Вероятностное устройство для сложения двух чисел Советский патент 1975 года по МПК G06F7/70 G06F7/42 

1

Изобретение относится к вычис/штельно , технике и может быть использовано д;ш сложения днух чисел, представленных в виде стохастических импульсных последовательностей.

Известные устройства для сложения двух чисел содержат генератор случайных кодов, три группы выходов которого соединены с первыми входами соответствующих схем

сравнения, ко вторым входам первой из которых подключены разрядные выходы реверсивного счетчика, цепи сложения и вычитания которого соединены jc одноименными вьгхЬдами блока управления счетом, первый вход которого соединен с выходом первой схемы сравнения, а второй его вход с выходом первого элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами двух элементов И, первые входы которых соедииены с выходами соответственно второй и третьей схем сравнения. Результат вьшол- няемых в устройствах операций не может быть больше единицы, что в свою очередь накладывает ограничение на величины елагаемых и усложняет операцию масштабирования исходных данных.

Целью изобретения является расширелии класса решаемых задач.

Для этого устройство содержит триш-ир, элементы И, ИЛИ, НЕ, задер кки и два регистра сдвига, разрядные выходы KI торых подключены соответственно ко вто- рым входам второй и третьей схем сравниния, цепи сдвига обоих регистров сдвига через первый элемент задержки подключены ко входу элемента НЕ, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго элементов И, к едини «июму входу триггера и выходу второго элемента ИЛИ, входы которого соед(1непы с выходами старших разрядов регистров сдвига, нричем единичный выход триггера через третий элемент И, /цэугой вход KOTOpoio соединен со входом опроса устройства, соединен с цепью сдвига реверсивно|Х) с Читчика и через второй элемент задержки - с нулевым входом триггера.

На чертеже дана функциона;1ьная схима

. предлагаемого устройства. Вероятностное устройство для сложения двух чисел содержит элемент ИЛИ 1 для сложения импульсных последовательностей, оба входа которого соединены соответствен но с входами элементов. И 2 и 3, элемент НЕ 4, элемент. 5, один вход которого соединен со входом, 6 опроса устройства, регистры сдвига 7 и 8 для хранения кодов слагаемых соответственно с шинами сдвига 9 и 10, которые соеди;нены со входами соответственно схем срав нения 11 и 12, элемент ИЛИ 13, элемент задержки 14, триггер 15, нулевой вход которого подключен через элемент |задержки 16 к выходу элемента И 5, генератор случайных кодов 17, в котором находятся независимые источники двоичного шума, схему сравнения 18, реверсивный двоичный -счетчик 19 с цепью сдвига, блок управлелия счетом 2О. Кроме того, к шине сдвига 21 счетчика 19 подключен выход элемента И 5, Устройство работает следующим образом На регистрах сдвига 7 и 8 устанавливаются коды слагаемых. Если в старший разряд хотя бы одного из регистров сдвига 7 и 8 записана единица (слагаемое 0,5) то на выходе элемента ИЛИ 13 появляет ся перепад, который устанавливает триггер 15 в 1, и через время t , равное времени переброса триггера 15, появляется на выходе элемента задержки 14 и осуществляет сдвиг кода регистров сдвига 7 и 8 на ОДШ1 разряд в сторону млад1лих разрядов по шинам сдвига 9 и 10. По око чании сдвига пропадает потенциал на выходе элемента ИЛИ 13, что приводит к появлению потенциала на выходе элемента НЕ 4, который через элементы И 2 и 3 разрешает прохождение на входы элемента ИЛИ 1 обоих слагаемых, представле ных уже в виде стохастических . импульсных последо1 ательностей с выходов схем сравнения 11 и 12, осуществляющих получение этих последовательностей при сравнении двоичных кодов регистров сдвига 7 и 8 с независимыми источниками двоичного щума генератора 17, Стохастическая импульсная последовательность с выхода элемента ИЛИ 1 поступает на блок упра лепия счетом 20, который следит за кодом в счетчике 19 и подает импульсы на вычи тание или сложение (в зависимости от величины этого кода), стремясь сделать его близким к некоторому среднему значению, равному результату сложения. По око 1чании вычислений на элемент |Ч-Г 5 по входу 6 опроса устройства приходит импульс, который при единичном состоянии триппера 15 проходит через элемент И 5 и осуществ шет сдвиг кода I реверсивного счетчика 19 на один разряд в сторону старших разрядов по шине сдвига 21, и через время ,. , равное длитель;ности этого импульса, устанавливают триггер 15 в О, По- окончании сдвига содержимое реверсивного счетчика 19 представляет двоичный код результата слбжения, причем в старшем разряде хранится целая .часть, а в остальных разрядах - мантисса. Таким образом, предлагаемое устройстьо позволяет получить результат вин|тервале (О; 2) при условии, если слагаемые принимают значения в интервале (О; 1), что полностью охватывает всю возможную область значений, принимаемых числами, представленнными в виде вероятностей появления импульсов стохастических импульсных последовательностей. Предмет изобретения Вероятностное устройство для сложения двух чисел, содержащее генератор случайных кодов, три группы выходов которого соединены с первыми входами соответствующих схем сравнения, ко вторым входам первой из которых пoдк иoчeны разрядные выходы реверсивного счетчика, цепи сложения и вычитания которого соединены с одноименными выходами блока управления счетом, первый вход которого соединен с выходом первой схемы сравнения, а второй вход с выходом первого элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами двух элементов И, первые входы которых соединены с выходами соответственно второй и третьей схем сравнения, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, оно содержит триггер, элементы И, ИЛИ, НЕ задержки и два регистра сдвига, разрядные выходы которых подключены соответственно ко вторым входам второй и третьей схем сравнения, цени сдвига обоих регистров сдвиг-а через первый элемент задержки подключены ко входу элемента НЕ, выход которогчз соединен со вторыми входами первого и второго элемептов И, к единичному входу триггера и выходу второго элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами старших разрядов регистров сдвига, причем единичный выход триггера через третий элемент И, другой вход которого соединен со входом опроса устройства, соединен с цепью сдвига реверсивного счет чика и через второй элемент задержки - с нулевым входом триггера.