Устройство для вычисления многочленов Советский патент 1985 года по МПК G06F17/10 

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть применено в цифровых вычислительных машинах и устройствах, в ча кости в системах цифровой обработки изображений. По основому авт. св. № 1048481 известно устройство для вычисления многочленов, которое позволяет вычи лять многочлен вида F(,x) cij + o(x + c(... и содержит входной регистр, m блоко постоянной памяти первой группы (т - степень многочлена) , :п суммато ров, m блоков постоянной памяти второй группы, (гп+1) регистров коэф фициентов, которые входят в состав блока коэффициентов и суммирующий блок. В первом блоке постоянной памяти записана таблица функции (х +х ...,+х), в блоках 2-т постоянн памяти первой группы записаны таблицы возведения чисел в степень j (,m). в блоках постоянной памяти второй группы записаны таблицы возведения чисел в квадрат. В регистрах коэффициентов 1-tn записань коэф фициенты , а в ()м регистре коэффициента записан коэффициент (,-1/4(a,...+ap. В известном устройстве значение многочлена формируется в виде Р(х)..(«..Ч....(. --x2-).(l,2«.xff(lf2c,.x2|V.... ) 1. : Недостатком известного устройств являются ограниченные функцион,альные возможности вследствие .необходимост предварительной об заботки коэффициентов. Действительно, как было пока зано выше, в (т+1)-м регистре коэффициентов записан коэффициент а ар-1/4(а2 ...+а), который должен быть вычислен заранее, для 1чего необходим дополнительный вычис шитель для обработки коэффициентов. Таким образом, известное устройство не может быть самостоятельно использовано при вычислении многочлена, заданного набором коэффициентов что су1цественно уменьшает его функциональные возмож ности. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем вычисления многочленов без предварительной обработки коэффициентов. Поставленная цель достигается тем, что выход суммирующего блока соединеп с информационным входом (т+1)-го регистра коэффициентов, управляющий вход которого подключен к первому тактирующего входу Устройства, управляющий вход входного регистра соединен с вторым тактирующим входом устройства. На чертеже приведена структурная схема устройства для вычисления многочленов.1 Выходы входного регистра 1 соединены с входами гг блоков 2 постоянной памяти (tri- степень многочлена) и с первой группой входов первого из m сумматоров 3. Выходы второго, третьего, .,.,tn-ro блоков 2 постоянной памяти подключены к первым входам соответственно второго, третьего, ..., т-го сумматора 3. Вторые входы каждого сумматора 3 связаны с выходами регистров 4 коэффициентов. Выходы первого, второго,...,m-го сумматора 3 связаны с входами соответственно первого, второго,..., т-го блока 5 постоянной памяти. Выходы блоков 5 постоянной памяти подключены к входам суммирующего блока 6, начиная с второго входа. Выходы первого блока 2 постоянной памяти подключены к первому входу суммирующего блока-6. Выход суммирующего блока 6 соединен с выходом устройства 7 и с информационным входом (т+1)-го регистра 4 коэффициента, управляющий вход которого подключен к первому управляющему входу устройства В. Выход (т+1)-го регистра 4 коэффициента подключен к (гл+1)-му входу суммирующего блота 6. Управляющий вход входного регистра 1 соединен с вторым управляющим входом устройства 9. Первый, второй, ..., регистры 4 коэффициентов входят в состав блока 10 коэффициентов. Б первом блоке 2 постоянной памяти записана таблица функции ( + . .. ,) . Во втором блоке 2 постоянной памяти записана таблица для возведения чисел в квадрат, в третьем блоке 2 постоянной памяти записана таблица для возведения чисел в третью степень, в т-ом блоке 2 постоянной памяти записана таблица для возведения чисел вт-ю степень. В блоках 5 постоянной памяти записаны таблицы возведения чисел в квадрат. Суммирующий блок 6 может быть построен, например, на основе дерева сумматоров. Регистры 4 коэффициентов могут быть построены на основе триг- j геров с внутренней задержкой, например на М-5 триггерах.

Перед началом вычисления многочлена F(x)-«o + t «2 к t... + « аргумент х записан во входном регист- ю ре 1, а коэффициенть а. - в блоке 10 коэффициентов. При этом в каждом i-M регистре 4 коэффициента записан коэффициент а ; (i 1,2, ...,№), а в ((Ti+1)-M регистре 4 коэффициента - t5 коэффициент а.

Вычисление многочлена выполняется за два такта. В первом такте на входе устройства 9 присутствует О, код из входного регистра 1 не выдается. 20 На адресные входы блоков 2 постоянной памяти и на одну группу входов сумматора 3 поступает нулевой код. В сумматорах 3 осуществляется суммирование коэффициентов 1/2 а, 1/2 а2, 25 1/2 а, ... 1/2 а (коэффициенты апоступают на входы сумматоров 3 Со сдвигом на один разряд в сторону младших разрядов с нулевым кодом, поступающим с выходов входного регистра 1 у и второго, третьего, .., т-го блоков 2 постоянной памяти. Слова с выходов сумматоров 3 поступают на адресные входы блоков 5 постоянной памяти, где возводятся в квадрат. На выходе суммирующего блока 6 формируется величина + 1/4а +1/4а| + .. . + . Затем-на вход устройства 8 поступает.единичный сигнал, по которому производится запись слова„ с выходов суммирующего блока 6 в (т+1)-й регистр коэффициента.

Таким ббразом, после окончания первого такта в (т+О-м регистре коэффициента находится величина а. Во i TopoM такте на входе устройства 9 присутствует единичный сигнал и значение аргумента х поступает . . на адресные входы блоков 2 постоянной памяти, а также на одни входы

первого сумматора 3. На выходах пер, вого блока 2 постоянной памяти формируется значение функции -(x-t-x +х -...х) на выходах второго, третьего, ...,т-го блоков 2 постоянной памяти - соответственно значения х , х , ... , х. В каждом сумматоре 3 осуществляется суммирование коэффициента а, поступающего с выходов регистра 4 коэффициента и значения х в соответствии с формулой (1/2 ). Слова с выходов сумматоров 3 поступают на адресные входы блоков 5 постоянной памяти, где возводятся в квадрат. Окончательное значение многочлена F(x) формируется в суммирующем блоке 6 путем суммирования слов, поступающих с выходов первого блока 2 постоянной памяти, блоков 5 постоянной памяти и ()го регистра 4 коэффициента. Таким образом, на выходах 7 устройства значение многочлена формируется в видеF(O-(/2o(,4 {l/a« X).,.(l/2c,(...f.)-o,:

, где (а2+а2+а| + ... ,.

Проиллюстрируем работу устройства на примере вычисления многочлена третьей степени ввда Р(х)0,7234+0,654х+0,321x2+0,548х при значении ,654. В этом случае в регистре 1 будет записана величина 0,654, а в первом, втором, третьем и четвертом регистрах 4 соответственно значения 0,654; 0,321; 0,548; 0,723. Значения величин, формирующихся в блоках устройства, сведены в таблицу.

Таким образом, для вычисления многочлена в предлагаемом устройстве не требуется предварительной обработки коэффициентов и, следовательно, дополнительного вычислителя для указанной обработки. Предлагаемое устройство может быть использовано для вычисления многочлена, заданного набором коэффициентов а, а, а, ..., а, самостоятельно, что повьппает его функциональные возможности.

1Л 1Л

о

rs.

Мо

ого

О в

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ МНОГОЧЛЕНОВ по авт. св. № 1048481, отличающее ся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет вычисления многочленов без предварительной обработки коэффициентов, в нем выход суммирукицего блока соединен с информационным входом (т+1)го регистре коэффициентов, управляняций вход которого подключен к первому тактирующему входу устройства, управляющий вход входного регистра соединен с вторым тактирующим входом устройства.

i

и

S

ст

о

g

ri

о f

sSli- 3

В

«