the AND elements of the first group through the corresponding nodes for setting the group coefficients are connected to the inputs of the first OR element, the output of which through .35 is connected in series by the adder and the second OR element is connected output. devices, the outputs of the AND elements of the second group through the third OR element are connected to the adder input, the second control input of the device through the NOT element connected in series and the second AND element is connected to the first input of the fourth OR element, the fifth OR element, three AND elements, three delay elements are inserted 45 ki, moreover, the first information input of the device is connected to the input of the second element And, and through the second delay element, to the first input of the third element And, the second input of which 5Q and the first input of the fourth element And are connected in-torym control input devices ,. the output of element ni is connected to the first input of the fifth element And, the second output of the distributor is connected to the third input of the third element And, the output of which is connected through the fourth element OR to the second input of the shift register and the input of the third delay element, the output of which is connected to the third inputs of the nodes for setting the group coefficients , the group of outputs of the distributor through the fifth OR element is connected to the third input of the shift register, the second information input of the device through the fourth delay element is connected to the second input of the fourth second AND gate and the input of the fifth delay element whose output is connected to a second input of the fifth AND gate, whose output and the output of the fourth AND gate are connected to respective inputs of a second OR element.

Да чертеже приведена блок-схема устройства.Yes, the drawing shows a block diagram of the device.

Устройство содержит распределитель 1, регистр 2 сдвига, дешифратор 3, блок 4 регистров сдвига, триггер 5, группу узлов 6 задания коэффициентов, группу элементов И 7, группу элементов И 8, сумматор 9, элементы 'ИЛИ 10—14, элементы И 15-19, элементы 20—24 задержки, элемент НЕ 25.The device comprises a distributor 1, a shift register 2, a decoder 3, a block 4 of shift registers, a trigger 5, a group of nodes 6 for setting coefficients, a group of elements AND 7, a group of elements AND 8, an adder 9, elements' OR 10-14, elements AND 15- 19, delay elements 20-24, element NOT 25.

Функционирование устройства для логарифмирования и потенцирования двоичных чисел осуществляется следующим образом. В исходном состоянии регистр 2 и триггер 5 установлены в нулевое состояние. В случае логарифмирования на второй управляющий вход устройства постоянно подается единила, в результате чего, в функционировании устройства принимают участие 'элементы И 17, 18 и одна часть узлов '6 группы. В случае потенцирования на второй управляющий вход устройства постоянно подается нуль, в результате чего оказываются включенными элементы И 16, 19 и другая часть узлов 7 группы. Вначале рассмотрим случай логарифмирования двоичных чисел. На первом этапе на первый управляющий вход устройства поступает единица, которая распределяется, на выходах распределителя 1 в течение семнадцати тактов. Начиная с первого по шестнадцатый такты, на первый информационный вход устройства поступает мантисса младшими разрядами вперед. Мантисса, задержанная на один такт элементом 21, через элементы И 17 и ИЛИ 13 поступает на вход элемента 22;The operation of the device for the logarithm and potentiation of binary numbers is as follows. In the initial state, register 2 and trigger 5 are set to zero. In the case of a logarithm, a single unit is constantly supplied to the second control input of the device, as a result of which 'elements And 17, 18 and one part of nodes' 6 of the group take part in the operation of the device. In the case of potentiation, zero is constantly supplied to the second control input of the device, as a result of which the elements And 16, 19 and the other part of the nodes of the 7 group turn on. First, consider the case of the logarithm of binary numbers. At the first stage, the first control input of the device receives a unit that is distributed at the outputs of the distributor 1 for seventeen clock cycles. Starting from the first to sixteenth measures, the first information input of the device receives the mantissa with lower digits forward. Mantissa, delayed by one beat by element 21, through the elements AND 17 and OR 13 enters the input of element 22;

при этом на семнадцатом такте нулем с второго выхода распределителя 1 осуществляется гашение старшей единицы мантиссы. С тринадцатого по шестнадцатый такты с выхода элемента ИЛИ 14 выдается единица, которая разрешает записать в регистр 2 с элемента ИЛИ 13 с двенадцатого по пятнадцатый разряды мантиссы. В результате этого на одном из выходов дешифратора 3 образуется единица, которая.подается на один из элементов И 7 и йа один из элементов И 8. На семнадцатом такте сигналов с первого выхода распределителя 1 триггер 5 устанавливается в единичное состояние. Едини60 ца триггера 5 разрешает прохождение информации, задержанной на шестнадцать тактов элементом 22. через выбранный элемент И 7 на вход соот.ветствующего узла 6. Этот же сигнал 65 'с триггера 5 через элемент 20, вре711561 'мя задержки которого равняется времени работы узлов 6подается на элемент И 15, разрешая тем самым проход тактовых импульсов на регистры блока 4. Через выбранный элемент И 8 и элемент ИЛИ 12 информация с соответствующего регистра блока 4 подается на вход сумматора 9, на другой вход которого через элемент ИЛИ 10 подается информация с выбранного узла 6. На выходе сумматора 9 образуется мантисса логарифма двоичного числа по следующей системе уравнений:while at the seventeenth cycle, zero from the second output of the dispenser 1 extinguishes the senior unit of the mantissa. From the thirteenth to sixteenth measures, from the output of the OR 14 element, a unit is issued that allows writing to register 2 from the OR 13 element from the twelfth to fifteenth digits of the mantissa. As a result of this, a unit is formed at one of the outputs of the decoder 3, which is fed to one of the elements And 7 and ya one of the elements And 8. At the seventeenth clock cycle of the signals from the first output of the distributor 1, trigger 5 is set to a single state. Unit 60 of trigger 5 permits the passage of information delayed by sixteen clock cycles by element 22. through the selected element AND 7 to the input of the corresponding node 6. The same signal 65 'from trigger 5 through element 20, the delay time of which equals the operating time of nodes 6 to the element And 15, thereby allowing the passage of clock pulses to the registers of block 4. Through the selected element And 8 and the element OR 12, information from the corresponding register of block 4 is fed to the input of the adder 9, to the other input of which through the element OR 10 information is sent from brane node 6. At the output of adder 9, the mantissa of the logarithm of the binary number is formed according to the following system of equations:

ХфHf

У5 At 5

УбUb

У7 At 7

УвUh

У9 At 9

У-1ОU-1O

У« у12 У-ι? у14 Do u 12 ? at 14

У45U45

У1ЬU1b

1,01100110010х + 0,000000000011.01100110010x + 0.00000000001

1,01010001101Х + 0,0000000101111.01010001101X + 0.000000010111

1,00111111011Х + 0,0000001110111.00111111011X + 0.000000111011

1,00101111000х + 0,00000110.1100 ι,οοιοοοοοοιοχ + 0,000010100111 Ι,ΟΟΌΙΟΟΙΟΙΙΙΧ.+ 0,000011101001 1,00000110101Х + 0,000100110011 + 0,000100111001 + 0,000011100111 + 0,000010100100 + 0,000001110000 + 0,000001000111 + 0,000000101001 + 0,000000010100 + 0,000000000111 + 0,000000000000 = Х + 0,00000100100Х =Х+0,00001110110^ = Χ·+0,00011000010Χ = Х+0,00100001000Х = Х+0,00101001001х =Х+0,00Ί10000101Χ = х+0,00110111110х = Х + 0,00111110010х = Х+0,01000100011Х1.00101111000x + 0.00000110.1100 ι, οοιοοοοοιοχ + 0.000010100111 Ι. 0.000000101001 + 0.000000010100 + 0.000000000111 + 0.000000000000 = X + 0.00000100100X = X + 0.00001110110 ^ = Χ · + 0.00011000010Χ = X + 0.00100001000X = X + 0.00101001001x = X + 0.00Ί10000101Χ = x + 0.00110111110x = X + 0.00111110010x = X + 0.01000100011X

Первые члены уравнений у^ —у7 и первые два члена уравнений У846 формируются в узлах 6, а вторые члены уравнений у, — у7 и третьи члены уравнений yg — yj6 записаны в регистрах блокад. При этом каждому узлу 6 соответствует один из регистров блока 4. С семнадцатого по двадцатый такты на второй информационный ’вход младшими разрядами вперед подается порядок, а на двадцать первом такте его знак. Эта информация на элементе 23 задерживается на 27 тактов и через элемент И 18 подается на вход элемента ИЛИ 11 в виде характеристи,ки^ логарифма. Начиная с двадцать восьмого такта с выхода устройства снимается сначала мантисса логарифма младшими разрядами вперед, затем характеристика логарифма также младшими разрядами вперед, а на последнем сорок восьмом такте — знак характеристики. При потенцировании запускается распределитель 1 и выдается единица на его выходе. Начиная с первого по шестнадцатый такты, на первый информационный вход поступает мантисса логарифма младшими разрядами вперед, которая через элементы И 16 и ИЛИ 13 поступает на вход элемента 22'. С тринадцатого по шестнадцатый такты на выходе элемента ИЛИ 14 образуется единица, которая разрешает записать в регистр 2 с выхода элемента ИЛИ 13 с тринадцатого по шестнадцатый разряды мантиссы логарифмы. Вследствие этого на одном 'из выходов дешифратора 3 образуется единица, которая подается на соот ветствующие элементы И 7 и И 8. На семнадцатом такте по сигналу с первого выхода распределителя 1 триггер 5 устанавливается в единицу, которая разрешает прохождение мантиссы логарифма, задержанного на шестнадцать тактов элементом 22, через выбранный элемент И 7 на соответствующий узел 6. Единичный сигнал с триггера 5 через элемент 20 открывает элемент И 15, разрешая тем самым поступление тактовых импульсов на регистры блока 4. Через выбранный элемент И 8 и элемент ИЛИ 12 информация с соответствующего регистра блока 4 подается на один из входов сумматора, на другой вход которого через элемент ИЛИ 10 подается информация с выхода выбранного узла 6. Па выходе сумматора 9 образуется мантисса двоичного числа по следующей си•стеме уравнений:The first members of the equations y ^ - y 7 and the first two members of the equations y 8 ~ y 46 are formed at nodes 6, and the second members of the equations y, y 7 and the third members of the equations yg - yj 6 are recorded in the blockade registers. At the same time, each node 6 corresponds to one of the registers of block 4. From the seventeenth to the twentieth ticks, the order is placed in the lower information order to the second information input, and its sign on the twenty-first beat. This information on the element 23 is delayed by 27 clocks and through the element AND 18 is fed to the input of the element OR 11 in the form of a characteristic, ki ^ logarithm. Starting from the twenty-eighth step, the mantissa of the logarithm with the lower digits forward is removed first, then the characteristic of the logarithm is also taken with the lower digits forward, and at the last forty-eighth step, the sign of the characteristic. When potentiating, the distributor 1 starts and a unit is output at its output. Starting from the first to sixteenth clock strokes, the mantissa of the logarithm is entered into the first information input by the least significant bits, which through the elements AND 16 and OR 13 enter the input of the element 22 '. From the thirteenth to sixteenth ticks, a unit is formed at the output of the OR 14 element, which allows writing into the register 2 from the output of the OR 13 element from the thirteenth to sixteenth digits of the mantissa of the logarithm. As a result, a unit is formed at one of the outputs of the decoder 3, which is fed to the corresponding elements I 7 and I 8. At the seventeenth clock, from the first output of the distributor 1, trigger 5 is set to one, which allows the passage of the mantissa of the logarithm, delayed by sixteen cycles element 22, through the selected element And 7 to the corresponding node 6. A single signal from the trigger 5 through element 20 opens the element And 15, thereby allowing the receipt of clock pulses on the registers of block 4. Through the selected element 8 and OR gate 12 with the corresponding information block register 4 is supplied to one input of the adder, the other input of which through an OR gate 10 supplied with the output information of the selected node 6. The output of the adder 9 Pa mantissa binary number formed by the following system of equations • B:

Xj = У+0,01001010110У +0,101101010011 Х£ =У+0,01000010101У +0,101111001101 хз =У+0,00111010010У +0,110001000010 Х4 = У + 0.00110001100У +0,110010110100 х? =У + 0,00101000011У +0,110100100001 Х6 = У + 0,00011110111У +0,110110001010 Х7 = У+0,00010100111У +.0,110111101110 Xg = У+0.00001010011У +0,111001001100 Xt) = У+0,0111010011111Xj = Y + 0.01001010110U +0.0101101010011 X £ = Y + 0.01000010101U +0.101111001101 x s = Y + 0.00111010010U +0.110001000010 X4 = Y + 0.00110001100U +0.110010110100 x ? = Y + 0.00101000011 Y +0.110100100001 X 6 = Y + 0.00011110111 Y + 0.110110001010 X 7 = Y + 0.00010100111 + 0.110111101110 Xg = Y + 0.00001010011U +0.111001001100 Xt) = Y + 0.0111010011111

Хю =. 1,00001011111УHyu =. 1,00001011111U

Х44 = 1,00010111101УX 44 = 1.00010111101U

Хр = 1,00100100001У х43= 1,00110001000УXP = 1.00100100001U x 43 = 1.00110001000U

Х44 = 1,00111110100УX 44 = 1.00111110100U

Х4? = 1,01001100101УX 4? = 1.01001100101U

Х46 = 1,01011011010У + 0,111000110101 + 0,110110111111 + 0,110100110101 + 0,110010011011 + 0,101111101011 + 0,101100100101 + 0,101001001010X 46 = 1.01011011010U + 0.111000110101 + 0.110110111111 + 0.110100110101 + 0.110010011011 + 0.101111101011 + 0.101100100101 + 0.101001001010

С семнадцатого по двадцатый такты на второй информационный вход младши· ми разрядами вперед подается харак теристика, а на двадцать первом такте — ее знАк. Эта информация на элементе 23 задерживается на двадцать семь тактов и через элемент 24 и элемент И 19 подается на элемент ИЛИ 11 в виде порядка двоичного числа. Начиная с двадцать девятого такта, с выхода устройства снимается мантисса и порядок младшими разрядами вперед, а на последнем сорок девятом такте — знак порядка.From the seventeenth to the twentieth measures, the characteristic is fed to the second information input by the younger digits, and its sign on the twenty-first measure. This information on element 23 is delayed by twenty-seven clock cycles, and through element 24 and element And 19 is supplied to element OR 11 in the form of a binary number order. Starting from the twenty-ninth measure, the mantissa and the order of the least significant bits are removed from the output of the device, and at the last forty-ninth measure - the sign of order.

В предлагаемом устройстве достигается расширение его функциональных возможностей путем обработки последовательных двоичных кодов чисел с плавающей запятой. Это приводит к резкому увеличению диапазона двоичных чисел, над которыми оперирует устройство для логарифмирования и потенци рования.In the proposed device, the expansion of its functionality is achieved by processing sequential binary codes of floating point numbers. This leads to a sharp increase in the range of binary numbers over which the device for logarithmization and potentiation operates.

По предлагаемому изобретению разработан технический проект, утвержденный Минприбором СССР. Согласно плануAccording to the invention, a technical project approved by the USSR Ministry of Instrumentation has been developed. According to plan

Минприбора СССР предложенное устройство логарифмирования и потенцирования двоичных чисел впервые будет внедсено на предприятии НПО 1'ЭЛВА'1 вThe Ministry of Instrumentation of the USSR proposed device for the logarithmization and potentiation of binary numbers for the first time will be introduced at the enterprise NPO 1 'ELVA' 1 in

1979—79 гг. в составе микро-ЭВМ и перестраиваемой управляющей логической машины. Экономический эффект, который может быть получен народным хозяйством в результате использования изобретения при серийном производстве указанных ЭВМ в год в количестве 100 штук каждой составит около 215 тыс. руб. в год.1979–79 as part of a microcomputer and a tunable control logic machine. The economic effect that can be obtained by the national economy as a result of using the invention in serial production of these computers per year in the amount of 100 pieces each will be about 215 thousand rubles. in year.

Claims (2)

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛОГАРИФМИРОВАНИЯ И ПОТЕНЦИРОВАНИЯ выходом элемента Ж, а также триггер нулевой вход которого соединен с шиной установки (54) A DEVICE FOR LOGARIFICATION AND POTENTIATION by the output of the element Ж, as well as a trigger whose zero input is connected to the installation bus 2. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства путем логарифмировани  и потенцировани  дроичных чисел с плавающей зап той. Достигаетс  это тем, что в устрой дл  логарифмировани  и потенцировани , содержащее регистр сдвига и триггер, первые входы которых соединены с установочным входом устройства , распределитель, вход которого со единен с первым управл нл им входом устройства, первый выход распределит л  соединен с вторым входом триггера выход которого соединен с первыми вх дами элементов И первой группы и че рез первый элемент задержки - с первыми входами элементов И второй груп пы и первым входом первого элемента И, который тактирующий вход устройства соединен с входом блока регистров сдвига, выходы котового соединены с вторыми входами соответствующих элементов И второй группы, третьи входы которых и вторые входы элементов И первой группы соединены с соответствующими выходами дешифратора , входы которого соединены с выходами регистра сдвига, выходы элементов И первой группы через соответ ствующие узлы задани  коэффициентов группы соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого через последовательно соединенные сумматор и второй элемент ИЛИ соединен с выходом , устройства, выходы элементов И второй группы через третий элемент ИЛИ соединены с входом сумматора, второй управл ющий вход устройства через последовательно соединенные элемент ЯЕ и второй элемент И соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, введены п тый элемент ИЛИ три элемента И, три элемента задержки , причем, первый информационный вход устройства соединен с входом второго элемента И и через второй элемент задержки - с первым входом третьего элемента И, второй вход которого и первый вход четвертого элемента И соединены с в-торкпи управл ющим входом устройства,.выход элемента НИ соединен с первым входом п того элемента И, второй выход распредели гел  соединен с третьим входом третьего элемента И, выход которого соединен через четвертый элемент ИЛИ с вторым входом регистра сдвига и входом третьего элемента задержки, выход которого соединен с третьими входами узлов задани  коэффициентов группы, группа выходов распределите л  через п тый -элемент ИЛИ соединена с третьим входом регистра сдвига, второй информационный вход устройст |ва через четвертый элемент задержки соединен с вторым входом четвертого элемента И и входом п того элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом п того элемента И, выход которого и выход четвертого элемента И соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ. На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство содержит распределитель 1, регистр 2 сдвига, дешифратор 3, блок 4 регистров сдвига, триггер 5, группу узлов 6 задани  коэффициентов , группу элементов И 7, группу элементов И 8, сумматор 9, элементы ИЛИ 10-14, элементы И 15-19, элементы 20-24 задержки, элемент НЕ 25. Функционирование устройства дл  логарифмировани  и потенцировани  двоичных чисел осуществл етс  следующим образом. В исходном состо нии регистр 2 и триггер 5 установлены в нулевое состо ние. В случае логарифмировани  на второй управл ющий вход устройства посто нно подаетс  едини:ца , в результате чего, в функционировании устройства принимают участие элементы И 17, 18 и одна часть узлов б группы. В случае потенцировани  на второй управл ющий вход устройства посто нно подаетс  нуль, в результате чего оказываютс  включенными элементы И 16, 19 и друга  часть узлов 7 группы. Вначале рассмотрим случай логарифмировани  двоичных чисел. На первом этапе на первый управл ющий вход устройства поступает единица, котора  распредел етс , на выходах распределител  1 в течение семнадцати тактов. Начина  с первого по шест .надцатый такты, на первый инЛормационный вход устройства поступает мантисса младшими разр дами вперед. Мантисса , задержанна  на один такт элементом 21, через элементы И 17 и И.ЛИ 13 поступает на вход элемента 22; при этом на семнадцатом такте нулем с второго выхода распределител  1 осуществл етс  гашение старшей единицы мантиссы. С тринадцатого по шестнадцатый такты с выхода элемен-та или 14 выдаетс  единигха, котора  разрешает записать в регистр 2 с элемента ИЛИ 13 с двенадцатого по п тнадцатый разр ды мантиссы. В результате этого на одном из выходов дешифратора 3 образуетс  единица, котора .подаетс  на один из элементов И 7 и a .один из элементов И 8. На семнадцатом такте сигналов с первого выхода распределител  1 триггер 5 устанавливаетс  в единичное состо ние. Единица триггера 5 разре1чает прохождение информации, задержанной на шестнадцать тактов элементом 22, через выбранный элемент И 7 на вход соот ,ветствуюцего узла 6. Этот же сигнал с триггера 5 через элемент 20, врем  задержки которого равн етс  времени работы узлов б/ подаетс  на эле мент И 15, разреша  тем самьтм проход тактовых импульсов на регистры блока 4. Через выбранный элемент И 8 и элемент ИЛИ 12 информаци  с соответствующего регистра блока 4 подаетс  на вход сумглатора 9, на другой вход которого через элемент ИЛИ 10 подаетс  информаци  с выбранного узла б На выходе сумматора 9 образуетс  ман тисса логарифма двоичного числа по следующей системе уравнений: у 1,01100110010х + 0,00000000001 у 1,01010001101Х + 0,000000010111 у 1,001И111011Х + 0,000000111011 vl 1,00101111000х + 0,00000110,1100 у 1,00100000010Х + 0,000010100111 у l,00010010111X.-f 0,000011101001 У 1,00000110101Х + 0,000100110011 yg Д + 0,00000100100Х+ 0,00010011100 Уц Х+0,00001110110Х-(- 0,00001110011 У-10 X-+0,OOOilOOOOlOX+ 0,00001010010 У Х+0,00100001000Х+ 0,00000111000 ,00101001001х + 0,00000100011 у Х+0,00110000101х + 0,00000010100 4 0/00110111110х -f 0,00000001010 у X-fo,00111110010x + 0,00000000011 , X+0,01000100011X + 0,00000000000 Первые члены уравнение у -у-, и первые два члена уравнений фор мируютс  в узлах б, а вторые члены уравнений у, - у и третьи члены урав нений (, записаны в регистрах бло ка 4. При этом каждому узлу 6 соответствует один из регистров блока 4. С семнадцатого по двадцатый такты на второй информационный вход младшими разр дами вперед подаетс  пор док , а на двадцать первом такте его знак. Эта информаци  на элементе 23 задерживаетс  на 27 тактов и через элемент И 18 подаетс  на вход элемента ИЛИ 11 в виде характеристи ,ки погарифма. Начина  с двадцать восьмого такта с выхода устройства снимаетс  сначала мантисса логарифма младшими разр дами вперед, затем характеристика логарифма также младшими разр дами вперед, а на последнем сорок восьмом такте - знак характеристики . При потенцировании запускаетс  распределитель 1 и выдаетс  единица на его выходе. Начина  с первого по шестнадцатый такты, на первый информационный вход поступает мантисса логарифма младшими разр дами впередF котора  через элеменТЫ И 16 и ИЛИ 13 поступает на вход элемента 22. С тринадцатого по шестнадцатый такты на выходе элемента ИЛИ 14 образуетс  единица, котора  разрешает записать в регистр 2 с выхода элемента ИЛИ 13 с тринадцатого по шестнадцатый разр ды мантиссы логарифмы . Вследствие этого на одном -из выходов дешифратора 3 образуетс  единица, котора  подаетс  на соответствующие элементы И 7 и И 8. На семнадцатом такте по сигналу с первого выхода распределител  1 триггер 5 устанавливаетс  в единицу, котора  разрешает прохождение мантиссы логарифма, задержанного на шестнадцать тактов элементом 22, через выбранный элемент И 7 на соответствующий узел 6. Единичный сигнал с триггера 5 через элемент 20 открывает элемент И 15, разреша  тем самым поступление тактовых импульсов на регистры блока 4. Через выбранный элемент И 8 и элемент ИЛИ 12 информаци  с соответствующего регистра блока 4 подаетс  на один из входов сумматора , на другой вход которого через элемент ИЛИ 10 подаетс  информаци  с выхода выбранного узла б. На выходе сумматора 9 образуетс  мантисса двоичного числа по следующей системе уравнений: Х У+0,01001010110У +0,101101010011 Х, У+0,01000010101У +0,101111001101 X.j У+0,ООИ1010010У +0,110001000010 Х У + 0,00110001100У +0,110010110100 Xj- У + 0,00101000011У +0,110100100001 Х(, У + 0,00011110111У +0,110110001010 Х У+0,00010100111У +0,110111101110 Xg У+0,00001010011У +0,111001001100 XQ У+0,0111010011111 Хю 1,00001011И1У + 0,111000110101 Х 1,00010111101У + 0,110110111111 X,, 1,00100100001У + 0,110100110101 Х 1,00110001000У + 0,110010011011 Х 1,00111110100У + 0,101111101011 1,01001100101У + 0,101100100101 Xi6 1,01011011010У + 0,101001001010 с семнадцатого по двадцатый такты на второй информационный вход младшими разр дами вперед подаётс  характеристика , а на двадцать первом такте - ее знйк. Эта информаци  на элементе 23 задерживаетс  на двадцать семь тактов и через элемент 24 и элемент И 19 подаетс  на элемент ИЛИ 11 в виде пор дка двоичного числа. Начина  с двадцать дев того такта, с выхода устройства снимаетс  мантисса и пор док мла пиими разр дами вперед, а на последнем сорок дев том такте - знак пор дка. В предлагаемом устройстве достигаетс  расширение его функциональных возможностей путем обработки последовательных двоичных кодов чисел с плавающей зап той. Это приводит к резкому увеличению диапазона двоичных чисел , над которыми оперирует устройство дл  логарифмировани  и потенцировани  . По предла-гаемому изобретению разработан технический проект, утвержденный Минприбором СССР. Согласно плану Минприбора СССР предложенное устройство логарифмировани  и потенцировани  двоичных чисел впервые будет внедсено на предпри тии НПО ЭЛВА в 1979-79 гг. в составе микро-ЭВМ и п рестраиваемой управл ющей логической мацшны. Экономический эффект, который может быть получен народным хоз йством в результате использовани  изобретени  при серийном производстве указанных ЭВМ в год в количестве 100 штук каждой составит около 215 тыс. руб. в год. Формула изобретени  Устройство дл  логарифмировани  и потенцировани , содержащее регистр сдвига и триггер, первые входы которых соединены с установочным входом устройства, распределитель, вход которого соединен с первым управл ющим входом устройства, первый выход распределител  соединен с вторым входом триггера, выход которого соединен с Первыми входами элементов И первой группы и,через первый элемент задерж ки - с первьпии входами элементов И второй группы и первым входом первого элемента И, через который тактиру ющий вход устройства соединен с вхо- дом блока регистров сдвига, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов И второй группы, третьи входы которых и вторые входы элементов И первой группы соединены с соответствующими выходами дешифратора, входы которого соеди нены с выходами регистра сдвига, вхо ды элементов И первой группы через соответатвующие узлы задани  коэффициентов группы соединены с входами .первого элемента ИЛИ, выход которого через последовательно срединенные сумматор и второй элемент ИЛИ соеди .иен с вьзходом устройства, выходы эле ментов И :1§торой группы через третий элемент ИЛИ соединены с входом сумматора , второй управл ющий вход устройства через последовательно соединенные элемент НЕ и второй элемент И соединен с первЕЛМ входом четвертого элемента ИЛИ, отлич ающее с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем логарифмировани  и потенцировани  двоичных чисел с плавающей зап той, в него введены п тый элемент ИЛИ, три элемента И, три элемента задержки , причем первый информационный вход устройства соединен с входом второго элемента И и через второй элемент задержки - с первым входом третьего элемента И, второй вход которого и первый вход четвертого элемента И соединены с вторым управл ющим входом устройства, выход элемента НЕ соединен с первым входом п того элемента И, второй выход распределител  соединен с третьим входом третьего элемента И, выход которого соединен через четвертый элемент ИЛИ с вторым входом регистра сдвига и входом третьего элемента задержки, выход которого соединен с третьими входами узлов задани  коэффициентов группы, группа выходов распределител  через п тый элемент ИЛИ соединена с третьим входом регистра сдвига, второй информационный вход устройства через четвертый элемент задержки соединен с вторым входом четвертого элемента И и входом п того элеме чта задержки, выход которого соединен с вторым входом п того элемента И, выход которого и выход, четвертого элемента И соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, .. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР, № 446054, кл. G 06 F 5/02, 1973. 2„ Авторское свидетельство СССР, № 523408, кл. G 06 F 5/02, 1974 (прототип ) .. SS 02. The aim of the invention is to enhance the functionality of the device by logarithmizing and potentiating the floating point floating point numbers. This is achieved by the fact that in a device for logarithmization and potentiation, containing a shift register and a trigger, the first inputs of which are connected to the installation input of the device, a distributor whose input is connected to the first control of the device, the first output of the distribution is connected to the second input of the trigger the output of which is connected to the first inputs of the AND elements of the first group and through the first delay element - to the first inputs of the AND elements of the second group and the first input of the first And element, which the clocking input of the device with It is united with the input of the shift register unit, the outputs of the cat are connected to the second inputs of the corresponding elements of the second group, the third inputs of which and the second inputs of the elements of the first group are connected to the corresponding outputs of the decoder, the inputs of which are connected to the outputs of the shift register, the outputs of the elements of the first group through the corresponding the current nodes for setting the coefficients of the group are connected to the inputs of the first OR element, the output of which is connected through the series-connected adder and the second OR element to the output of the device, The outputs of elements AND of the second group through the third element OR are connected to the input of the adder, the second control input of the device through the series-connected element YE and the second element AND are connected to the first input of the fourth element OR, the fifth element OR three elements AND, three delay elements are introduced. , the first information input of the device is connected to the input of the second element I and through the second delay element to the first input of the third element I, the second input of which and the first input of the fourth element I are connected to the in-torkpi control the device’s input, the output of the NOR element is connected to the first input of the fifth AND element, the second output of the distribution gel is connected to the third input of the third AND element, the output of which is connected through the fourth OR element to the second input of the shift register and the input of the third delay element whose output is connected with the third inputs of the node specifying the coefficients of the group, the group of outputs is distributed through the fifth element OR is connected to the third input of the shift register, the second information input of the device through the fourth delay element nen to a second input of the fourth AND gate and the input of the fifth delay element whose output is connected to the second input of the fifth AND gate, and whose output is the output of the fourth AND gate are connected to respective inputs of a second OR gate. The drawing shows a block diagram of the device. The device contains a valve 1, a shift register 2, a decoder 3, a block 4 of shift registers, a trigger 5, a group of nodes 6 specifying coefficients, a group of elements AND 7, a group of elements AND 8, an adder 9, elements OR 10-14, elements AND 15-19 , delay elements 20-24, NOT element 25. The operation of the device for logarithmizing and potentiating binary numbers is carried out as follows. In the initial state, register 2 and trigger 5 are set to the zero state. In the case of logarithmization, the units: 17 are constantly supplied to the second control input of the device, as a result of which the elements And 17, 18 and one part of the node b of the group take part in the operation of the device. In the case of potentiation, the second control input of the device is continuously zeroed, as a result of which the elements AND 16, 19 and the other part of the nodes 7 of the group are switched on. First, consider the case of logarithmic binary numbers. At the first stage, a unit that is distributed to the outputs of the distributor 1 is fed to the first control input of the device for seventeen cycles. Beginning from the first to the sixteenth steps, the first input of the device receives the mantissa in lower bits ahead. The mantissa, delayed by one cycle by element 21, through elements AND 17 and I. OR 13 is fed to the input of element 22; at the same time, on the seventeenth cycle, zero from the second output of the distributor 1 is used to extinguish the highest unit of the mantissa. From the thirteenth to the sixteenth cycles from the output of the element or 14, a unit is issued, which allows writing to register 2 from the element OR 13 from the twelfth to the fifteenth digit of the mantissa. As a result, a unit is formed at one of the outputs of the decoder 3. It is fed to one of the elements AND 7 and a. One of the elements of 8. At the seventeenth clock cycle of signals from the first output of the distributor 1, the flip-flop 5 is set to one. The trigger unit 5 allows the information, delayed for sixteen cycles by element 22, to pass through the selected element 7 to the input of the corresponding node 6. The same signal from trigger 5 through element 20, the delay time of which is equal to the operating time of the nodes b / e And 15, allowing the clock to pass the pulses to the registers of block 4. Through the selected element AND 8 and the OR element 12 information from the corresponding register of block 4 is fed to the input of the numerator 9, to the other input of which through the element OR 10 information is fed branded node b At the output of the adder 9, a binary number logarithm manatis is formed according to the following system of equations: 1.01100110010x + 0.00000000001 at 1.01010001101X + 0.000000010111 at 1..001111011X + 0.000000111011 vl 1.00101111000x + 0.00000110, 1100 at 1.00100000010Х + 0.000010100111 at l, 00010010111X.-f 0.000011101001 U 1.00000110101X + 0.000100110011 yg Д + 0.00000100100Х + 0.00010011100 Uts X + 0.00001110110Х - (- 0.00001110011 U -10 X- + 0, OOOilOOOOlOX + 0.00001010010 U X + 0.00100001000X + 0.00000111000, 00101001001x + 0.00000100011 y X + 0.00110000101x + 0.00000010100 4 0 / 00110111110x - f 0.00000001010 y X-fo , 00111110010x + 0.00000000011, X + 0.01000100011X + 0.00000000000 The first terms of the equation y ––, and the first two terms of the equations are formed at the nodes b, and the second terms of the equation y, - y, and third terms of the equations (, are recorded in the registers of block 4. At the same time, each node 6 corresponds to one of the registers of block 4. From the seventeenth to the twentieth clock cycles, the second information input is followed by the least significant bits ahead the first tact is his mark. This information on the element 23 is delayed by 27 cycles and through the element 18 it is applied to the input of the element OR 11 in the form of a characteristic of the logarithm. Starting from the twenty eighth clock cycle from the output of the device, the mantissa of the logarithm of the low-order bits is removed first, then the characteristic of the logarithm is also removed by the lower-order bits, and at the last forty-eighth cycle, the sign of the characteristic. At potentiation, the valve 1 is started and a unit is output at its output. Starting from the first to the sixteenth clock cycles, the first information input enters the mantissa of the logarithm with the least significant bits forwardF which, through the elements AND 16 and OR 13, enters the input of the element 22. From the thirteenth to the sixteenth clock cycles, the unit produces an entry in the register 2 from the output of the element OR 13 from the thirteenth to the sixteenth bit of the mantissa logarithms. As a result, a unit is formed on one of the outputs of the decoder 3, which is fed to the corresponding elements AND 7 and 8. At the seventeenth clock cycle, the signal from the first output of the distributor 1 trigger 5 is set to one, which permits the passage of the mantissa of the logarithm delayed by sixteen clock cycles 22, through the selected element AND 7 to the corresponding node 6. A single signal from trigger 5 through element 20 opens element 15, thereby allowing receipt of clock pulses to the registers of block 4. Through the selected element The ent And 8 and the OR element 12 information from the corresponding register of block 4 is fed to one of the inputs of the adder, to another input of which through the OR element 10 the information from the output of the selected node b is fed. At the output of the adder 9, a binary number mantissa is formed according to the following system of equations: X Y + 0.01001010110U +0.101101010011 X, Y + 0.01000010101U + 0.101111001101 Xj Y + 0, OOI1010010U +0.110001000010 X Y + 0.00110001100U +0.110010110100 Xj-Y + 0.00101000011U +0.110100100001 X (, Y + 0.00011110111U +0.110110001010 X Y + 0.00010100111U +0.110111101110 Xg U + 0.00001010011U +0.111001001100 XQ U + 0,0111010011111 Hue 1,00001011И1У + 0,111000110101 Х 1.00010111101У + 0,110110111111 X ,, 1,00100100001У + 0,110100110101 Х 1,00110001000У + 0,110010011011 Х 1,00111110100У + 0,1011101011 1 0,010001010101У X 1,00111110100У + 0,1011101011 1 0,010001010101У X 1,00111110100У + 0,1011101011 0.01,0110101010101 Х , 101100100101 Xi6 1,01011011010У + 0,101001001010 from the seventeenth to the twentieth cycles for the second information input, the lower bits for the second time give the characteristic, and for the twentieth the first clock is its knowledge. This information on the element 23 is delayed by twenty-seven cycles and through element 24 and the element I 19 is fed to the element OR 11 in the form of the order of the binary number. Starting from the twenty-ninth cycle, the mantissa is removed from the device order of time runs ahead, and at the last forty-ninth measure - a sign of order. In the proposed device, its functionality is enhanced by processing serial binary codes of floating point numbers. This leads to a sharp increase in the range of binary numbers over which the device for logarithmization and potentiation operates. According to the proposed invention, a technical project has been developed, approved by the USSR Ministry of Instrument. According to the plan of the USSR Minpribor, the proposed device for logarithmization and potentiation of binary numbers will be introduced for the first time at the enterprise NPO ELVA in 1979-79. as part of a micro-computer and a tunable control logic mat. The economic effect that can be obtained by the national economy as a result of using the invention for the mass production of these computers per year in an amount of 100 pieces each will be about 215 thousand rubles. in year. An apparatus for logarithmization and potentiation comprising a shift register and a trigger, the first inputs of which are connected to the installation input of the device, a distributor whose input is connected to the first control input of the device, the first output of the distributor is connected to the second input of the trigger, the output of which is connected to the First inputs elements of the first group and, through the first element of the delay, with the first inputs of the elements of the second group and the first input of the first element, through which the clock input device and is connected to the input of the shift register unit, the outputs of which are connected to the second inputs of the corresponding elements of the second group, the third inputs of which and the second inputs of the elements of the first group are connected to the corresponding outputs of the decoder, the inputs of which are connected to the outputs of the shift register, the elements And the first group through the corresponding nodes of the task of the coefficients of the group is connected to the inputs of the first OR element, the output of which through the successively central adder and the second element OR connects ian with the output device facilities, the outputs of the elements AND: 1g of the second group through the third element OR are connected to the input of the adder, the second control input of the device through the series-connected element NOT and the second element AND connected to the first EML input of the fourth element OR, which differs from the purpose of extending the functionality by logarithmization and potentiation of binary floating point numbers, the fifth OR element, three AND elements, three delay elements are entered into it, the first information input of the device is connected to the second input And through the second delay element - with the first input of the third element And whose second input and the first input of the fourth element And are connected to the second control input of the device, the output of the element is NOT connected to the first input of the fifth And element, the second distributor output is connected to the third the input of the third element AND, the output of which is connected through the fourth element OR to the second input of the shift register and the input of the third delay element, the output of which is connected to the third inputs of the nodes specifying the coefficients of the group, the group output in the distributor through the fifth OR element is connected to the third input of the shift register, the second information input of the device through the fourth delay element is connected to the second input of the fourth And element and the input of the fifth delay element, the output of which is connected to the second input of the fifth And element, and the output of the fourth element I are connected to the corresponding inputs of the second element OR, .. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate, No. 446054, cl. G 06 F 5/02, 1973. 2 „Copyright Certificate of the USSR, No. 523408, cl. G 06 F 5/02, 1974 (prototype) .. SS 0
SU782640302A 1978-08-08 1978-08-08 Arrangement for taking logarithms and exponentiating SU711561A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782640302A SU711561A1 (en) 1978-08-08 1978-08-08 Arrangement for taking logarithms and exponentiating

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782640302A SU711561A1 (en) 1978-08-08 1978-08-08 Arrangement for taking logarithms and exponentiating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU711561A1 true SU711561A1 (en) 1980-01-25

Family

ID=20775172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782640302A SU711561A1 (en) 1978-08-08 1978-08-08 Arrangement for taking logarithms and exponentiating

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU711561A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU711561A1 (en) Arrangement for taking logarithms and exponentiating
SU711560A1 (en) Arrangement for taking logarithms
SU921059A1 (en) Random number generator
SU957233A1 (en) Device for simulating simplest random event flow
SU920708A1 (en) Counter-type adder
SU997034A1 (en) Device for computing square root from the sum of squares of two numbers
SU911523A1 (en) Device for computing logarithms of numbers presented in unit-counting code
SU792250A1 (en) Monitored arithmetic unit
SU860064A2 (en) Device for addition in binary system with redundancy
SU586458A1 (en) Digital computer function converter
SU805499A1 (en) Pulse distributor
SU786009A2 (en) Controlled frequency divider
SU529456A1 (en) Adaptive computing device
SU966902A1 (en) Distributor
SU744534A1 (en) Controllable distributor
SU842790A1 (en) Number comparing device
SU911508A1 (en) Device for comparing two numbers
SU1003315A1 (en) Device for control of pulse repetition period
SU877618A1 (en) Shift register
SU720718A1 (en) Voltage to time interval converter
SU857982A1 (en) Square rooting device
SU822215A1 (en) Device for solving heat conductance equation
SU1001468A1 (en) Pulse forming-distributing device
SU631919A1 (en) Arrangement for multiplication of n-digit numbers represented by series code
SU690469A2 (en) Controllable random number sensor