Устройство для вычисления значений полиномов вида

Устройство для вычисления значений полиномов вида

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»и! 45l088

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое о; авт. свидетельства! ! (51) М. Кл. б 06f 15/20

1 (22) Заявлено 03.07.72 (21) 1805160/18-24 с присоединением заявки»1е

Государственный комитет

Совета Ммммстров СССР по делам изобретений и открытий (32) Приоритет

Опубликовано 24.11.74. Бюллетень ¹ 43 (53) УДК 681.325.5 (088.8) !

Дата опубликования описания 10.10.75 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В. И. Корнейчук, В. П. Тарасенко и Б. П. Хижинский

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЗНАЧЕНИЙ

ПОЛИНОМОВ ВИДА ), Y ;Õ

» o

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено, например, в цифровых вычислительных машинах (ЦВМ), построенных на основе. больших интегральных схем. 5

Известно вычислительное устройство, предназначенное для вычисления выражений вида

У„Х + Y„тХ +... + 1 Х +- У,Х, Оно содержит блок управления, регистр 10 операндов, регистр результатов и схемы «И».

Вычисления с помощью этого устройства выражений указанного вида сводится к формированию произведений У;Х и к последующему их сложению (» = 1, 2,...). Формирова- 15 ние произведений У;Х производится путем

» — 1-кратного умножения операнда Х на себя и ня операнд У;.

В специализированных ЦВМ, где не используются принципы программного управления, 20 вычислять выражения вида У Х" + Y Õ" — +

+ Y

+ Y„X" — +... + У»Х + УОХ с помощью указанного устройства необходимо не менее и раз выполнить команду умножения и и раз 30 команду сложения, для чего следует 2и ряз обратиться к запоминающему устройству

ЦВМ. Это обуславливает как дополнительные затраты оборудования, необходимого для хранения программы вычислений, так и дополнительные затраты времени на обращение к запоминающему устройству.

Цель изобретения — увеличение с»орос вычисления значений полпномов видя и

r Y,Õ» ...o

Сущность изобретения заключается в том, что в него введены сумматоры и дополнительные регистры, число которых равно степени полинома, причем выходы сумматора коэффициента Y ; (О (i (и) соединены с одноименными входами регистра коэффициента

У; », а выходы этого регистра соединены с одноименными входами сумматора У; (О < i <

< и), к которым соответственно присоединены выходы схем «И», первые входы которых объединены и соединены с выходом младшего разряда регистра коэффициента У,ч.ь вторые входы соединены с одноименными выходами регистра операнда, а третьи входы объединены и соединены с соответствующим выходом блока управления, выход младшего разряда регистра коэффициента Уо соединен со входом старшего разряда регистра результа451088 та, сдвиговые входы всех регистров, кроме регистра операнда, соединены со сдвиговым выходом блока управления.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Оно содержит регистр 1 операнда Х; регистр 2 операнда Ур, регистр 3 промежуточных результатов;; регистр 5 результата; схему «И» 6 и блок управления 7.

В состав предлагаемого устройства входит регистр 1 операнда Х, регистр 2 операнда Ур, и регистров 3 и сумматоров 4 операндов У; (i — 1, 2,..., и), регистр 5 результата. Выходы регистра 1 через схемы «И» 6 подключены к входам сумматоров 4. При этом вторые входы сумматоров и их выходы соединены соответственно с выходами и входами регистров операндов У;. Вторые входы схем «И» 6, подключенных к входам сумматора операнда Уь соединены с выходом младшего разряда регистра операнда У;;ь а третьи входы всех схем «И» 6 связаны с выходами блока управления 7. Выход младшего разряда рсгистра 2 операнда Ур подключен к входу регистра 5 результата. Входы цепей сдвига регистров 2, 3, 5 подключены к выходу блока управления 7.

Все регистры операндов У;, за исключением регистра операнда Y„, имеют по m+ 1 разрядов, где т — число разрядов операндов Х и У;. Регистр операнда У„ имеет m разрядов.

Рассмотрим ройства.

Пусть пеобходпмо вычислить 7.5"-+ 3 5 + -6 5", т. е. Х=5, n=2, Y = — 7, Y =3, 5 Y< = 6. Будем считать, что в исходном состоянии операнды Х и У, находятся в регистрах

1 — 3, а в регистре 5 записан нуль. С началом работы устройства блок управления 7 открывает схемы 6, подключенные к входам сумма10 тора операнда У, ь и младший разряд операнда У управляет сложением операнда Х с содержимым регистра Y ь Затем блок управления 7 открывает схемы 6, подключенные к входам сумматора операнда Y;„2, и младший

15 разряд полученной ранее суммы управляет сложением операнда Х с содержимым регистра операнда У„ и т. д. После окончания сложения операнда Х с содержимым всех и регистров операндов У; следует сдвиг содержи20 мого регистра 2, 3 и 5. Сдвиг производится вправо на один разряд. При этом из регистра 2 операнда У в регистр 5 результата перепишется младшая цифра результата. Далее процесс повторяется (т. е. второй разряд

25 операнда У„ управляет сложением операнда

Х с содержимым регистра операнда У„ и т. д.) до тех пор, пока не будут сформированы все (и + 1) m разрядов результата. Для указанных значений Х, У, и и процесс вычислений

30 можно проиллюстрировать следующей таблицей состояний регистров устройства, где

C>CYq и ФСУ вЂ” формирование содержимого регистров операндов YoУь

451088

Регистры

1<, результата !

Состояние регистров

0011

OIOI

1000

0110

Исходное состояние

10I

q)cv, 0000

0110

ФСУ, 0100

0011

Сдвиг

0101

IOOI

011

101

ФСУ, 0101

0100

ФСУ„

О10О

0101

1001

Сдвиг

101

001

ФСУ, 0101

1001

0100

ФСУ„

0100

Сдвиг

100

101

000

ФСУ, 0000

0100

ФСУ, 0010

0010

Сдвиг

0100

000

101

ФСУ, 0000

0001

ФСУ„

00100

0001

0001

Сдвиг

101 000

ФСУ, 0101

0110

ФСУ, 00100

Результат

Из рассмотренного примера видно, что с

ПОМОП1ЫО УСтРойСтиа МОЖНО BhI×11Ñ, (ИТЬ П Bhlражсппе вида

YIELD+ yj,Х1-1+... + Y,Õ + y,X", где 1 (п. Для этого перед началом вычислеьп1й необходимо помещать операнды У; в регистры, номера которых соответстьуют пндскcaì i, а в остальные n — 1 регистров операндов необходимо записать пули. С помощью описанного устройства можно также вычислить выражения вида Y-Х (S (и), для чего операнд У записывается в регистр, номер которого равен S, а в остальные регистры записываются нули.

Регистр 5 результата не обязательно должен иметь (и+ 1)m разрядов, так как п+ 1 старших разрядов результата могут находить я в регистре операнда У,.

Предмет изобретения

Устройство для вычисления значеш1й поли-!! помов вида «» Y;L, содержащее блок управлеб =0 пия, регистр операндов, регистр результатов, схемы «И», отличающееся тем, что. с целью увеличения скорости вычисления, в него введены сумматоры п дополнительные рс10 гистры, число которых равно степени полинома, причем выходы сумматора коэффициента

У; (О (1 (n) соединены с одноименными входами регистра коэффициента У; 1, а выходы этого регистра соединены с одноименными входами сумматора У; (О (i (n), к которым соответственно присоединены выходы схем «И», первые входы которых объединены и соединены с выходом младшего разряда регистра коэффициента Уьь1, вторые входы сое

451088 го разряда регистра результата, сдвиговые входы всех р-.гпстров, кроме регистра операнда, соединены со сдвпговым выходом блока управления.

Состапн геди Э. Сечина

Текред О. Гуменюк

Корректор А. Дзесова

Редактор Е. Гончар

Заказ 2700;18 11зд. Л е> 514

1Ц1,4ИПИ Государствснного комитета оо делам изобретений и

Москва, уК-35, Раугпская

Типография, пр. Сапунова, 2 динены с одноименными выходами регистра операнда, а третьи входы объединены и сосдинепы с соответствующим выходом блока управления, выход младшего разряда регистра коэффициента Уо соединен с входом старшеТираж 648 Подписное

Совета Министров СССР

0 T i< p 1>I T l1 Й наб., д. 4>5