Устройство для приближенного вычисления обратной величины нормализованной двоичной дроби Советский патент 1987 года по МПК G06F11/10 G06F7/52 

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано при создании арифметических устройств вычислительных машин и является усовершенствованием изобретения по ант, св. № 1 125623.

Цель изобретения - повьпление достоверности функционирования устройства.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит регистр I аргумента, узел 2 вычитания, блок 3 коррекции, в состав которого входят узел 4 вычитания и группа элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5.1-5(п-2), элемент И-НЕ 6, элемент ШЖ-НЕ 7,узел 8 свертки по модулю три, узел 9 сравнения и регистр 10 контрольного кода, вход 11 контрольного кода, выход 1 2 приближенного значения обратной величины нормализованной двоичной дроби, выход 13 кода контроля.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент в регистры 1 и 10 заносятся прямой код нормализованной двоичной дроби и его контрольный код. Контрольньш код определяется как результат свертки по числовому модулю три кода двоичной дроби, если количество его разрядов п нечетно ,

При четном п Контрольньш код опре- ,,j- кодируются соответственно 01 и 10.

ч5О лл

деляется как результат свертки по модулю три (п-) младших разрядов кодов двоичной дроби.

. С выход регистра 1 прямой код двоичной дроби, сдвинутый на один разряд в сторону старших разрядов, поступает на первый узел 2 вычитания, где вычитается из постоянной величины , а разряды с третьего по п-й этого кода поступают на вторые коды элементов ИС1ШОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5. 1,, . ., 5. (п-2) на первые входы которых поступает разряд кода с весом 2,

На выходах узла 4 формируется приближенное значение обратной величины нормализованной двоичной д1)обй, оп- ределяемое по формуле

Y « (3 -I- 2- - 2Х) -: (I)

в интервале 0,5 .i X ,

где

2- , если 0, X :0,75 (X + 2-), если

Остаток О имеет два представления 00 и 11.

40

На интервале 0,,75 ла (1) имеет вид

2

форму

3 - ЗХ +

+ 2учитывая, 1

45

что для нечетных значений К: 2 mod3 2 или 2 mod3 , Y mod3 1 . На интервале 0,75 Х 1 формула (1) имеет вид

2-5

+ 2

50

55

X -ь Y 2 - X - При нечетном п Y mod 3 -X mod3

При четном п, учитывая, что четн значений 1,

mod 3 -(X - 2)mod 3 .

Величина (X - 2)mod 3 может быт определена как результат свертки по модулю три (n-l)-ro младших разрядо

323212

Узел 2 осуществляет линейную аппроксимацию функции Y 1/X функцией Y 3 + 2--f -2Хв интервале 0, 1.

Группа элементов 5 определяет поправку J , которая принимает взаимоинверсные значения в

10

15

20

зависимости от значения разряда / кода с весом 2 . Для нулевого значения этого разряда, что соответствует для нормализованной дроби интервалу 0, 0,75, поправка -у определяется (п-2) младшими разрядами кода X:

с X - 2- .

Дпя единичного значения указанного разряда -у , соответствующего интервалу 0,75 1, поправка J определяется инверсией (п-2) младших разрядов кода X, что может быть представлено формулой

d - (К +

Г).

Учет поправки для более точной аппроксимации функции Y 1/X выполняется с использованием узла 4.

Узлы 6-10 обеспечивают контроль вычисления обратной величины нормализованной дроби по приближенной фор- муле. В основу контроля положены соотношения, имеющие место в приближенной формуле между посчитанными по ней значениями и их делимостью на три. Остатки,от деления-на три 1 и 2

кодируются соответственно 01 и 10.

лл

Остаток О имеет два представления 00 и 11.

На интервале 0,,75 ла (1) имеет вид

2

форму3 - ЗХ +

+ 2учитывая, 1

что для нечетных значений К: 2 mod3 2 или 2 mod3 , Y mod3 1 . На интервале 0,75 Х 1 формула (1) имеет вид

2-5

+ 2

Y 2 - X - При нечетном п Y mod 3 -X mod3

При четном п, учитывая, что четных значений 1,

mod 3 -(X - 2)mod 3 .

Величина (X - 2)mod 3 может быть определена как результат свертки по модулю три (n-l)-ro младших разрядов

кода X нормализованной двоичной дроби.

Таким образом определяется контрольный код КХ, записываемый в регистр 10 при четном п. Если п - нечетно, то в качестве контрольного кода КХ выступает результат свертки по модулю три всего кода X. Весовые функции первого и второго разрядов контрольного кода равны соответствен

значения 00 и 11. Значение кода конт роля 01 или 10 указывает на неисправ ность устройства.

Формула изобретения

Устройство для приближенного вычисления обратной величины нормализо10 ванной двоичной дроби по авт. св. № 1125623, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности функционирования устройства, в него введены регистр контрольного ко15 да, элементы И-НЕ и Ш1И-НЕ, узел

свертки по модулю три и узел сравнения, причем вход контрольного кода

но 1 и 2 mod3 -1, т.е. равны по величрше и противоположны по знаку.

При нулевом значении поправки j выходы элементов 6 и 7 принимают соответственно значение 1 и О, что соответствует коду Y mod3 1 на интер- устройства соединен с информационным вале 0, 0,75. При единичном - входом регистра контрольного кода, значении -у элементы 6 и 7 инвертиру-20 выходы первого и второго разрядов ко ют значения разрядов контрольного ко-. торого соединены с первым входом эле да, т.е. с их выходов снимается код мента И-НЕ и прямым входом элемен- Y mods - Х mods или modS -(Х- та ИЛИ-НЕ соответственно, выходы ко- -2)mod3, определяемый на интервале торых соединены с входом первого чис 0, . .. 25 ла узла сравнения, выход которого яв

. ляется выходом кода контроля устройства, второй вход элемента И-НЕ сое- динен с инверсным входом элемента ИЛИ-НЕ и выходом второго разряда

Сравнение результата Y, полученного на выходах элементов 6 и 7, с кодом Y mod3, полученном на выходах

узла 8, приводит к определению кода 30 регистра аргумента, выход блока кор- контроля.рекции соединен с входом узла свертки по модулю три, выход которого соеПри правильном функционировании динен с входом второго числа узла устройства код контроля принимает сравнения.

Редактор Е.Папп Заказ 3834/45

Составитель Н.Маркелова Техред Л.Сердюкова

Корректор

Тираж 672Подписное

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

значения 00 и 11. Значение кода контроля 01 или 10 указывает на неисправность устройства.

Формула изобретения

Устройство для приближенного вычисления обратной величины нормализованной двоичной дроби по авт. св. № 1125623, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности функционирования устройства, в него введены регистр контрольного кода, элементы И-НЕ и Ш1И-НЕ, узел

свертки по модулю три и узел сравнеустройства соединен с информационным входом регистра контрольного кода, выходы первого и второго разрядов ко торого соединены с первым входом эле мента И-НЕ и прямым входом элемен- та ИЛИ-НЕ соответственно, выходы ко- торых соединены с входом первого чис ла узла сравнения, выход которого яв

ния, причем вход контрольного кода

устройства соединен с информационны входом регистра контрольного кода, выходы первого и второго разрядов к торого соединены с первым входом эл мента И-НЕ и прямым входом элемен- та ИЛИ-НЕ соответственно, выходы ко торых соединены с входом первого чи ла узла сравнения, выход которого я

Корректор В.Гирняк

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании арифметических устройств вычислительных машин. Устройство позволяет вычислять и контролировать приближенные значения обратной величины нормализованной двоичной дроби. В состав его входят регистр 1, Ъг.1 хранящий код нормализованной дроби, узел вычитания 2, осуществляющий аппроксимацию функции Y 1/X функцией Y 3 + в интервале 0,, блок коррекции 3, определяющий поправку сУ X -2- , если 0,5 i X ,75 и с 1-( х + 2), если 0,75 Х ч: 1, и формирующий приближенное значение обратной величины дроби по формуле Y 3 + 2 - 2Х . Узлы 6, 7, 8 и 9 осуществляют контроль устройства по модулю три. На интервале 0,5 Х 0,75 wod3 1, на интервале 0, 1 -Х„,,3 или -(Х-2)„аЗ при четной и нечетной разрядности кода X. Регистр 10 хранит контрольный код КХ кода X. На выходах элементов И-НЕ и ИЛИ-НЕ 6 и 7 формируется код Y(j5j3 . Узел 8 свертки по модулю три выполняет свертку кода Y, который сравнивается с контрольным кодом устройства с помощью узла сравне- . ния 9. 1 ил. (Л со оо to со to 1 g N) я