Вычислительное устройство Советский патент 1989 года по МПК G06F7/544 

(Л

фиг.1

тичную с одновременным преобразованием угловой величины из радианной меры в угловую. Устройство содержит регистры 1,2, 3, сдвигатели 4, 5, сумматоры-вычитатели 6, 7, 8, выходы результата 9, 10, 11, первый элемент И 12, второй элемент И 13, первый элемент ИЛИ 14, первый выход 15, второй выход 16, третий выход 17, четвертый выход 18,пятый выход 19 блока управления, блок 20 памяти, блок 21 управления, четвертый регистр 22, пятый регистр 23j первьй 24 и вто

рой 25 входы анализа знака блока управления,, вход 26 запуска и вход 27 кода операции блока управления, входы 28, 29, 30 соответственно первого, второго и трсгтьего аргументов устройства, третий элемент И 31, четвертьй элемент И 32, второй элемент КЛИ 33, пятый элемент И 34, шестой элемент И 35, третий элемент ИЛИ 36, седьмой элемент И 37, восьмой элемент И 38, девятый элемент И 39, десятый элемент И 40, четвертый элемент ИЛИ 41, одиннадцатый элемент И 42. 2 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислителях. Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет возможности реализации преобразования линейных и угловых величин из двоичной системы в двоично-десятичную с одновременным преобразованием угловой величины из радианной меры в угловую. Устройство содержит регистры 1,2,3, сдвигатели 4,5, сумматоры-вычитатели 6,7,8, выходы результата 9,10,11, первый элемент И 12, второй элемент И 13, первый элемент ИЛИ 14, первый выход 15, второй выход 16, третий выход 17, четвертый выход 18, пятый выход 19 блока управления, блок 20 памяти, блок 21 управления, четвертый регистр 22, пятый регистр 23, первый 24 и второй 25 входы анализа знака блока управления, вход 26 запуска и вход 27 кода операции блока управления, входы 28, 29, 30 соответственно первого, второго и третьего аргументов устройства, третий элемент И 31, четвертый элемент И 32, второй элемент ИЛИ 33, пятый элемент И 34, шестой элемент И 35, третий элемент ИЛИ 36, седьмой элемент И 37, восьмой элемент И 38, девятый элемент И 39, десятый элемент И 40, четвертый элемент ИЛИ 41, одиннадцатый элемент И 42. 2 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислителях,

Цель изобретения - расширение класса решаемых задач за счет реализации преобразования линейных и угловых величин из двоичной системы в двоично- десятичную с одновременным преобразованием угловой величины из радианной меры в угловую, .

. На фиг,1 представлена функциональная схема устройства; на фиг,2 - функ ционадьная схема блока управления,

Устройство содержит первьй 1, второй 2 и третий 3 регистры, первый 4 и второй 5 сдвигатели, первьй 6, второй 7 и третий 8 сумматоры-вычитате- Ли, первый 9,-второй 10 и третий 11 выходы результата, первый 12 и второй 13 элементы, первый элемент ИЛИ 14, первьй. 15, 16 третий 17, четвертый 18 и пятый 19 выходы блока управления, блок 20 памяти, блок 21 управления, четвертьй регистр 22, пя- тьй регистр 23, первьй 24 и второй 25 входы анализа знака блока управления, вход 26 запуска и вход 27 кода операции блока управления, входы 28- 30 соответственно первого, второго и третьего аргументов устройства, третий 31 и четвертый 32 элементы И, второй элемент ИЛИ 33, пятый 34 и шестой 35 элементы И, третийэлемент ИЛИ 36, седьмой 37, восьмой 38, девятый 39 и десятый 40 элементы И, четвертьй элемент ИЛИ 51 и одиннадцатый элемент И 42,

Блок управления образуют генератор 43 импульсов, триггер 44, йервьй

элемент И 45, счетчик 46, регистр 47, первьй дешифратор 48, выход 49 счетчика и регистра, первьй 50 и второй 51 элементы Ш1И, второй дешифратор 52, второй 53, третий 54, четвертьй 55 и пятьй 56 элементы И, элемент НЕ 57 и элемент ИЛИ 58,

Устройство работает следующим образом.

Устройство реализует следующие операции: поворо т вектора, вычисление полярных координат, преобразование линейных величин из дво ичной системы в двоично-десятичную, преобразование угловых величин из двоичной системы в двоично-десятичную, В первых двух случаях устройство реализует классический алгоритм Волдера, В операциях, перевода устройство реализует следующий алгоритм:

V2ы

Z,

1 1...

(i-1)

(О

где ; sign(-Y;), ,2,,,,,n, с начальными значениями:

,j исходная линейная или угловая величина, выраженная 6 радианной форме, представленная в двоичной системе счисления, 2,0, и результатами операции:

5

0,

7 А

П-И 2-10

линейная или угловая величина, выраженная в градусной мере, представленная в двоично- десятичной системе счисления.

В данном алгоритме используются следующие двоичные константы К., эквивалентные соответствующим значения цифр тетрад числа в двоично-десятич- ном представлении:

входы 24 и 25 анализа знака- блока 21 поступают коды - знаков вел1-1чин У; и

К.

.

Z; соответственно из второго и третьего регистров 2 и 3 устройства; на вход 27 блока 21 управления поступает Iкод операции.

Р К- Р, Первьм и второй элементы И 12 и

13 обеспечивают блокировку выходов

10 сдвигателёй 4 и 5 с входами вторьпс рперандов соответственно второго и третьего сумматоров-вычитателей 7 и 8, Блокировка обеспечивает вьщачу , 1 при вьтолнении операции поворота i-й итерации разряда текущей 15 вектора и вычислении полярных кооргде m - требуемое число тетрад

двоично-десятичного числа; п; - номер текущей тетрады (п; ,.,.), преобразуемой в i-й итерации; j - номер формируемого в данной

тетрады;

Р - константа (разная для линейных и угловых величин), Номера 1 и j определяются из отношений

п ; mod 4. (i-1 ) ; j ; i-4 ).

При выполнении операции перевода линейных величин константа , В случае перевода угловых .величин константа Р является коэффициентом -пропорциональности между радианной мерой угла и мерой угла в градусах, минутах и секундах.

Величина X в процессе вычислений содержится в первом регистре 1, Y во втором регистре 2, Z , - в третьем регистре 3.

Операции сложения и вычитания осу- 35 тичную систему с одновременным преоби1;ествляются на первом, втором и третьем сумматорах-вычитателях 6-8, операции сдвига на i.разрядов кодов величин X;, Y; на i-й итерации, соот- ьетствующие умножению на - на первом и втором сдвигателях 4 и 5,

Регистр 22 служит для хранения констант К- Р на i-й итерации, регистр 23 хранения конс1 ант arctg 2

или . . ,..

/

Коды констант К; и arctg 2 поступают в эти регистры из блока 20 памяти по четвертому выходу 18 блока управления, на адресный вход которого поступает код области памяти и номера итерации из счетчика 46 итерации и регистра.

разованием угловых величин из радиан- ной меры угла в градусную меру в вычислительном устройстве реализуется алгоритм, описываемый соотнощением

40 (О.

С началом очередной -и итерации на вход второго операнда второго сум- матора-вычитателя 7 поступает значение у., которое в соответствии с упна3-й итерации. 45 равляющим сигналом с первого 15 выхода блока 21 управления складьшается (вычитается) с соответствующим значением константы , хранящимся в четвертом регистре 22 и поступающим на

50 вход второго сумматора-вычитателя 7

через элемент ИЛИ 14. Значение У;, с выхода второго сумматора-вычитателя 7 записьюается в регистр 2.

через элемент ИЛИ 14. Значение У;, с выхода второго сумматора-вычитателя 7 записьюается в регистр 2.

Первый, второй и третий сумматоры- вычитатели 1-3 выполняют операции ело- Значение Z из третьего регистра жения или вычитания в зависимости от 55 - поступает на вход первого операнда кода функции ; , поступающего с пер- третьего сумматора-вычитателя 8, где вого выхода 15 блока 21 управления на к -нему в соответствии с управляющим

входы выбора операции сумматоров-вы- читателей 6-8. На первый и второй

входы 24 и 25 анализа знака- блока 21 поступают коды - знаков вел1-1чин У; и

0

динат и значение О при выполнении операций преобразования величин из одной системы счисления в другую.

Элементы И 31, 32, 34, 35, 37 и 38 и элементы ИЛИ 33 и 36 обеспечивают ввод в соответствующие регистры величин X,, Y( и Z, поступающих на вхо-.. ды устройства 28-30, констант arctg 2 и в пятый регистр 23 из блока

5 управления с его выхода 16 и выхода блока 20 памяти, констант К; Р (при или ) в четвертый регистр 22 с выхода блока 20 памяти.

Вывод конечных результатов Х

0 У„... Z

п+1«

п+1 n+i осуществляется при помощи элементов И 39, 40 и 42.

При вьтолнении преобразования линейных и угловых величин из двоичной системы счисления в двоично-десячерез элемент ИЛИ 14. Значение У;, с выхода второго сумматора-вычитателя 7 записьюается в регистр 2.

Значение Z из третьего регистра - поступает на вход первого операнда третьего сумматора-вычитателя 8, где к -нему в соответствии с управляющим

сигналом прибавляется (вычитается)

соответствующая константа 2

-()

I хра

нящаяся в пятом регистре 23 и поступающая на вход второго операнда третьего сумматора-вычитателя 8, Значение 7. , с выхода сумматора-вычитателя 8 записывается в регистр 3, На этом итерация заканчивается, и процесс повторяется до выполнения заданного количества операций. Полученный

. АЙН

результат преобразования „.(

/Р.

или А,д,| выводится из третьего регистра 3 через одиннадцатый элемент И 42 под управлением сигнала с выхода 19 блока управления.

Формула изобретения

Вычислительное устройство, содер-. жащее четыре регистра, два сдвигате- ля, три еумматора-вычитателя, блок управления, причем выходы первого, второго и третьего регистров соединены с входами первых операндов соответственно первого, второго и третьего сумматоров-вычитателей, выходы кото- рых соединены с первыми информационными входами соответственно первого, второго и третьего регистров, выход четвертого регистра соединен с входом второго операнда третьего сумматора- вычитателя, входы выбора операции первого, второго и третьего сумматоров-вычитателей соединены с первым вы выходом блока управления, второй выход которого соединен с входом величины сдвига первого и в.торого сдвига- телей, выходы первого и второго ре- 1гистров соединены с информационными входами первого и второго сдвигателей о т л и ч а ю щ.е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых за-;- дач за счет ре.ализации преобразования линейных и угловых величин из двоичной системы в двоично-десятичную с одновременным преобразованием угловой величины из радианной меры в градусную, в него дополнительно введены блок памяти, пятый регистр, одиннадцать элементов И, четыре элемента ИЛИ, причем выходы первого и второго сдвигателей соединены с первьь ми входами соответственно первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с первым ВХ9ДОМ первого элемента ИЛИ и с вхо

0

5

0 5 0

5

Q с

0

дом второго операнда первого сумматора-вычитателя, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом пятого регистра, а выход первого элемента ИЛИ - с входом второго операнда второго сумматора-вычитателя, входы первого, второго и третьего аргументов соединены с первыми входами соответственно третьего, четвертого и пятого элементов И, выходы которых соединены с .вторыми информационными входами первого, второго и третьего регистров соответственно, информационные входы четвертого и пятого регистров соединены с выходами шестого элемента И и второго элемента ИЛИ соответственно, первый и второй входы второго элемента ИЛИ соединены с выходами соответственно седьмого и восьмого элементов И, второй вход четвертого элемента И соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, выходы первого, второго, и третьего сумматоров-вычитателей соединены с первыми входами де витого, десятого и одиннадцатого элементов И .соответственно, второй вход одиннадцатого элемента И соединен с в ыходом четвертого элемента ИЛИ, выходы знаковых разрядов второго и третьего регистров соединены с.первым и вторым входами анализа знака блока управления, входы запуска и кода операции которого соединены с одноимен- ными входами устройства, третий выход блока управления соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, с вторыми входами первого, второго, третьего, пятого, девятого и десятого элементов И, с первым входом седьмого элемента И, четвертый выход блока управления соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ и с первыми входами шестого и восьмого элементов И, второй выход блока управления соединен с вторым входом восьмого элемента И, пятый выход блока управления соединен с адресным входом блока памяти, выход которого соединен с вторыми входами шестого и седьмого элементов И, выходы девятого, десятого и одиннадцато.го элементов, И соединены с первым, вторым и третьим выходами результата соответственно.

16

П 19

1 I

JrL

3

If If

26

Фи9.2

15

« I

5Ч 55 S6

/ / M

-024

025

A 27