Устройство для приближенного вычисления обратной величины нормализованной двоичной дроби

Устройство для приближенного вычисления обратной величины нормализованной двоичной дроби

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИБЛИЖЕННОГО ВЫЧИСЛЕНИЯ ОБРАТНОЙ ВЕЛИЧИНЫ НОРМАЛИЗОВАННОЙ ДВОИЧНОЙ ДРОБИ, содержащее регистр Аргумента и узел вычитания , о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьшения быстродействия устройства в него введен блок коррекции, содержащий сумматор-вычи- : татель и группу из (И-2) элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (где п - разрядность аргумента), выходы которых соединены соответственно с пятого по (п+2)-й разрядами первой группы входов сумматора-вычйтателя ,; разряды с первого по четвертый которой соединены с щиной логического нуля устройства. Причем первые входы элементов ИСКЛЮЧАЩЕЕ НИИ группы, объединены и соединены с выходом второго разряда регистра аргумента, вькоды с третьего по tl-й разрядов которого соединены соответственно с вторыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы, узел вычитания устройства выполнен в виде сумматора-вычитателя, первый, второй и седьмой разряды первой группы входов и второй разряд второй группы входов которого соединены с шиной логической единицы устройства, а остальные разряды первой группы входов и первый разряд второй группы входов узла вьгчитания соединены с шинбй логического нуля устройства, выходы с второго поп -и регистры аргумента соединены соответственно с третьего по (П+2)-й разрядами второй группы входов узла вычитания, выходы разрядов которого соединены соответственно с разрядами второй группы N9 СЛ входов сумматора-вычитателя блока коррекции устройства. О) N9 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

И

РЕСПУБЛИК аю 01) arse G 06 F 7 38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ,V

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3570781/24-24 (22) 01. 04. 83 (46) 23.11.84. Бюп. № 43 (72) И.Ф.Иуравинец, Е.Л.Николаева, А.Н.Романов и А.В.Дрозд (53) 681.325(088.8) (56) 1;. Авторское свидетельство СССР № 732861, кл. Я 06 F 7/38, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 318940, кл. С 06 F,7/38, 1965 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИБЛИЖЕННО-.

ГО ВЫЧИСЛЕНИЯ ОБРАТНОЙ ВЕЛИЧИНЫ НОР- . ИАЛИЗОВАННОЙ ДВОИЧНОЙ ДРОБИ, содержащее регистр аргумента и узел вычитания, о т л и ч.а ю щ е е с я тем, что, с целью повьыения быстродействия устройства, в него введен блок коррекции, содержащий сумматор-вычитатель и,группу из (н-2) элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (где п - разрядность аргумента), выходы которых соединены соответственно с пятого по (t}+2)-й разрядами первой группы входов сум матора-вычитателя, разряды с первого по четвертый которой соединены с шиной логического нуля устройства, причем первые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы. объединены и соединены с выходом второго разряда регист — ра аргумента, выходы с третьего по

11-й разрядов которого соединены соответственно с вторыми входами элементов ИСКЛЮЧАКЗЦЕЕ ИЛИ группы, узел вычитания устройства выполнен в виде сумматора-вычитателя, первый, второй и седьмой разряды первой группы входов и второй разряд второй группы входов которого соединены с шиной логической единицы устройства, а остальные разряды первой группы вхоO дов и первый разряд второй группы входов узла вычитания соединены с шиной логического нуля устройства, выходы с второго по Н -й регистры аргумента соединены соответственно с третьего по (й+2)-й разрядами второй . Ф группы входов узла вычитания, выходы разрядов которого соединены соответственно с разрядами второй группы входов сумматора-вычитателя блока коррекции устройства. 1125623

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании арифметических устройств вычислительных комплексов.

Известно устройство для вычисления обратной величины, содержащее регистр аргумента, сумматоры, элементы ИЛИ и блок анализа разрядов (1) .

Недостатком устройства является

его низкое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является цифровое устройство для. получения начального приближения к обратной вели- 15 чине, содержащее регистр аргумента, выходы которого соединены с входами узла постоянной памяти для хранения .опорных значений обратной величины аргумента и входом узла умножения, узел вычитания, один вход которого соединен с выходом узла постоянной памяти для хранения опорных значе.ний обратной величины аргумента, а другои — с выходом узла умножения, 25 и узел постоянной памяти для хранения значений разрядов приближенных разностей соседних опорных значений обратной величины, входы которого соединены с выходами старших разря30 дов регистра аргумента, а выходы — с входами узла умножения (2) .

Однако известное устройство обладает недостаточным быстродействием.

Целью изобретения является повы.шение быстродействия устройства.

Цель достигается тем, что в устройство для приближенного вычисления обратной величины нормализованной двоичной дроби, содержащее регистр аргумента и узел вычитания, введен блок коррекции, содержащий сумматорвычитатель и группу из (n-2) элементов ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ (где и — разрядность аргумента), выходы которых соединены соответственно с пятого по (n+2) é разрядами первой группы входов сумматора-вычитателя, разряды с первого по четвертый которой соединены с шиной логического нуля устройства, причем первые входы элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы объединены и соединены с выходом второго разряда регистра аргумента, выходы с третьего по 11 -й разрядов Которого соединены соответственно с вторыми входами 55 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы, узел вычитания устройства выполнен в виде сумматора-.вычитателя, первый, второй и седьмой разряды первой группы входов и второй разряд второй группы входов которого соединены с шиной логической единицы устройства, а остальные разряды первой группы входов и первый разряд второй группы входов узла вычитания соединены с шиной логического нуля устройства, выходы с второго по n - и регистра аргумента соединены соответственно с третьего по (tl+2) и разрядами второй группы входов узла вычитания, выходы разрядов которого соединены соответственно с разрядами второй группы входов сумматора-вычитателя блока коррекции устройства.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для приближенного вычисления обратной величины нормализованной двоичной дроби.

Устройство содержит регистр 1 аргумента, узел 2 вычитания и блок 3 коррекции, причем выход второго разряда регистра 1 аргумента соединен с первыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ блока 3 коррекции, вторые входы которых соединены соответственно с выходами-с третьего по 11 -й разрядов регистра 1 аргумента, а выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с пятого по (h+2)-й разрядами первой rpуппы входов сумматора-вычитателя блока 3 коррекции, разряды с первого по четвертый которой соединены с шиной логического нуля устройства, первый, второй и седьмой разряды первой группы входов и второй разряд второй группы входов узла 2 вычитания соединены с шиной логической единицы устройства, а остальные разряды первой группы входов и первый разряд второй группы входов узла 2 вычитания соединены с шиной логического нуля устройства, выходы с второго по и-й регистра 1 аргумента соединены соответственно с третьего по (n+2)-й разрядами второй группы входов узла 2 вычитания, выходы разрядов которого соединены соответственно с разрядами второй группы . входов -сумматора-вычитателя блока 3 коррекции устройства.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент в регистр 1 аргумента заносится прямой ход нормализованной двоичной дроби. С выхода регистра 1 аргумента прямой код норма11256 ци

2 (3+2; -2х) -, х-2, если 0,5 х<0,75 где о = 1-(х+2 ), если 0,756ха1.

Величина равна числу в (n-2) младших разрядах прямого кода норма, лизованной двоичной дроби, сдвинутый на один разряд в сторону старших разрядов, поступает на узел 2 вычитания, t где вычитается из постоянной величи-1-5 ны 3+, а разряды с третьего по и-й этого, кода поступают на вторые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ блока 3 коррекции, на первые входы которых поступает разряд кода с весом 2 2.

С выходов элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 код коррекции поступает на вторую группу входов сумматора-вычитателя блока 3 коррекции, на первую группу входов которого поступает код разности с выходов узла 2 вычитания. На 15 выходе блока 3 коррекции формируется прямой код приближенного значения обратной величины нормализованной двоичной дроби.

Узел 2 вычитания осуществляет линейную аппроксимацию функции у=1/х функцией у=3+2 -2х в интервале

О,Ях41.

Блок 3 коррекции производит операю 5

23 4 лиэованной двоичной дроби, если разряд кода с весом 2 2 равен нулю, и инверсии этого числа, если разряд, с весом 2 равен единице.

Время, необходимое для вычисления обратной величины нормализованной двоичной дроби в известном устройстве, составляет ощ Pf "Ag) "ЦМН ВЬЮ где Π— время задержки. переключения регистра аргумента; л nq — время, необходимое для считывания информации из

ПЗУ; л а„- время, необходимое для вычисления произведения двух чисел; л ш- время, необходимое для вычисления разности двух чисел.

- .Время, необходимое для вычисления обратной величины нормализованной двоичной дроби в предлагаемом устройстве, составляет ,Поскольку ь „ заведомо больше

rsbluj быстродействие предлагаемого устройства выше быстродействия известного.

1125623

Я И Закаэ 8541/37 . Ти аж 698 По писиое и Й

4 93вал ППП атамт, t Óàãîðîä, ул. Проектная, 4