ВО СОЮЗНАЯ-:.l;Jbi.{) 'ii.K^i'-EOiiliБИБЛИОТЕКАВ. И. Жук Советский патент 1971 года по МПК G06F7/38 

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и, более точно, к цифровым устройствам для получения начального приближения к обратной величине нормализованной двоичной дроби, используемым в быстродействующих арифметических устройствах для реализации операции деления итерационными методами с помощью умножения. При кусочно-линейной аппроксимации функции К начальное приближение YO к обратной величине Y находят по формуле: (yi - yz)(x-xj) У(, X - аргумент, в данном случае л-разрядная нормализованная двоичная дробь; 2- д; 1-2-«; x-i к хч - соседние опорные значения аргумента, содержащие k старплих значащих разрядов и нули в разрядах с (k -f- 1)-го по п-ый; (3) введем обозначения: /г л; - Xi, h - число в младших разрядах величины х с (k + 1)-го по п-ый разряд; 2-«- А2 - Хь(7) -к- постоянный интервал (шаг) между соседними опорными значениями аргумента. Перепишем формулу (1) с учетом (6) и (7): УО (У1-У2).Л.(8) Известное устройство для получения начального приближения к обратной величине способом кусочно-линейной аппроксимации содерл ит один или два узла постоянной памяти для хранения опорных значений KI и Уа обратной величины, узел вычитания для получения разности У - YZ, узел умножения для получения произведения 2(Fi- /2) -Л и узел вычитания этого произведения из величины FI. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. В предлагаемом устройстве эта цель достигается тем, что оно дополнительно содержит узел постоянной памяти для хранения значащих разрядов приближенных разностей соседних опорных значений обратной величины, входы которого соединены с выходами старших разрядов регистра аргумента, а выходы- со входами узла умножения. Это позволяет за счет установки нового узла постоянной памяти разностей с меньшей разрядностью исключить из состава устройства один из узлов постоянной памяти опорных значений обратной величины YZ, имеюш,их большую разрядность, и узел вычитания, служаш,ий для вычисления разности YI - У соседних опорных значений, благодаря чему достигается повышение быстродействия и экономия оборудования. На фиг. 1 показан график кусочно-линейной аппроксимации функции У на некотором ее участке; на фиг. 2 - блок-схема предлагаемого устройства. На графике показаны следуюш.ие величины, используемые при кусочно-линейной аппроксимации:% и лга - соседние -разрядные опорные значения аргумента х, соответствуюш,ие началу (xi) и концу (Х2) постоянного интервала (шага) А 2 по абсциссе; k . п; х - значение аргумента; У - точное значение обратной величины; 2-1 .iCi 1 - Х2 xi + 2-«;

величины У, YZ, h - определены формулами (3) - (5); d - точное значение разности соседних опорных значений обратной величины:

d Yi-Y2;(11)

УО - начальное приближение к обратной величине У, получаемое при кусочно-линейной аппроксимации без погрешностей в представлении чисел и в вычислениях, т. е. точное значение функции, полученной в результате аппроксимации; УО определяется формулами (1) или (8).

Все приближенные значения отмечены звездочкой:

У, Y,- АУ1;

Y,Y,,h h - h;(12)

d d - M;

YD УО - АУо.

Здесь АУ1, АУ2, Aft, Arf, АУо - погрешности.

Устройство содержит м-разрядный регистр

УО -с./

(13)

Предмет изобретения

Цифровое устройство для получения начального приближения к обратной величине нормализованной двоичной дроби, содержащее регистр аргумента, выходы которого соединены со входом узла постоянной памяти для хранения опорных значений обратной величины аргумента и входом узла умножения, и узел вычитания, один вход которого соединен с выходом узла постоянной памяти для хранения опорных значений обратной величины аргумента, а другой - с выходом узла

умножения, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно дополнительно содержит узел постоянной памяти для хранения значащих разрядов приближенных разностей соседних опорных значений обратной

величины, входы которого соединены с выходами старших разрядов регистра аргумента, а выходы - со входами узла умножения. памяти для хранения опорных значений У обратной величины аргумента Xi, узел 3 постоянной памяти для хранения значаш.их разрядов приближенных разностей d соседних опорных значений (Yi и УЗ) обратной величины, узел 4 умножения и узел 5 вычитания. Входы узлов 2 и 3 постоянной памяти соединены с выходами k старших разрядов регистра /, хранящих опорные значения аргумента Xi, где 1 /г п; 2-i х 1 - 2-«; 2-1 л;1 1-2-. Входы узла 4 умножения, для подачи сомножителей, соединены с выходами узла 3, вырабатывающего сомножитель d, и с выходами определенной группы разрядов регистра 1, содержашей (/ - ft)-разрядный сомножитель h. Выходы узла 2 соединены со входами узла 5, служащими для подачи уменьшаемого, а выходы узла 4 - со входами узла 5, служащими для подачи вычитаемого. Выходы узла 4 при соединении со входами узла 5 сдвинуты вправо на количество разрядов, равное минимальному числу старших незначащих разрядов в разностях d. Устройство работает следующим образом. В регистр / поступает аргумент х - нормализованная «-разрядная двоичная дробь; величина в k старших разрядах аргумента х представляет собой опорное значение Xi аргумента, а в следующих (k -1) разрядах аргумента X, начиная с (й + 1)-го, располагается величина h. По величине Xi узел 2 вырабатывает значение У, а узел 3 - значение величины d. Затем узел 4 перемножает величины d и h и подает произведение . Таким образом, на выходе узла 6 формируется искомая величина начального приближения:

LiJ IJ