Устройство для умножения Советский патент 1980 года по МПК G06F17/10 G06F7/70 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении специализированных вычислительных устройств для работы с полиномами нескольких 5 независимых переменных.

Известны устройства для умножения, содержащие блок управления, два регистра, сумматор, входы которых подключены к выходу устройства управле- Ю ния 1 и 2,

Одно из известных устройств для умножения содержит блок управления, соединенный с блоками памяти и арифметическим блоком Cll15

Недостатком этого устройства является ограниченная область применения.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является 20 устройство , умножения,которое содержит блок управления,первый,второй и третий выходы которого соединены соответственно с первыми входами арифметического блока, первого и 25 второго блоков памяти, первый и второй входы блока управления соеди нены соответственно с управляющим входом устройства и выходом блока сравнения, второй и третий входы 30

арифметического блока соединены с выходами первого и второго блоков памяти 23 .

Недостатком этого устройства является невозможность умножения в нем двух функций нескольких независимых переменных, что существенно снижает область применения устройства.

Цель изобретения - расширение области применения устройства путем обеспечения возможности умножения двух функций нескольких независимых переменных.

Поставленная цель достигается Tei что устройство содержит блок регистров, блок памяти счетчиков, четвертый, пятый и шестой выходы блока управления подключены соответственно к первым входам блока регистров,, третьего блока памяти и блока счетчиков, первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к третьим входам блока управления, первого, второго и третьего блоков памяти, первый и второй выходы блока регистров подключены соответственно ко вторь 1М входам блока сравнения и третьего блока па- , мяти, первый и второй выходы которо-f го подключены к первому входу блока сравнения и четвертому входу арифме тичесзкого блока, первый и второй вы ходы которого соединены с четвертым входом третьего блока памяти и вторым входом блока регистров. на чертеже изображена структурна схема предложенного устройства. Устройство содержит блок 1 управ лени5|1 (БУ) ,арифметический блок 2 (А первый и второй блоки 3 и 4 памяти (БП). блок 5 сравнения (ВС) , блок б регифтров (БР), блок 7 счетчиков (БСч|, третий блок 8 памяти {БП) БУ 1 соединен с АВ 2, с ВП 3 и БП 4 с. БР 6, с БС 5, с БСч 7, с БП 8 L Выходы БП 3 и ВП 4 соединены с АБ|2, выходы которого подключены к , 1 БП 8, выходы ВР б соединены с БС 5, выходы ВСч 7 подключены к БП 3, БП 4, БП 8 и ВУ 1. БП 8 соединен с БП 3 и БС 5. БУ 1 предназначен для выработки сигналов управления и тактирующих импу 1ьсов, в качестве его может использоваться микропрограммный авт мат р плавакздим тактом. БП 3 и БП 4 предназначены для хр нении коэффициентов и показателей степеней первой и второй функций не коль|ких переменных. В качестве их мо но Цспольэовать блоки памяти с посл довательным доступом. Арифметически блок предназначен для умножения и коэффициентов и сложения . Б качестве его можно исполйзовать любое устройство, выполняюи ее умножение и сложение чисел, предоставленных в параллельном коде. БС $ предназначен для сравнения показ4телей степеней. В качестве его можйо использовать комбинационную схему сравнения. БР 6 предназначен для промежуточного хранения коэффициентов и показателей степеней полинома-произведения, состоит из регистров. ВСч 7 предназначен для хранения и изменения переменных, в качестве его можно использовать набор реверсивных двоичных счетчиков БП В предназначен для получения коэффициентов и показателей степене полинома произведения в порядке убы вания степеней. Б качестве него мож но использовать любой блок памяти последовательного доступа. Устройство работает следунлцим образом. Пусть необходимо умножить мнйгочлены Е;,1х,, ...4,...C---N «,СХ„Х2,..Х„1 V: -- N 4- --- коэффициенты перв где А,..Ag го многочлена; в,...в - коэффициенты второго многочлена х ,х J, . независимые переменные; - показатели степеней переменных, соответственно первой и второй функций; п - число переменных. Необходимым условием выполнения лгоритма является расположение переенных в каждом сомножителе в одом и том же порядке, а также размеение коэффициентов сомножителей в орядке убывания степеней каждой из еременных. 1.Переменные в каждом сомножиеле располагаются в одном и том же орядке, как в полиноме f (х. .х, . . . ) , так и в полиноме fj.-M- z 2.Каждый из полиномов предтавляется в виде таблицы. Таблица 3.Выбирается первое слагаемое первого полинома. 4.Коэффициент данного слаг аемого умножается поочередно на все коэффициенты слагаемых второго полинома, при этом степени слагаемых первого и второго полиномов складываются. 5.Массив степеней переменных полученного слагаемого результата сравнивается с ранее полученньми результатами слагаемых степеней, если при этом встречаются равные степени, то происходит приведение подобных, т.е. сложение коэффициентов, если полученные степени меньше или больше ранее вычисленных, то в таблице результата они записываются правее или левее на соответствующие места, при этом ранее вычисленные показатели степени от вставленных сдвигаются на одно положение влево. 6.Выбирается следующее слагаемое первого полинома и осуществляв ся переход к шагу 4.

Работа алгоритма заканчивается тогда, когда будут исчерпаны все слагаемые первого полинома.

Данный алгоритм в устройстве реализуется следующим образом.

Перед началом работы в БП 3 и 4 заносится число коэффициентов перво го и второго полиномов &1, 2 f коэффициенты с| , j 1, е Cj, j « 1, t2 .и показатели степеней и k, ( 1 первого и второго полиномов соответственно. По БУ 1 в БСч 7 счетчикам С и j присваивается нулевое значение,затем в счетчик j добавляется единица, счетчик jj, обнуляется и в него тоже добавляется единица. Из БП 3 и 4 выбираются коэффициенты Cj и в АН 2, где происходит их умножение и запись в БР 6. Затем происходит из БП 3 и 4 выборка степеней kY-j,, Kjiit 1. п, занесение в АБ 2, сложение и запись в БР 6. Счетчику j в БСч 7 присваивается значение 1. Затем анализируется счетчик J, если он равен единице, то в счетчик С добавляется единица, из БР 6 коэффициент Cj и степени (первый коэффициент и показатели степеней пр нем) записываются в БП б. Анализируется счетчик jo{число членов второго сомножителя), если ,TO к счетчику JJ добавляется единица, из П 4 выбирается C-j , снова происходит умножение С коэффициентов и сложение показателей степеней и . запись их в БР 6. Затем из блоков 6 и 8 показатели степеней передаются в БС 5, где происходит их сравнение, если они равны, то коэффициент из БП 8 заносится в АБ 2, где происходит сложение с коэффициентов Cj и передача в БП 8. Если после сравнения в БС 5 показатели степени полученные не равны показателям степеней ранее вычисленным, то из БР 6 коэффициент и показатели степеней при нем записываются в БП 8 в такое место, чтобы слагаемые полинома результата располагались в порядке убывания степеней переменных.

После того,как счетчик j сравняется с 2, к счетчику j в БСч 7 прибавляется единица и весь процесс вычислений повторяется, при этом умножается коэффициент с,- на все Коэффициенты второго полинома. Как только значение счетчика j в БСч 7 сравнивается со значением 6, процесс вычисления заканчивается.

При этом коэффициенты результата , j - 1, и показатели степеней при них , I 1,п записаны в БП 8 в порядке убывания степеней переменных.

Технико-экономическое преимущество заявляемого устройства по сравнению с известным заключается в воз- . можности не только умножения полиномов одной переменной, но и умножением двух полиномов нескольких .не10зависимых переменных.

Формула изобретения

Устройство для умножения,содержащее блок управления, первый, второй

15 и третий выходы которого соединены соответственно с первыми входами -арифметического блока, первого и второго блоков памяти, первый и второй входы блока управления соеди20нены с управляющим входом устройства и выходом блока сравнения,второй и третий входы арифметического блока соединены с выходами первого и второго блоков памяти, отличаю25щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства путем обеспечения возможности умножения двух функций нескольких независимых переменных, оно содержит

30 блок регистров, третий блок памяти и блок счетчиков, четвертый, пятый и шестой выходы блока управления подключены соответственно к первым входам блока регистров, третьего

5 блока памяти и блока счетчиков,первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно А третьим входам блока управления, первого, второго и tpeTbero блоков

0 памяти, первый и второй выходы блока регистров подключены соответственно ко вторым входам блока сравнения и третьего блока памяти, первый и второй вьрсоды которого подключены к первому входу блока сравнения

5 и четвертому входу арифметического блока, первый и второй выходы которого соединены с четвертым входом третьего блока памяти и вторым входом блока регистров.

0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 434411, кл. G 06 F 7/38, 1970.

5

2.Авторское свидетельство СССР 450168, кл. G 06 F 7/39, 1972 (прототип).