Устройство для возведения в степень Советский патент 1986 года по МПК G06F7/552 

12460922

Изобретение относится к вычисли- произведений разрядов аргументов, тельной технике и может быть исполь- коммутаторы 3.1, .,., 3т, сумматор 4, зёвано в быстродействующих специали- шифратор 5 показателя степени, дешиф- зированных вычислителях. ратор 6, вход 7 аргумента, вход 8

Цель изобретения - повышение быст- s показателя степени, выход 9 резуль- родействия за счет параллельного вы- тата. числения совокупности частичных сумм, образующих значение результата.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - схема шифратора показателя степени; на фиг. 3 - схема коммутатора; на фиг. 4 - схема шифраторов произведеУстройство функционирует следующим образом.

На вход 7 аргумента параллельным кодом подается число X в виде поло- жительной правильной дроби с разрядностью значащей части ш.

ний разрядов аргументов. Устройство содержит регистр 1 аргумента, шифраторы 2.1,..., 2т

12 13

21 2223

3132 33

12 13 11-1, 21-12, , .

12 223 31-13,32-23, 33«3,

13.23 3

-В2 после суммирования одинаковык конъюнкций, в -2

1 12

показателя степени, выход 9 резуль- тата.

Устройство функционирует следующим образом.

На вход 7 аргумента параллельным кодом подается число X в виде поло- жительной правильной дроби с разрядностью значащей части ш.

Опишем возведение в степень п числа X с помощью диаграммы возведения, приведенной в табл. 1.

Т а б л и ц а 1

2-й этап

IZEIEZlLlIiQI Ll l:.

123

13 В2 XI 2

2 В2 Х2 2- 23

23

13

В2 ХЗ 123 23

13

23

3

12 « ВЗ поспе сум тирован }я одинаковых

конъюнкций п 3 13 13 13 . 13

123 123 .

2323

3

X - О, 1 2 3

13-й этап

1212

12

13 13 13 13 ВЗ XI 2 123 123

123123

13 12 1212

2

.Вэ Х2 22

123 123 123 123 123 123

2323

123

ВЗ JC3 2

12

13 13 13 13 123 123 123 23

О, 1 2 3

t313 13 13

123123123

123

12

Продолжение табл. 1

123

13 13 13 13 123 123

2323

4-й этап «

13

nfi- XIEILTJIlHiJiiliiliDjLEQ.

12

2

ВА Х2 , 123 123 123 123

123 123 123

13 123

ВА ХЗ 2 3 13 -13 13

123 123 123

. 23

Пусть в этом случае m 3, а пока- диаграммы производится возведение затель степени может принимать значе- числа X в степень 2 путем умножения НИН п 2, 3, 4, 5. На первом этапе Х-Х. Поскольку оба умножаемых числа

1246092.8

Продолжение табл. 1

23,

91

одинаковы, то конъюнкции в полученном ромбе умножения можно видоизменить по следующим равенствам 11 1,- 21 12, , , , , После суммирования одинаковых конъюнкций обра- зуется результат первого этапа В2 в виде совокупности определенным образом расположенных конъюнкций 1, 12, 2 13, 23, 3, сумма которых равна У . Умножим полученную совокупность ко- нъюнкций В2 на число X последовательно разряд за разрядом. При умножении значения какого-либо разряда У на конъюнкцию, уже содержащую значение данного разряда, эта конъюнкция оста- ется без изменения. Если конъюнкция не содержит значение данного разряда, то в ней в результате записывается номер разряда, на который она умножается. Сумма одинаковых конъюнкций для полу- ченных на втором этапе промежуточньк совокупностей конъюнкций второго этапа ВЗ, сумма которой равна X .

3.

А:

2 13

5.

2.

3. 3. 3.

4. 4. 4.

5.

23

2.

3.

На третьем этапе производится умножение совокупности конъюнкций ВЗ на X ,. в результате чего образуется совокупность конъюнкций В (, сумма конъюнкций которой равна Х . На четвертом этапе диаграммы возведения производится умножение совокупности конъюнкций ВА на У , в результате чего образуется совокупность конъюнкций В5, масса конъюнкций которой равна X Наложением по ИЛИ одноименных зна :1ений конъюнкций совокупностей В2, ВЗ, В4, В5 образуется суммарная совокупность конъюнкций Bfyi , в состав которой по ИЛИ входят все конъюнкции совокупностей В2, ВЗ, В4, В5,

Составим диаграм гу коммутации (табл. 2)5 по которой -из суммарной совокупности конъюнкций В СУМ выбирается совокупность конъюнкций, соответствующая заданному показателю степени.

Таблица 2

5. 4.5.

5. 5.

5.

5.

5. 5. 3.

5.

5.

Суммирование конъюнкций выбранной i совокупности дает искомый результат . На диаграмме коммутации по вертикали записывается вид конъюнкции, а по горизонтали разряд, в котором она расположена. Наличие конъюнкции обозначается цифрами 2., 3., 4., 5, с

точкой соответственно для показателей степени 2, 3, 4, 5. Число X выходов разрядов регистра 1 аргумента подается на входы шифраторов 2.1. .. . , 2.т (т - разрядность аргумента, роизведений разрядов аргументов, причем j-й шифратор (j 1, т) формиует все возможные произведения разядов аргумента. Например, первый ифратор в рассматриваемом случае ормирует конъюнкции 1, 2, 3; второй ифратор формирует конъюнкции 12, 13, 23; третий - 123.

С выхода j-ro шифратора 2.J произведений разрядов аргументов сформированные j-e местные конъюнкции поступают на информационные входы коммутатора 3.J. Код показателя степени поступает на вход дешифратора 6. Сигналы с выходов дешифратора 6 поступают на вход шифратора 5 показателя степени, где формируются сигналы разре- шения прохождения через коммутаторы 3.1, ..., З.т конъюнкции в соответ- ствующих разрядах. В рассматриваемом случае в соответствии с диаграммой возведения шифратор 5 показателя степени формирует сигналы 2., 2.3.4,

3., 3.4, 4., 3.5., 5., 4.5., 3.4.5. Данный шифратор стр оится на о.снрве диаграммы коммутации.

Коммутаторы 3.2, ..., 3;.т содержат элементы И, расположенные по разрядам в соответствии с диаграммой коммутации, где на первые входы элементов И подаются соответствующие

конъюнкции (1, 2, 3 или 12, 13, 23, или 123).

На вторые входы элементов И подаются сигналы раз1)ешения прохождения

конъюнкций с шифратора 5 показателя степени.

На выходах, коммутаторов формируется одна из совокупностей В2, ВЗ, В4, В5, значения которой подаются

на соответствующий вход сумматора 4. На выходе сумматора 4 формируется значение

Формула изобретения

15

0

Устройство для возведения в степень, содержащее регистр аргумента и сумматор, отличающееся тем, что, с целью повьшения быстродействия за счет параллельного вы- числения совокупности частичных сумм, в него дополнительно введены дешифратор, коммутаторов (т - раз- чрядность аргумента),т шифраторов про5 изведений разрядов аргументов и

шифратор показателя степени, причем выходы разрядов регистра аргумента соединены с входами J-го шифратора произведений разрядов аргументов

0- ( -1 ) J выходы которого соединены с информационными входами J-ro коммутатора, вькоды которого соединены с j -м информационным входом сумматора, выход которого является выходом результата устройства, управляющие входы J-го коммутатора соединены с выходами шифратора показателя степени, входы которого соединены с выходами дешифратора, входы которого

0 являются входами показателя степени устройства, вход аргумента которого соединен с информационным входом регистра аргумента.

5

1 246092

От Uiiuippamopa показателя степени

Изобретение относится к вычислительной технике и позволяет повысить быстродействие процесса возведения в степень за счет того, что возведение осуществляется за один такт независимо от показателя степени. Устройство содержит регистр аргумента 1, шифраторы произведений разрядов аргументов 2.1, ..., 2т, коммутаторы 3.1, ..., 3т, сумматор 4, шифратор показателя степени 5, шифратор 6, вход аргумента 7, вход показателя .: степени 8, выход результата 9. На шифраторах произведений разрядов аргументов за один такт образуются все возможные конъюнкции разрядов аргумента, находящегося в регистре аргумента 1. Затем конъюнкции суммируются на сумматоре 4. Управление прохождения конъюнкции на Ъумматор осуществляется шифратором показателя степени. 4 ил. о & (Л ю 4 Од О (;о ю Ф14г.1

Редактор Н. Тупица

Фиг. Ч

Составитель С. Куликов: Техред Н.Бонкало

Заказ 4002/42

Тираж 671

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, РАушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор И.Муска

Подписное