SU991419A2 - Digital function converter - Google Patents

Digital function converter Download PDF

Info

Publication number
SU991419A2
SU991419A2 SU802926512A SU2926512A SU991419A2 SU 991419 A2 SU991419 A2 SU 991419A2 SU 802926512 A SU802926512 A SU 802926512A SU 2926512 A SU2926512 A SU 2926512A SU 991419 A2 SU991419 A2 SU 991419A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
subtractors
inputs
converter
Prior art date
Application number
SU802926512A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Леонидович Рейхенберг
Original Assignee
,за витель
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 ,за витель filed Critical ,за витель
Priority to SU802926512A priority Critical patent/SU991419A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU991419A2 publication Critical patent/SU991419A2/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Description

Изобретение относитс  к цифровой вычислительной технике и может найтиv применение дл  аппаратной реализации вычислени  функций.The invention relates to digital computing and can be used for hardware implementation of computing functions.

По основному эвт. св. № 744590 известен цифровой функционашьный преобразователь, содержащий четыре сумматора-вычитател , два регистра, блок анализа и блок управлени , причем выходы блока анализа соединены с первыми управл ющими входами первого - четвертого сумматоров-вычитателей и с входом блока управлени , первый выход которого соединен с управл ющими .входами регистров, а второй выход - с вторыми управл ющими входами сумматоров-вычитателей, выход первого регистра соединен с первыми входами первого и второго сумматоров-вычитателей , вторые входы которых соединены с входом первого регистра и первым входом цифрового функционального преобразовател , выход второго регистра соединен с первыми входами третьего и четвертого сумматоров-вычитаталей, вторые входы которых соединены с входом второго регистра и вторым входом цифрового функционального преобразовател , выходы первого и третьего сумматороввычитателей соединены соответственно с первым и вторым входами блока анализа .On the main eute. St. No. 744590 is known for a digital function converter comprising four totalizers, subtractors, two registers, an analysis unit and a control unit, the outputs of the analysis unit are connected to the first control inputs of the first to fourth totalizer subtractors and to the input of the control unit, the first output of which is connected to the control register inputs, and the second output - with the second control inputs of the adders-subtractors, the output of the first register is connected to the first inputs of the first and second adders-subtractors, the second inputs of which Connected to the input of the first register and the first input of the digital functional converter, the output of the second register is connected to the first inputs of the third and fourth adders-subtractors, the second inputs of which are connected to the input of the second register and the second input of the digital functional converter, the outputs of the first and third totalizers of the readers, respectively, are connected to the first and the second inputs of the analysis block.

с Этот цифровой функциональный преобразователь предназначен дл  вычислени  трех функций 2ху/(х+у), 2х /(х+у) и 2yV(x+y) .2.c This digital function converter is designed to calculate the three functions 2 x / (x + y), 2 x / (x + y) and 2yV (x + y) .2.

Недостатком известного преобразо 0 вател   вл ютс  ограниченные функциональные возможности.A disadvantage of the known converter is the limited functionality.

Цель изобретени  - расширение Класса решаемых задач за счет дополнительного вычислени  Функций)х-уЯ /СХ+У). (Зху-х)/(х+у) и (Зху-у }7 /ТХ-ЬУ).The purpose of the invention is the extension of the Class of tasks to be solved due to the additional calculation of Functions (xyY / CX + Y). (Shu-x) / (x + y) and (Shu-y} 7 / TX-B).

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цифровой функциональный преобразователь введены три сумматоравычитател  ,, первые управл ющие вхо20 ды которых соединены с первым выходом блока анализа, вторые управл ющие входы сумматоров-вычитателей соединены со вторымвыходом блока управлени  первые информационные входы п тогоThe goal is achieved by introducing three totalizers into the digital functional converter, the first control inputs of which are connected to the first output of the analysis unit, the second control inputs of the totalizer subtractors are connected to the second output of the control unit, the first information inputs of the fifth

25 и седьмого сумматоров-вычитателей25th and seventh adders-subtractors

соединены.с выходом второго регибтра, первый и второй информационные входы шестого сумматора-вычитател  и вторац информационные входы п того и седьмо-connected to the output of the second regibtra, the first and second information inputs of the sixth adder-subtractor and the second information inputs of the fifth and seventh

30 го сумматоров-вычитателей соединены30th adders-subtractors are connected

с выходом первого регистра, третий информационный вход п того сумматоравычитател  соединен с входом пуска преобразовател , третьи информационные входы шестого и седьмого сумматоров-вычитателей соединены.с первым входом преобразовател .with the output of the first register, the third information input of the fifth totalizer is connected to the start input of the converter, the third information inputs of the sixth and seventh totalizer-subtractors are connected to the first input of the converter.

На чертеже приведена блок-схема преобразовател .The drawing shows a block diagram of the Converter.

Преобразователь содержит сумматоры- вычи тат ели 1-7, регистры 8 и 9, блок 10 анализа, блок 11 управлени , входы 12-14 преобразовател  и выходы 15-21 преобразовател .The converter contains adders - calculator 1-7, registers 8 and 9, analysis block 10, control block 11, converter inputs 12-14, and converter outputs 15-21.

Сумматоры-вычитатели 5-7 могут быть выполнены либо в виде многоразр дной параллельной комбинационной логической схемы (матрицы) сложени вычитани , либо в виде последовательной схемы, содержащей одноразр дные сумматоры-вычитатели и регистр. Управл ющий вход одноразр дного сумматор а- вычитател    вл етс  первым управл ющим входом сумматора. Вход сдвига регистра  вл етс  BIорым управл ющим входом. Вход1Л первого одноразр дного сумматора-вычитател   вл  ютс  первым и вторым информационными входами. Информационный вход регистра  вл етс  третьим входом, а выход регистра  вл етс  выходом сумматор-вычитател .Adders-subtractors 5-7 can be executed either in the form of a multi-bit parallel combinational logic circuit (matrix) for adding subtraction, or in the form of a sequential circuit containing one-bit adders-subtractors and a register. The control input of the one-bit adder a-subtractor is the first control input of the adder. The shift register input is the third control input. The input 1L of the first one-bit totalizer-subtractor are the first and second information inputs. The information input of the register is the third input, and the output of the register is the output of the adder-subtractor.

Блок 11 управлени  содержит генератор импульсов, два триггера, счетчик , дешифратор, п ть элементов И, три элемента ИЛИ и два элемента задержки , причем первый вход блока управлени  соединен.с первым входом первого элемента ИЛИ, входом первого элемента задержки и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого триггера, пр мой и инверсный выходы которого соединены с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора импульсов, входы пуска и останова которого соединены с выходом первого элемента задержки и вторым входом блока управлени  соответственно , второй вход первого триггера соединен с выходом дешифратора, третьим выходом блока управлени  и первыми входами третьего и четвертоjго элементов И, вторые входы которых соединены с третьим входом блока управлени , первый выход которого  вл етс  выходом третьего элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом п того элемента И, первый вход которого соедийен с пр мым выходом .второго триггера, входы которого соединены с выходами четвертого элемента И и первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, выход первого элемента И соединен со вторым входомThe control unit 11 contains a pulse generator, two triggers, a counter, a decoder, five AND elements, three OR elements and two delay elements, with the first input of the control unit connected to the first input of the first OR element, the input of the first delay element and the first input of the second element OR, the output of which is connected to the first input of the first trigger, the direct and inverse outputs of which are connected to the first inputs of the first and second elements AND, the second inputs of which are connected to the output of the pulse generator, the start and stop inputs of first connected to the output of the first delay element and the second input of the control unit, respectively, the second input of the first trigger is connected to the output of the decoder, the third output of the control unit and the first inputs of the third and fourth And elements, the second inputs of which are connected to the third input of the control unit, the first output of which The output of the third element OR, the first input of which is connected to the output of the fifth element AND, the first input of which is connected to the direct output of the second trigger, whose inputs are connected to the outputs of the even the right element And the first element OR, the second input of which is connected to the output of the third element And, the output of the first element And is connected to the second input

третьего элемента ИЛИ, вторым входом блока управлени  и входом счетчика, выход которого соединен со входом дешифратора, выход второго элемента И соединен со вторым входом п того элемента И через второй элемент задержки со вторым входом второго элемента ИЛИ, выход первого триггера  вл етс  четвертым выходом блока управлени .the third OR element, the second input of the control unit and the counter input, the output of which is connected to the input of the decoder, the output of the second element AND is connected to the second input of the fifth element AND through the second delay element to the second input of the second OR element, the output of the first trigger is the fourth output of the block management

Вычислени  функций в данном преобразователе основано на одновременном решении системы разностных рекуррентных соотношений в итерационном процессе, ..The calculations of functions in this converter are based on the simultaneous solution of a system of difference recurrence relations in an iterative process, ..

ло VN lo vn

х.,Х.с.хг Х v Уj -- j-cyj a- %- .x., h.s.xg x v vj - j-cyj a-% -.

ахOh

--)-)

-JM-Zj- .- 2„-JM-Zj- .- 2 „

Io--XIo - X

00

о- . U,Vo-0 Nj4r- r4j 2:V v,-- :about- . U, Vo-0 Nj4r- r4j 2: V v, -:

л (l (

%Х N(/j.,,.jX2: % X n (/ j. ,,. JX2:

; Xil-V ; Xil-v

о Qj,,, about qj ,,,

где 3 О, п - номер итерации,where 3 O, n is the iteration number,

i О, п - вес или показательi Oh, p - weight or indicator

итерации /iterations /

п - число разр дов операнда (одного из аргумпнтов ).n is the number of bits of the operand (one of argumpnt).

Рекуррентные соотношени  алгоритма обладают рекуррентными свойствами и вычисл ютс  одновременно в одном итерационном процессе. Каждое соотношение может вычисл тьс  либо параллельно за один такт, либо последовательно за n+m тактов, где m Hlog rfчисло дополнительных заиштных разр дов регистров и сумматоров-цычитателей дл  компенсации погрешности усечени  чисел при их сдвиге. Соотношение х- реализуетс  в сумматоре-вычитателв 1, соотношение у. реализуетс  в сумматоре-вычитателе 3, соотношение ZJ реализуетс  в сумматоревычитателе 2, соотношение Uj реализуетс  в сумматоре-вычитателе 4, соотношение V; реализуетс  в сумматоре-вычитателе 5, соотношение W: реализуетс  в сумматоре-вычитателе б, соотношение Q.I реализуетс  в. сумматоревычитателе V. Значени  у2г получаютс  соответственно в регистрах 8 и 9. Логическое уравнение у- -х. решаетс  в блоке 10 анализа. .Вычислени  в преобразователе осуществл ютс  следующим образом.The recurrent relations of the algorithm have recurrent properties and are calculated simultaneously in a single iterative process. Each relation can be calculated either in parallel in one clock cycle or sequentially in n + m clock cycles, where m Hlog is the number of additional bits of registers and accumulator chimeters to compensate for the truncation error of numbers during their shift. The ratio x- is realized in the subtractor-subtractor 1, the ratio is y. is implemented in adder-subtractor 3, the ratio ZJ is realized in adder-subtractor 2, the relation Uj is realized in adder-subtractor 4, the ratio V; is implemented in adder-subtractor 5, the ratio W: is realized in adder-subtractor b, the ratio Q.I is realized in. summator V. The values of y2g are obtained respectively in registers 8 and 9. The logical equation y - x. resolved in analysis block 10. The calculations in the converter are carried out as follows.

Первоначальное значение кода х устанавливаетс  в регистр вив еумматоры-вычитатели 1-2 и 6-7, а значение кода у устанавливаетс  в регистр 9 и в сумматоры-вычитателн 3-4 По стартовому импульсу с входа 14 устанавливаетс  нулевое значение в сумматоре-вычитаТеле 5.The initial value of the x code is set in the register viv of the subtractors 1-2 and 6-7, and the value of the y code is set in the register 9 and in the adders-subtractor 3-4 On the starting pulse from the input 14 a zero value is set in the adder-subtractor 5.

В момент,- по влени  в блоке управлени  импульса конца итерации в блоке 10 анализа вырабатываетс  значение цифры q- дл  следук цей итерации. При значений а. --«-1 в сумматорах- . вычитател х 1,4, б, по первому и второму входам сумматоров-вычитателей 5 и 7 выполн етс  сложение, а в сумматорах-вычитател х 2-3, по второму входу сумматора-вычитател  5 и по первому входу сумматора-вычитател  7 выполн етс  вычитание. При q; / -1 режим их работы мен етс  на обратный.At the moment — the occurrence of the end of the iteration in the control unit of the pulse in the analysis block 10 — the value of the digit q is generated for the following iteration. With values of a. - "- 1 in adders -. subtractors 1.4, b, addition is performed on the first and second inputs of adders-subtractors 5 and 7, and in subtractors-2-3, on the second input of adder-subtractor 5 and on the first input of adder-subtractor 7, subtraction. When q; / -1 their operation mode is reversed.

При равенстве содержаний х и у: в сумматорах-вычитател х 1 и 3, J в блоке 10 анализа формируетс  сигнал на втором выходе, по которому в блоке 11 управлени  выключаетс  генератор тактовых импульсов х и процесс вычислени  закончен. При это в сумматорах-вычитател х 1 и 3 (выходы 15 и 17) содержитс  значение функции 2ху/(х+у), в сумматоре-вычитателе 2 (выход 16) содержитс  значение фукнции 2xV(x+y), в сумматоревычитателе 4 (выход 18) содержитс  значение функции (х-«-у), в сумматоре-вычитателе 5 (выход 19)содержитс  значение функции (х-у) /(х+у), в сумматоре-вычйтателе б (выход 20)5. содержитс  значение функции (Зху-х) /(х-«-у), в сумматоре-вычитателе 7 (выход 21) содержитс  значение функции (Зху-у)/(х-|-у) .If the contents of x and y are equal: in subtractors 1 and 3, J in block 10 of the analysis, a signal is generated at the second output, according to which in block 11 of control, the clock generator x is turned off and the calculation process is completed. In this case, adders x 1 and 3 (outputs 15 and 17) contain the value of the function 2 xu (x + y), adder subtractor 2 (output 16) contains the value of the function 2xV (x + y), and adder 4 (17 output 18) contains the value of the function (x - "- y), subtractor 5 (output 19) contains the value of the function (xy) / (x + y), and summing pad b (output 20) 5. contains the value of the function (Shx-x) / (x - “- y), in the adder-subtractor 7 (output 21) contains the value of the function (Shu-y) / (x - | - y).

Максимальное врем  вычислени  одновременно шести указанных функций в данном преобразователе дл  параллельного принципа работы в тактах равно , а дл  последовательного принципа работы в тактах равноThe maximum computation time of the six specified functions in this converter for the parallel principle of operation in clock cycles is equal to, and for the sequential principle of operation in cycles, it is equal to

Тк,(п+т+1). . TK, (n + t + 1). .

Однако благодар  асинхронному режиму работы (прерывание процесса вычислени  при х yi) дл  большинства значений арп ментов врем  вычислени  значительно меньше максимального значени , так как процесс оканчиваетс  на итерации, номер которой меньше значени  п.However, due to the asynchronous mode of operation (interruption of the computation process with x yi) for most of the arithmetic values, the computation time is significantly less than the maximum value, since the process ends in an iteration whose number is less than the value n.

В обгцем случае погрешность вычис-. лени  указанных функций определ етс In the case of error, the computation error is. of these functions is determined

0 длиной разр дной сетки регистров и сумматоров и при использовании дополнительных разр дов m всегда меньше единицы последнего младшего разр да п.0, the length of the bit grid of registers and adders and when using additional bits m are always less than one of the last least significant bit n.

5five

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Цифровой функциональный преобраQ эователь по авт. св. 744590, о тличающийс  тем, что, с целью расширени  класса решаемых задач за счет дополнительного вычислени  функций (х-у)/(х-у), (Зху-х / 5 /(х+у) и (Зху-у)/(), в него введены три сумматора-вычитател , первые управл ющие входы которых соединены с первым выходом блока анализа, вторые управл ющие входы сумматоров-вычитателей соединены со вторьм выхо0 дом блока управлени , первые информационные входы п того и седьмого сумматоров-вычитателей соединены с выходом второго регистра, первый и второй информационные входы шестого Digital functional converter on author St. 744590, differing from the fact that, in order to expand the class of problems to be solved, by additionally calculating the functions (xy) / (xy), (Zhu-x / 5 / (x + y) and (Zhu-y) / (), three adders-subtractors are entered into it, the first control inputs of which are connected to the first output of the analysis unit, the second control inputs of the adders-subtractors are connected to the second output of the control unit, the first information inputs of the fifth and seventh totalizers-subtractors are connected to the output of the second register, the first and second informational inputs of the sixth 5 сумматора-вычитател  и вторью информационные входы п тогр и седьмого сумматоров-вычитателей соединены с выходом первого регистра, третий информационный вход п того сумматора0 вычитател  соединен с входом пуска преобразовател , третьи информационные входы шестого и седьмого сумматоров-вычитателей соединены с первым входом преобразовател .5 totalizer subtractors and the second information inputs of ptgr and the seventh adders-subtractors are connected to the output of the first register, the third information input of the fifth adder0 subtractor is connected to the start input of the converter, the third information inputs of the sixth and seventh totalizers-subtractors are connected to the first input of the converter. 5five Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination 1, Авторское свидетельство СССР 744590, кл, G Об F 7/38, 1978 (прототип ) ,1, USSR inventor's certificate 744590, class, G About F 7/38, 1978 (prototype),
SU802926512A 1980-05-20 1980-05-20 Digital function converter SU991419A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802926512A SU991419A2 (en) 1980-05-20 1980-05-20 Digital function converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802926512A SU991419A2 (en) 1980-05-20 1980-05-20 Digital function converter

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU744590 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU991419A2 true SU991419A2 (en) 1983-01-23

Family

ID=20896453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802926512A SU991419A2 (en) 1980-05-20 1980-05-20 Digital function converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU991419A2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102314331A (en) Divider and realization method thereof
SU991419A2 (en) Digital function converter
SU960807A2 (en) Function converter
SU561184A1 (en) Device for calculating the root of the fourth degree
SU693379A2 (en) Function generator
SU744595A1 (en) Digital function generator
SU1756887A1 (en) Device for integer division in modulo notation
SU922760A2 (en) Digital function generator
SU840890A1 (en) Number comparing device
SU662939A1 (en) Multiplier
SU881737A1 (en) Device for computing function
SU732861A1 (en) Device for computing inverse value
SU607214A1 (en) Arrangement for taking the third root of quotient and product
SU798858A1 (en) Computing unit of digital network model for solving partial differential equations
SU868767A1 (en) Device for computing polynomials
SU662937A1 (en) Device for computing the function:y equals e raised to the x power
SU794634A1 (en) Device for multiplying series code by fractional factor
SU1751751A1 (en) Device for calculating square root from sum of squarers
SU957208A1 (en) Device for calculating hyperbolic functions
SU877529A1 (en) Device for computing square root
SU732888A1 (en) Device for computing hyperbolic functions
SU926666A2 (en) Digital function generator
SU1056183A1 (en) Device for dividing numbers
SU922733A2 (en) Digital function generator
SU991414A1 (en) Multiplication device