Арифметическое устройство Советский патент 1981 года по МПК G06F7/548 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для построения на его основе специализнрованных ЦВМ.

Известны арифметические устройства, состоящие из регистров, сумматоров-вычислителей и коммутаторов, выполняющие операции поворота вектора .

Однако эти устройства отличаются сложностью оборудования.

Известно арифметическое устройство 2, выполняющее операции поворота вектора на плоскости

х k(x-cos Ч -i- ysinV) у k(y, cos - xrsinf)

где X,у - координаты исходного вектора;

хП у

координаты вектора повернутого на угол V ; k - коэффициент удлинения координат.

Преобразование (1) вьшолняется в числе других преобразований при реализации двухточечного преобразования Фурье.

Однако это устройство содержит большое количество оборудования.

Цель изобретения - уменьшение затрат оборудования блока поворота вектора арифметического устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в арифметическое устройство, содержащее первый и второй регистры, первый и второй сумматоры-вычитатели, первый и второй коммутаторы, причем первый и второй информационные входы устройства соединены с первыми входами старших разрядов первого и второго регистров, выходы младших разрядов которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго сумматоров-вычитателей, разрядные выходы старших разрядов первого и второго регистров соединены с соответствующими входами первого и второго коммутаторов соответственно, выадды первого и второго коммутаторов соединены со вторыми входами соответ ственно второго и первого сумматоров вычитателей, выходы первого и второго сумматоров-вычитателей соединены соответственно со вторыми входами старших разрядов первого и второго регистров, первый и второй выходы устройства соединены с выходами соответственно первого и второго сумматоров-вычитателей, дополнительно введен дешифратор, причем вход дешифратора соединен с управляющим входом устройства, а выход - с управляющими в содами первого и второго сум- маторов-вычитателей, На фиг. 1 показана структурная схема .устройства; на фиг. 2 - функци ональная схема дешифратора. Арифметическое устройство содержит регистры 1 и 2, входы 3 и 4, сум маторы-вычитатели 5 и 6 коммутаторы 7 и 8, выходы 9 и 10, дешифратор 11, управляющий вход 12. Вычисление выражения (1) в устрой стве осуществляется по модифицирован ному алгоритму Волдера. х,- х - ,- (2) У1--и Yi ,- где % i 1 - функция, указывающая направление поворота; ..,п-1 - номер итерации. Отличие алгоритма Волдера от алгоритма (2) состоит в том, что алгоритм Волдера предполагает одновремен ное вычисление - . При реализации алгоритма (2) используются значения вычисленные заранее и хранящиеся в дешифраторе. 4 При реализации алгоритма (2) устойство работает следующим образом. Величины и у- хранятся соответственно в регистрах 1 и 2, величина хранится в дешифраторе I1. С начала очередной итерации коммутаторы 7 и 8 соединяют соответствующие выходы регистров 1 и 2 со входами сумматороввычитателей 6 и 5 таким образом, что на их входы постуцают соответственно величиных -2 иу -.. Кроме того, на вторые входы сумматоров-вычитателей 5 и 6 поступают величишз и у полученные на выходах сумматороа-вычитателей 5 н 6, величины х-,и узаписываются соответственно в регистрах 1 и 2. Работа сумматоров-вычитателей управляется по величинам хранящимся в дешифраторе 11, которь{й выдает очередное значение fr по номеру итерации .i, который поступает через вход 12 устройства на вход дешифратора. Номер итерации i исполь- зуется также для управления работой коммутаторов 7 и 8 и подается на их управляющие входы. Начальное значение х и у подается по входам 3 и 4 устройства, величины х и у снимаются с выходов 9 и 10 устройства. Дешифратор (фиг, 2) предназначен для выработки по номеру первых восьми итераций последовательности восьми значений (см. таблицу), соответствующих углу ,

При подаче на вход дешифратора кода номера первой итерации на выходе первой схемы И появляется сигнал Ч% соответствующий +1, при подаче на вход дешифратора кода второй итерации на выходе дешифратора появляется сигнал О, соответствующий 5 - 1, для этого входы второй схемы И не подключены к внутренним шинам дешифратора, и т, д. 5 Таким образом на выходе дешифратора возникает развернутая во времени необходимая последовательность значений . Эффективность изобретения заключается в уменьшении аппаратурных затрат на реализацию арифметического устройства для выполнения операции поворота вектора для двухточечного преобразования . Формула изобретения Арифметическое устройство, содержащее первый и второй регистры, первый и второй сумматоры-вычитатели, первый и второйкоммутаторы, причем первый и второй информационные входы устройства соединены соответственно с первыми входами старших разрядов . первого И второго регистров, выходы младших разрядов которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго сумматоров-вычитателей, разрядные выходы первого и второго регистров соединены с соответствующимн входами первого и второго ксммутаторов соответственно, выходы первого и второго коммутаторов соединены со вторыми входами соответственно второго и первого сумматоров-вычитателей, выходы первого и второго сумматоров-вычитателей соединены со вторыми входами старших разрядов соответственно первого и второго регистров, первый и второй выходы устройства соединены с выходами соответственно первого и второго сумматоров-вычитателей, отличающееся тем, что, с целью уменьшения затрат оборудования, оно содержит дешифратор, причем вход дешифратора соединен с управляющим входом устройства, а выход - с управляющими входами первого и второго сумматоров-вычитателей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР ff 465630, кл. G 06 F 7/38, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР №706846, кл. G 06 F 7/38, 1978 (прототип) .

Puг.J

//

ттт

&

&

if

Л