Устройство для логарифмирования чисел Советский патент 1982 года по МПК G06F7/556 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к специализированным, вычислительным устройствам, и предназначено для л6 гарифмирования двоичных чисел.

Известно логарифмирующее устройство, содержащее триггеры, реверсивный счетчик, счетчики, сдвигающий/ регистр, cxeNffii И, группу схем И, генератор тактовых .импульсов-, умножитель, управляемый делитель и дешифратор 1 .

Однако это устройство характеризуется сложностью и соответственно высокой стоимостью.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является логарифмирующее устройство, содержащее заполшнающий регистр, сдвиговый регистр, дешифратор. Кроме того, в него входят элементы И, ряд ключей, резисторная матрица.

При вводе кода числа в запомингиощий регистр и сдвиговый регистр элементы И выделяют из двоичного кода числа старший значащий разряд и управляют сдвигом регистра вправо или влево. Выходы старишх разрядов сдвигового регистра поступают на дешифратор, которрй управляет ключами.

подключающими к выходу логарифмирующего устройства соответственный номинал сопротивления резисторной матрицы, где Е|ч , N Е(Х) функция антье . Далее эта величина умножается на постоянный коэффициент Вод q 2 (а - основание искомого логарифма) в блоке умножения, с вы-хода которого снимается результат вычисления Вод N - аналоговая величина 2 .

Недостатками известного устройства является наличие сложной схемы управления сдвигом сдвигового регистра, которая значительно усложняется при увеличении разрядности числа, необходимость сдвига в обе стороны, а также то, что таблица логарифмов мантиссы представляет собой сложную резисторную матрицу, содержащую трудио подбираекые точные резисторы, сопротивление которых необходимо рассчитывать по таблице. Кроме того, необходим ввод всех разрядов числа одновременно, в то время как в реальных вычислительных устройствах часто число, вводится в последовательном коде по мере его вычисления, например, из арифметического устройства. Цель изобретения - упрощение уст ройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство для логарифмиро вания чисел, содержащее сдвиговый регистр, регистр числа и блок памяти таблицы логарифмов, вход которого соединен с выходом сдвигового регис ра, информационный вход которого со динен с информационным входом устрой ства, содержит счетчик порядка и сумматор по модулю два, тактовый вхо счетчика порядка соединен со входом тактовых импульсов устройства и управляющим входом сдвигового регистр выход старшего разряда которого сое динен с Первым входом сумматора по модулю два, второй вход которого со динен с информационным входом устрой ства, выход сумматора по модулю два соединен со входом записи регистра числа, информационные входы старших и младших разрядов которого соединены с выходами соответственно счетчика порядка и блока памяти таблицы логарифмов. На чертеже показана блок-схема устройства. Устройство содержит счетчик 1 порядка, сдвиговый регистр 2, сумматор 3 по модулю два, блок 4 памяти, таблицы логарифмов, регистр 5 числа тактовый вход 6, информационный вход 7. Устройство работает следующим образом. Перед началом работы счетчик 1 порядка устанавливается в исходное состояние. Двоичное число в последовательном коде поступает младшими разрядами вперед в сдвиговый регистр 2. На счетный вход счетчика 1 порядка и управляющий вход сдвигового регистра 2 поступают тактовые импуль сы (ТИ) со входа 6. Счетчик 1 считает количество сдвигов. Сумматором 3 по модулю два анализируются два соседних разряда двоичного числа, при каждом несовпадении их содержимого на выходе сумматора 3 появляется сигнал, разрешающий занесение в регистр числа 5 содержимого счетчика порядка 1 и выходного сигнала блока 4,которое определяется содержимым регистра 2. Длина регистра 2 не зависит от числа разрядов логарифмируемого елова, а определяется только точностью логарифмирования, т.е. количеством разрядов, отводимых под мантиссу числа. Последнее антисовпадение имее место, когда на входе сумматора 3 находитеяпервый знаковый и следую щий за ним значащий разряды. Поэтому, когда процесс ввода числа окон, чен, в младших разрядах регистра 5 числа после последнего занесения остается преобразованная блоком 4 мантисса, а в старших - номер такта, соответствующий появлению знакового разряда, т.е. порядок числа (характеристика логарифма). Преимущество предлагаемого устройства заключается в упрощении схемы: логарифмирование ведется параллельно с работой арифметического устройства, нет необходимости ввода всех разрядов числа одновременно. Сдвиг производится только в одну сторону, в отличие от известного устройства, где необходим сдвиг в обе стороны. Кроме этого, значительно упрощается процесс поиска первой значащей единицы числа - сумматор по модулю два может быть выполнен в виде мультиплексора типа 134КП8, причем увеличение разрядности числа не изменяет структуру схемы, изменение схемы связано только с точностью логарифмирования, в то время как в известном устройстве увеличение разрядности числа ведет к значительному усложнению схеки. Формула изобретения Устройство для логарифмирования чисел, содержащее сдвиговый регистр, регистр числа и блок памяти таблицы логарифмов, вход которого соединен с выходом сдвигового регистра, информационный вход которого соединен с информёщионным ВХОДОМ устройства, отлича.ющеёся тем, что, с целью упрощения, оно содержит счетчик порядка и сумматор по модулю, два, тактовый вход счетчика порядка соединен с входом тактовых импульсов устройства и управляющим входом сдвигового регистра, выход старшего разряда которого соединен с первым входом сумматора по модулю два, второй вход которого соединен с информационным входом устройства, выход сумматора по модулю два соединен с входом записи регистра числа, информационные входы старших и мпадших разрядов которого соединены с выходами соответственно счетчика порядка и блока памяти таблицы логарифмов . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР p 479110, кл. G бб F 7/38, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 482768, кл. G 06 F 3/00, 1972 (прототип).

«f

ти в pf-

Послс о о/пе/гб/ /и Sjte