Устройство для логарифмирования двоичных чисел Советский патент 1983 года по МПК G06F7/556 

1

Устройство относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении цифровых логарифмирук Ших устройств и логарифмических преобразователей.

По основному авт. св. N 71776О известно устройство, содержащее дешифратор характеристики и блок сдвига, выходы дешифратора характеристики соединены с управлякхцими входами блока сдвига, который состоит из групп коммутаторов, по п коммутаторов в каждой группе ( п --количество разрядов входного числа), коммутаторы j-и группы (j 1-i-2) содержат пр Ki информационных входов, причем j

Р

р К Р выходы коммутаторов V -и группы

1

(V l- -В-1)соединены с первыми информа: иионными входами одноименных коммута- 20 торов V+1) -и грзуппы, выходы коммутаторов R -и группы соединены с выходными шинами мантиссы устройства, одноименные входы управления коммутаторов j -и

группы объединены и соединены с j -и группой выходов дешифратора характеристики устройства, (t +1)-я группа выходов которого соединена с выходными ши; нами характеристики устройства, с -и (cj,2+K;) информационный вход тп-го коммутатора j -и группы соединен е первым информационным входом

п,.()-1)

J -1-го KOMMyTatopa

м

той же группы, первый информационный вход г -го коммутатора j -и, группы соединен с г -м входом в j -и группе входов дешифратора характеристики.

Принцип действия устройства основан на свойстве двоичного кода числа, за- ключакядегося в том, что характеристика двоичного логарифма числа равна номеру старшего разряда, находящегося в единичном состоянии.

Мантисса логарифма определяется линейной аппроксвмадией логарифмической функдаи между ее целочисленными значениями, В связи с этим, недостатком известного устройства является низкая точность вычисления логарифмов. Цель изобретения - повышение точности вьгаисления логарифмов двоичных чисел; Поставленная цель достигается тем, что в устройство для логарифмирования двоичных чисел введена постоянная память, адресные входы которой соединены с выходами коммутаторов 2 -и групПЬ1 блока сдвига, а выходы соединены с выходными шинами мантиссы. На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - ступенчатая аппроксима ция,логарифмической фупкшш. CxeMSL. (фиг, 1) содержит дешифратор 1 характеристики, ti групп коммутаторов 12, блок 3 сдвига шины 4 -4 входного числа, шины 5 характеристики, шины би-б.. мантиссы, постоянную-память 7. Соответствующие входы управления всех коммутаторов в каждой группе соединены между собой и с выходами дешифра тора характеристики. Выходы дешифрато ра характеристики соединены с выходными шинами характеристики. Выходы бл,ока сдвига соединены с адресными входам постоянной памяти. Работа устройства осуществляется сл дующим образом. Входное число, представленное в двоичном коде, подается через шины 4j.-4 на первые информационные входы коммутаторов первой группы, причем 1,2,3... П разряды входного числа подаются на ...4 соответственно. шины 4, 4 Дешифратор 1 преобразует код исходного числа в двоичный код характеристики. Дешифратор представляет из себя комбинационную логическую схему. В блоке 3 сдвига осуществляется сдвиг исходного кода влево на количеств разрядов, определяемое кодом характерис тики, причем сдвиг осуществляется на столько, что на месте старшего оказывается разряд, следующий за старшим в исходном коде. В связи с тем, что преобразованный таким образом в блоке 3 сдвига код, являющийся мантиссой для прототипа, используется в предлагаемом устройстве в качестве адреса для постоянной памяти 7, где хранятся уточненные значения мантиссы двоичного логарифма. Вычисление логарифма осуществляется с большей точностью по сравнению с про отипом. в отличий от прототипа, манисса логарифма определяется ступенчаой аппроксимацией логарифмической нкции между ее целочисленными значеиями, как показано на фиг. 2. Интервал зменения аргумента между значениями и 2 (октава), где Р - характеристика логарифма числа X, разбивается на 2 шагов постоянной для данной октавы длины - d X : лх-2/:, и де тп - количество адресных разрядов постоянной памяти. Значение мантиссы логарифма числа X задается в i -ой точке, где i 0,1, 2,3,,.,,г.,.2 .Здесь п,(-номер Шага в октаве, соответствующей числу X где Е- символ целой части. Мантиссы для чисел с задаются точно (с учетом числа разрядов кода мантиссы). Погрешность от дискретности задания функции для чисел с р т определяет ся выражением: ,.п.АХ) к 7 Максимальная погрешность аппроксимации ( ,), как следует из фиг. 2, соотвествует первому шагу, когда переменная принимает значение: , Определяя погрешность в точке X по выражению (З), получаем: С mdX С+Р C ). Таким образом, уже при значении параметра m 6 погрешность от аппроксимации не превышает 0,3%. Последнее характеризует относительную простоту предлагаемого устройства и yKa3btвает на экономическую эффективность его использования. Повьпаение же точности вычисления логарифмов двоичных чисел в предлагаемом устройстве расширяет возможности его использования. Формула изобретения ycTpoiteiBO для логарифмирования двоичных чисел по авт св. № 71776О, отличающееся тем, что, с

510010954

пепью пов пиения точнслти вычислений,ми коммутаторов С-и группы

Б него введена постоянная память, адрес- сдвига , а выходы соединены с выходныные входы которой соединены с выхода-ми шинами мантиссы.

б I