Устройство для вычисления логарифма Советский патент 1983 года по МПК G06F7/556 

Изобретение, относится к вычислительной технике и предназначено для вычисления логарифма по основанию два от чисел, представленных параллельным двоичным потенциальным кодом, и может быть использовано в ци ровых системах обработки геофизичес ких, например сейсмических, данных. Известно цифровое устройство ,для вычисления логарифма, содержащее ре гистры, логические блоки, ПЗУ констант, сумматор С17. Недостатком известного устройст ва является сложность технической реализации и высокая стоимость иззд использования ПЗУ. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для вычисления логарифма, содержащее блок управления, бло сдвига, параллельный сумматор, логические схекы И, ИЛИ, НЕ, шифратор и дешифратор 23. К недостаткам известного устройс ва относятсяЕ невысок точность ло1;арифмирования (максимальные относи тельная и абсолютная погрешности ра ны 0,6 и 0,036%), иа-эа этого устройство оперирует только с шестираз рядными двоичными числами. . Цель изобретения - повышение точности логарифмирования., Поставленная цель достигается тем, что в устройство для вычисления логарифма, содержащее блок вьвделе- н.Ия старшего разряда, шифратор, блок сдвига, сумматор, первый элемент И и пepвfый элемент НЕ, причем вход устройства соединен с входом блока выделения старшего разряда и информационным входом блока сдвига, управ ляющий вход котсч ого соединен с выходом блока выделения старшего разря да и входом шифратора, з-й выход (i 1,2,...,7) блока сдвига соединен с первым входом i-ro разряда сумматора, выходаа шифратора и сумматора являются выходами устройства дополнительно введены первый и второй элементы И-НЕ, второй элемент И,.второй, третий и четвертый элементы НЕ, элемент И с инверсным входом, группа элемента И и группа элементов И с инверсным входом, причем выход первого разряда блока сдви га соединен с первым входе первого элемента , первым входом второго элемента И, инверсным входом элемента И с инверсным входом, и чет рез первый элемент НЕ с, первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом вто рого разряда блока сдвиг-а Hjifpea второй элемент НЕ с вторьам входом первого элемента И-НЕг третий вход которого соединен через третий элемент НЕ с выходсам третьего разряда .блока сдвига и третьим входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, выход первого элемента И соединен с вторым входом второго элемента И, прямым входом элемента И с инверсным входом и через четвертый элемент НЕ с вторыми входами четвертого, шестого и седьмого разрядов сумматора, выход элемента И с инверсным входом соединен с первыми входами элементов И группы, выход второго элемента И соединен с пря№лми входами элементов и с инверсными входами группы, выход j-ro разряда блока сдвига, j 2,3,4,5, соединен с инверсным входом (j-l)-ro элемента И с инверсньлм входом, группы и вторым входом (j-l)-ro элемента И группы, выход которого соединен с вторым входом (j+2)-ro разряда сумматора и выходом (j-l)-ro элемента И с инверсным входом группы, вторые входы первого, второго и третьего разрядов сумматора;Соединены с входом нулевого потенциала устройства.Предлагаемая конструкция устройства обеспечивает более высокую точность логарифмирования, так как поправка вычисляется арифметически, с большой точностью, достигающей евяти-десяти двоичных разрядов (а у прототипа - восьми разрядов). Определение поправки производится арифметически с помсядью матриц сдвига, прямой - если мантисса X нормализованного числа меньше 11/16, инверсной, если больше 13/16 или логически, в виде константы Л v. у-11 EOOOlOll), если Jf L X -77-. , в пер V-16 1 76 То I ых двух случаях поправка равна 2У--Т и 2-2 -Zx соответственно. Г. 4 На чертеже приведена структурная хема устройства. В устройство входят блок 1 выдеения старшего разряда, блок 2 сдвига, шифратор 3, сумматор 4, элементьа И 5,:. элементы Ибо иНверсным ВХОДОМ, элементы И-НЕ 7 г элементы НЕ 8f :рруппа 9 элементов И с инверсньпл входом и группа 10 элементов И. Работа устройства основана на оотношениях; Iog2 г N-UIog CI- t),(1) где t 2: ;j-j-, (o.) Iog2 (l+t) 5it+At ,

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЛОГАРИФМА, содержащее блок выделения старшего разряда, шифратор, блок сдвига, сумматор, первый элемент И и первый элемент НЕ, причем вход устройства соединен с входом блока выделения старшего разряда и информационным входом блока сдвига, управляющий вход которого соединен с выходом блока выделения старшего разряда и входом шифратора, а-и выход (i 1,2,,..,7) блока сдвига ; соединен с первым входом 1-го разряда сумматора, выходы шифратора и сумматора являются выходами устройства, отлич ающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены первый и второй элементы И-НЕ, второй элемент И, второй, третий и четвертый элаченты НЕ, элемент И с инверсным входом, группа элементов И и группа элементов И с инверсным входом,.причем выход первого разряда блока сдвига соединен с первым входом первого элеменга И-НЕ, первым входом второго элемента И, инверсным входом элемента И с ийверсным входсмл и через первый элемент НЕ с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом второго разряда блока сдвига и через второй элемент НЕ с вторым входом первого элемента И-НЕ, третий вход которог.о соединен через третий элемент НЕ с выходом третьего разряда бл еж а сдвига и третьим входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого coejE tHeH с выходом первого элемента й-НЕ, выход первого элемента И соединен с вторым входом второго элемента И, прямьм входе Элемента И с инверсным входом и через четвертый элемент НЕ с вторыми входами четвертого, шестого и седьмого разрядов сумматора, выход элемента И с инверсны входом соединен с первыми входами элементов И группы, выход второго элементами соединен с пря1 1Ш1ми входами элементов И с инверсными входами гругты, выход j-ro разряда блока сдвига, j 2,3,4, 5, соединен с инверсным входом