Вероятностное устройство для деления двух чисел

Вероятностное устройство для деления двух чисел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е («) 4708 26

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Сон)а Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.01.74 (21) 1992867/18-24 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кл. G 06f 15/36

Государственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.05.75. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 20.08.75 (53) УД К 681.3 (088,8) (72) Авторы изобретения

А. A. Илюхин, Э. Jl. Критьян и Ю. П. Летунов

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт (7l) Заявитель (54) ВЕРОЯТНОСТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ

ДВУХ Ч ИСЕЛ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть применено для выполнения операции деления над двумя числами, представленными в виде стохастических импульсных последовательностей.

Известно устройство, выполняющее арифметические операции над числами, представленными в виде стохастических импульсных последовательностей с вероятностями появления импульсов, принимающими значения в интервале (О; 1) и состоящее из арифметического устройства, трех схем сравнения, регистра делимого, регистра делителя, схемы управления счетом и реверсивного счетчика.

Существенным недостатком известного устройства является то, что при выполнении операции деления устройство не позволяет получить частное, большее единицы. Это вызвано тем, что результатом деления на выходе арифметического устройства также является стохастическая импульсная последовательность с вероятностью появления импульса, принимающей значения в интервале (О; 1), что в свою очередь накладывает ограничения на величину делителя и усложняет операцию масштабирования исходных данных.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит элементы задержки, элементы «НЕ», первый и второй элементы

«И», выходы которых подключены ко входам блока деления соответственно, первые входы — к выходам второй и третьей схемы сравнения соответственно, четвертую схему сравнения, выход которой через первый элемент

«НЕ» подключен ко вторым входам первого и второго элементов «И», а входы — "".о вто1ð рым выходам первого и второго регистров соответственно, и третий элемент «И». Вход сдвига второго регистра через перьый элемент задержки и третий элемент «И» соединен со входом первого элемента «НЕ». Сум15 мирующий вход второго реверсивного счетчика подключен к выходу первого элемента задержки. Входы элемента «ИЛИ» соединены с разрядными выходами второго реверсивного счетчика соответственно. Первый ьход

2р триггера через второй элемент «НЕ» подключен к выходу элемента «ИЛИ». Входы чегвертого элемента «И» соединены с выходами элемента «ИЛИ» и триггера и вторым входом третьего элемента «И» соответственно, а вы25 ход через второй элемент задержки — с вычитающим входом второго реверсивного счетчика и непосредственно — с сдвигающим входом первого реверсивного счетчика, входы которого подключены к выходам блока управЗР ления соответственно, 470826

Функциональная схема вероятностного устройства для деления двух чисел представлен» на чертеже, Вероятностное устройство для деления двух чисел состоит из блока деления 1, два входа которого соединены соответственно с выходами двух элементов «И» 2 и 3, элемента «НЕ»

4, выход которого соединен с первыми входами элементов «И» 2 и 3, элемента «И» 5 со входом опроса 6, регистров 7 и 8 с шиной сдвига 9, выходы разрядов которых соединены со входами схем сравнения 10 — 12 соответственно, выход которой подключен к входу элемента «НЕ» и к второму входу элемента «И» 5, выход которого соединен через элемент задержки 13 с шиной сдвига 9 регистра

8 и со входом сложения реверсивного двоичного счетчика 14, единичные выходы разрядов которого подключены к входам элемента

«ИЛИ» 15. Выход этого элемента подключен к первому входу элемента «И» 16, на второй вход которого подключена шина опроса 6, и со входом элемента «НЕ» 17, выход которого подключен к нулевому входу триггера 18, к единичному входу которого подключена управляющая шина 19. Выход триггера 18 соединен с третьим входом элемента «И» 16, выход которого подключен через элемент задержки 20 к входу вычитания реверсивного счетчика 14 и непосредственно к шине сдвига

21 реверсивного счетчика 22, единичные выходы разрядов которого, за исключением дополнительных, подключены к входам схемы сравнения 23. Выход схемы сравнения подключен к первому входу блока управления 24, ко второму входу которого подключен выход блока деления 1. Два выхода блока управления 24 соединены с двумя входами реверсивного счетчика 22 соответственно, а выходы источника двоичного шума генератора 25 случайных кодов подключены к входам схем сравнения 10, 11 и 23 соответственно, Устройство работает следующим образом.

В регистре 7 устанавливается код делимого, а в регистре 8 — код делителя. Затем происходит сравнение этих двух крдов на схеме сравнения 12. Если код делителя меньше кода делимого, то на выходе схемы сравнения 12 появляется потенциал, открывающий элемент «И» 5, и тактовый импульс, поступающий на вход элемента «И» 5 по шине опроса 6, пройдя через элемент задержки 13, поступает на шину сдвига 9 и осуществляет сдвиг содержимого регистра 8 в сторону старшего разряда. Кроме того, этот импульс подается на вход реверсивного счетчика 14 и увеличивает его содержимое на единицу. 3атем опять происходит сравнение кодов регистров 7 и 8 на схеме сравнения 12 и, в случае наличия потенциала на ее выходе, опять осуществляется сдвиг регистра 8 и добавление единицы к содержимому реверсивного счетчика 14 и так до тех пор, пока код делителя не станет больше кода делимого. Этот факт дает знать о себе отсутствием потен5

50 циала на выходе схемы сравнения 12. что приводит к запрещению прохождения тактового импульса через элемент «И» 5 и к прекращению сдвигов регистра 8. Г1отенциал, появившийся на выходе элемента «НЕ» 4, открывает элементы «И» 2 и 3 и разрешает прохождение на входы блока деления 1 стохастических импульсных последовательностей с выходов схем сравнения 10 и ll, осуществляющих получение этих последовательностей при сравнении двоичного кода регистров 7 и

8 с независимыми источниками двоичного шума генератора 25. Стохастическая импульсная последовательность с выхода блока деления 1 поступает на вход узла, состоящего из блока управления 24, реверсивного двоичного счетчика 22 и схемы сравнения 23 и после некоторого числа перерегулирований преобразуется в реверсивном счетчике 22 в двоичный код.

По окончании вычисления приходит управляющий импульс по шине 19 и переводит триггер 18 в состояние «1». Если в реверсивном счетчике 14 содержится какой-нибудь код, говорящий о числе сдвигов, проделанных в регистре 8, то на выходе элемента «ИЛИ»

15 будет потенциал, который совместно с потенциалом на единичном выходе триггера 18 разрешает прохождение тактового импульса с шины 6 через элемент «И» 16 на шину сдвига 21 реверсивного счетчика 22, а также с некоторой задержкой, обеспечиваемой элементом задержки 20, на вычитание единицы нз содержимого реверсивного счетчика 14. Сдвиг продолжается до тех пор, пока код в счетчике 14 не станет равным нулю. После этого потенциал на выходе элемента «НЕ» 17 переводит в состояние «О» триггер 18. Содержимое счетчика 22 представляет двоичный код частного, причем в дополнительных старших разрядах содержится целая часть, а в остальных разрядах — мантисса частного.

Таким образом устройство позволяет получать результат в интервале значений (О; 2"- ), где и — разрядность регистров делимого и делителя, при условии, что делимое и делитель принимают значения в интервале (О;1), что полностью охватывает всю возможную область значений, принимаемых числами, представленными в виде вероятностей появления импульсов стохастических импульсных последо в а тел ь н остей.

Предмет изобретения

Вероятностное устройство для деления двух чисел, содержащее блок деления, выход которого соединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с выходом первой схемы сравнения, первые входы которой соединены с разрядными выходами первого реверсивного счетчика соответственно, а вторые входы — с первыми выходами генератора случайных кодов, вторые выходы

47ОВИ

Составитель А. Карасов

Текред О. Гуменвк

Корректор Л. Котова

Редактор Е. Семанова

Заказ 1984/7 Изд, Мв 1452 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 которого соединены с первыми входами второй схемы сравнения соответственно, а третьи выходы — с первыми входами третьей схемы сравнения, вторые входы второй и третьей схем сравнения соединены с первыми выходами первого и второго регистров соответственно, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит элементы задержки, элементы «НЕ» первый и второй элементы «И», выходы которых подключены ко входам блока деления, первые входы — к выходам второй и третьей схемы сравнения соответственно, четвертую схему сравнения, выход которой через первый элемент «НЕ» подключен ко вторым входам первого и второго элементов «И», а входы — ко вторым выходам первого и второго регистров соответственно, и третий элемент «И», вход сдвига второго регистра через первый элемент задержки и третий элемент «И» соединен со входом первого элемента «НЕ», второй реверсивный счетчик, суммирующий вход которого подключен

5 к выходу первого элемента задержки, элемент «ИЛИ», входы которого соединены с разрядными выходами второго реверсивного счетчика соответственно, триггер, первый вход которого через второй элемент «НЕ» подклю10 чен к выходу элемента «ИЛИ», четвертый элемент «И», входы которого соединены с выходами элемента «ИЛИ» и триггера и вторым входом третьего элемента «И» соответственно, а выход через второй элемент за15 держки — с вычитающим входом второго реверсивного счетчика и непосредственно — с сдвигающим входом первого реверсивного счетчика, входы которого подключены к выходам блока управления соответственно.