Устройство для округления числа Советский патент 1983 года по МПК G06F7/38 

.

DO

DO 3 Изобретение относится к. вычислительной технике и может быть испрль эовано при создании высокоточных си тем обработки цифровой информации. Известно устройство для округления результата элементарной операци (сложение, сдвиг, умножение, делени содержащее регистр числа с дополнительными разрядами для округления . При выполнении округления производи ся отбрасывание дополнительных разрядов 1. . Однако ошибка округления всегда имеет один и тот же знак, противоположный знаку округленного операнда, что приводит к быстрому накапливанию ошибок вычислений. Известно также устройство для ок ругления числа, содержащее регистр числа с дополнительными разрядами для округления, шину тактовых сигналов и элемент И. При этом прямой выход старшего дополнительного разряда соединен с первым входом элеме та И, второй вход которого соединен с шиной тактовых сигналов устройств а выход соединен с входом млалщего разряда регистра числа, который имеет цепь переноса единицы, поступающей в младший разряд 2. Недостаток этого устройства заключается в том, что при выполнении последовательности операций округления в ошибке округления появляется систематическое смещение, которое объясняется тем, что ошибка округления результата элементарной- операции равная половине младшего разряда результата., оставшегося после отбрасывания младших разрядов результата, не может быть скомпенсирована, а это ведет к неоправданно большому росту общей ошибки вычислений. Наиболее близким к изобретению яв ляется устройство для округления/ числа, содержащее счетчик и регистр дополнительных разрядов числа, шину тактовых сигналов, три элемента И, два. элемента ИЛИ и триггер со счет. ным входом, причем первый вход первого .элемента И подключен к шине так ховых сигналов устройства, входы пер вого элемента ИЛИ подключены к выходам разрядов регистра дополнительных разрядов числа, исключая старший, вы ход первого элемента ИЛИ соединен с инверсным входом второго элемента И и первым входом третьего элемента И, старший разряд регистра дополнитель ных разрядов числа соединен с прямым входом второго элемента И и вторым входом третьего элемента И,т)втий вход которого соединен с шиной такто вых сигналов устройства,выход второг элемента И соединен с вторым входом первого элемента И и счетным входом триггера, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а выход второго элемента ИЛИ подключен к входу счетчика 3. Недостатком известного устройства является сложность его Функциональной структуры. Цель изобретения - упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство для округления числа, содержащее счетчик, регистр дополнительных разрядов числа, элемент И, триггер, причем шина тактовых сигналов устройства подключена к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом прямого значения старшего разряда регистра дополнительных разрядов числа, содержит элемент И-НЕ и элемент ИЛИ-НЕ, входы которого соединены с выходом инверсного значения старшего разряда регистра дополнительных разрядов числа и выходами прямых значений остальных разрядов регистра дополнительных разрядов числа, выхсзд элемента ИЛИ-НЕ соединен с первым входом элемента И-НЕ и счетным входом триггера, выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ, выход которого подключен к третьему входу элемента И, выосод которого подключен к ВХОДУ счетчика. На Чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит счетчик 1, регистр 2 допЪлнительных разрядов числа, элемент ИЛИ-НЕ 3, триггер 4 (со счетным входом), элемент И-НЕ 5, элемент И 6 и шину 7 тактовых сигналов. Выход инверсного значения старшего разряда и выходы прямых значений всех остальных разрядов регистра-2 соединены с входами элемеита ИЛИ-НЕ 3, выход которого соединен с цходом элемента И-НЕ 5 и счетным входом триггера 4, выход которого соединен с другим входом элемента И-НЕ 5, выход которого соединенс входом элемента И б, другие входы которого подключены соответственно к шине 7 тактовых сигналов и выходу прямого значения старшего разряда регистра 2. Выход элемента И б соединен с входом счетчика 1, в который записаны основные разряды округляемого числа. Устройство работает следующим образом. При округлении числа на вход элемента И б поступает сигнал по шине 7 тактовых сигналов. При ситуациИ| когда старший разряд и хотя бы один из остальных дополнительных разрядов регистра 1 находятся в состоянии , с выхода элемента ИЛИ-НЕ,3 на вход элемента И-НЕ 5 и счетный вход триггера 4 сиг нал не поступает, поэтому при любом состоянии триггера 4, состояние которого не изменяется, с выхода элемента ИгНЕ 5 сигнал поступает на вхо элемента И 6, на другой вход которого поступает сигнал с выхода прямого эначения старшего разряда регистра 2. На выходе элемента И 6 вырабатывается сигнал, который поступает на вход счетчика 1, содержимое котог рого увеличивается на цену младшего разряда. При ситуации, когда старший разряд регистра 2 находится в состоянии 0|. а остальные разряды регистра 2находятся в любом состоянии,.на вход элемента И 6 сигнал не поступает, поэтому не поступает сигнал на вход счетчика 1, содержимое которого не изменяется. Так как с выхода инг jBepcHoro значения старшего разряда регистра 2 на вход элемента ИЛИ-НЕ 3 поступает сигнал, независимо от состоянии ос1;альных разрядов регистра 2 на счетный вход триггера 4 сигнал е поступает и его состояние не изме няется . При ситуации, когда ра зряды регис та 2 находятся в состоянии 100...0/ на вход элемента И б поступает сигнал с выхода прямого значения разряда регистра 2.. Так как ни на один иэ входов элемента ИЛИ-НЕ 3сигнал не поступает, на его выходе вырабатывается сигнгш, который поступает на вход элемента И-НЕ 5 исчетный вход триггера 4, состояние которого изменяется на противоположное. Если триггер 4 до поступления сигнала на его счетный вход находился в состоянии О, на выходе зле-. мента И-НЕ 5 вырабатывается сигнал, который поступает на вход элемента И б, на выходе которого вырабатывается сигнал, который поступает на вход счетчика 1, содержимое -.-Kotopoго увеличивается на цену младшего разряда. Если же триггер 4 до поступления сигнала на его счетный вход находился в состоянии ., с выхода элемента И-НЕ 5 на вход элемента И 6 сигнал не -поступает, поэтому с его выхода на вход счетчика 1 сигнал не поступает и его содержимое не изменится. В первом случае содержимое счетчика I увеличивается на цену младшего разряда при нахождении старшего разряда регистра 2 в состоянии Ч и хотя бы одного из остальных раэря дов регистра 2 в состоянии . Во втором случае содержимое счетчика 1 не изменяется при Нахождении старшего разряда регистра 2 в состонезависимо от состояния остальных разрядов регистра 2. В третьем случае содержимое счетчика 1 увеличивается на цену младшего разряда через раз при каждом состоянии разрядов регистра 2 в состоянии 100...О . Таким образом, замена двух элементов ИЛИ на равнозначные по сложности и быстродействию соответственно элемент ИЛИ-НЕ и элемент И-НЕ позволяет сократить аппаратурные затраты по сравнению с.известным устройством на два элемента И.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОКРУГЛЕНИЯ ЧИСЛА, содержащее счетчик, регистр дополнительных разрядов числа, элемент И, триггер, причем шина тактовых сигналов устройства подключена к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом прямого значения старшего разряда регистра дополнительных разрядов числа, , о тл йча ю ще е ся тем, что, с Целью упрощения устройства, оно содержит элемент И-НЕ и элемент ИЛИ-НЕ, входы которого соединены с выходом инверсного значения старшего разряда регистра дополнительных разрядов чис.ла и 1выходгили прямых значений остальных разрядов ре.гистра дополнительных разрядов числа, выход элемента ИЛИНЕ соединен с первым входом элемента (И-НЕ и счетным входом триггера, выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ, ВЕЛХОД которого Щ подключен к третьему входу элемента и, выход которого подключен к входу счетчика.