Устройство для возведения в степень

Устройство для возведения в степень

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»i634273

» а»

I ,I (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.10.76 (21) 2412426118 24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 25 11 78. Бюллетень -43 (45) 3,ата опубликования описания R3.т1 .78

2 (51) М. Кл.

С1 06 " 7/38

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) У ДК 681.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. 11. Морозевич и A. E. Леу=енко

Минский радиотехнический институт (71) Заявитель (64) УСТРОЙСТВО (л(1Я ВОЗВЕДЕ11ИЯ В СТЕПЕН1з

Изобретение относится к Вь(числите lbHQH технике и может быть использовано лля возведения в степень, в стохастических вычислительных машинах.

Известно устройство (11, содержащее входной блок, генератор равномерно распределенных случайных чисел, реверспвный счетчик и схему сравнения. Однако специфика стохастпческой формы представления информации О Х < 1 и 0(Z =. 1 не позволяет (пользовать его лля возведения в отрицатель((ую степень,так как при О Х(1

Z = — — = Х должно быть больше единицы.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для возведения в степень (2), содержащее преобразователь код-вероятность, первый вход которого является первым входом устройства, второй вход — подключен к входу «такт» устройства и через счетчик числа испытании соединен с управляющим входом блока элементов И, выход которого является выходом устройства, а информационные входы подключены к выходам сумматора, регистр сдвига, выходы которого подкгпочены к информационным входам элементов И цепочки последовательно соелинс и ых элеме!lToB

И, вход «сдвиг» регистр» (,,!3:-:.з соединен с управляющим Вколов. ((ерв и О э 3с (ента И цепочки.

Устройство возвол:.гг !3 c:c:» ь (рункцию ,. тг I только Х и не вычисл>пе(1>ункп:::ю Z = —, =

=x

Целью изобретен»(я-.ляется обеспечение ВОзмОжнОсти В(>зв, с!3. (> В (>трицательную степень. С э Ой .;С,!3 ю устройство содержит перек,. ю-,а: с,-,». элемент НЕ, ключ (р и элементы «запрс(», Выходы которых соединены с входамп переключателя, выходы которого полключс ы соответственно к BYQлам сумматора. »риме:! !l инверсный вхолы каждого элемеl!та "запрет» подключены соответственно к вход и выход соответству15

J ющего элемента И цепочки последовательНо соединенных элементов И, причем прямой вход первого элемента «запрет» соединен с входом «сдвиг» pcièñòpà сдвига н с выхоJoM клктча, первый Вх(>..j которого соединен

2р с выходом элемента НЕ, вход которого поЛключен к вы.. >лу и;: Образова1еля кол-вероятность !3 (»p(,3! 3 . хо. (3 3 .лк>ча, Выход последнего элем(.пта И Li, почки послслователь634273

3 но соединенных элементов И соединен с управляющим входом переключателя.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит последовательно включенные преобразователь 1 код-вероятность, счетчик 2 числа испытаний, блок 3 элементов И, информационные входы которого подключены к выходам сумматора 4, регистр 5 сдвига, выходы которого подключены ко вторым входам последовательно 10 включенных (двухвходовых) элементов И 6, причем вход «сдвиг» регистра сдвига 5 подключен к первому. входу первого из элементов И 6, кроме того устройство содержит переключатель 7, выходы которого подключены ко входам сумматора 4, а входы — к

15 выходам элементов «запрет» 8, прямой и инверсный (блокирующий) входы которых подключены к входу и выходу соответствующего элемента И 6, причем прямой вход первого элемента «запрет» 8 подключен к 2О выходу ключа 9, вход которого через элемент ЙЕ 10 подключен к выходу преобразователя код-вероятность 1.

Функционирование устройства определяет положение переключателя 7 и ключа 9.

В режиме вычисления функции вида

7 =- Х исходное положение — нулевое состояние элементов памяти счетчика 2, сумматора 4 и регистра 5. Ключи — в положении «а», При подаче на вход устройства исходного операнда Х и тактовых импульсов преобразователь 1 кодирует величину Х вероятностным кодом P (Х) . Сигналы, формируемые на выходе преобразователя 1, поступают на вход цепочки элементов И 6 и вход

«сдвиг» регистра сдвига 5. Мгновенные зна- 35 чения вероятностного кода (О или 1) последовательно (с продвижением информации по регистру) перемножаются на элементах И 6.

Причем на выходе первого элемента И 6 формируется код (Х ), на выходе второго

6 — к д P (X 3 ) H 1 Q . O J H O B p e 4 0 менно на вход счетчика 2 поступают тактовые импульсы. При переполнении счетчика 2, емкость которого определяет выбранное число испытаний, на управляющий вход блока элементов И 3 поступает сигнал, который 45 считывает информацию с выходов сумматора 4. Этот режим работы аналогичен прототипч.

В режиме возведения в степень Х исходное состояние — нулевое положение элементов памяти счетчика 2, регистра 5, а в сумматор занесено число 0...01,0... (одна целая). Ключи — в положении «в». При этом функционирование устройства основано на реализации зависимости ():>(()), (i)

i=o где Р (Х) == 1 — P (Х) реализуется с помощью элемента НЕ (инвертора) 10 и блокируюших входов элементов «запрет» 8. При ограничении ряда (1) m — 1-членами возникает методическая погрешность .K =X (Р(х)1

Нулевой член ряда (1) равен «1» и поэто»у исходное состояние сумматора 4 тоже равно «1».

Учитывая, что при возведении в степень с помощью регистра сдвига P (Х) и P "(Х} оказываются совместными, так как мгновенное значение P (Х) = 1, тогда и только тогда, когда P >(X} = 1/„;=o,, 1, можно упростить режим работы сумматора, накапливающего сумму вида (1). Так как при выбранном числе членов ряда может, например, возникнуть ситуация, когда за один такт необходимо, просуммировать 0,1 или 2 импульса. Причем один импульс на суммирование поступает, когда P, (X) = 1, а

P,: (Х) = О. цва импульса необходимо суммировать, когда P, (Х) =- 1 и P (Х) = 1.

В этом случае можно с выхода первого элемента И 6 на сумматор 4 занести «-1-2», заблокировав (запретив) при этом занесение «+ 1» в сумматор 4 с выхода элемента

НЕ 10. При ограничении членов ряда (1} числом m — используется m — 1 разрядный регистр сдвига. Однако существует вероятность отличная от нуля, того, что в последовательности P (Х) подряд находится (или будет сформировано) единичных сигналов больше чем m — 1. В этом случае на вход сумматора будут записываться сигналы с весом + (m — 1), что и реализовано в устройстве.

Вычисления заканчиваются с приходом тактового импульса, который переполняет счетчик 2.

Таким образом незначительное увеличение оборудования (m — 1) элементов «запрет», m ключей и один элемент НЕ позволяют устройству обеспечить возможность выIll числения Z = Х и Z =Х .

Формула изобретения

Устройство для возведения в степень, содержащее преобразователь код-вероятность, первый вход которого является первым входом устройства, второй вход — подключен к входу «такт» устройства и через счетчик числа испытаний соединен с управляющим входом блока элементов И, выход которого является выходом устройства, а информационные входы подключены к выходам сумматора, регистр сдвига, выходы которого подключены к информационным входам элементов И цепочки последовательно соединенных элементов И, вход «сдвиг» регистра сдвига соединен с управляющим входом первого элемента И цепочки, отличаюи1ееся тем, что, с целью обеспечения возможности возведения в отрицательную степень, оно содержит переключатель, элемент НЕ, 63427;1

Составитель 3. Сенина

Редактор А. Садомов Текред О.. 1уговая Корректор С. Шекгмар

Заказ 6763/47 Тира, . 784 Подписное

11НИг1ПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., т. 4,5

Филиал ППП «Патейт», г. Ужгород. ул. Проектная. -l ключ и элементы «запрет», выходы которых соединены с входами переключателя, выходы которого подключены соответственно к входам сумматора, прямой и инверсный входы каждого элемента «запрет» подключены соответственно к входу и выходу соответствующего элемента И цепочки последовательно соединенных элементов И, причем прямой вход первого элемента «запрет» соединен с входом «сдвиг» регистра сдвига и с выходом ключа, первый вход которого соединен с выходом элемента НЕ, вход которого подключен к выходу преобразователя код-вероятность и второму входу ключа, выход последнего элемента И цепочки последовательно соединенных элементов И соединен с

5 управляющим входом переключателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Uî 416694, кл. G 06 J 7/39, 1972.

2. Яковлев В. В., Федоров P. Ф. Стохастичсские вычислительные машины. Л., «Машиностроение», 1974, с. 56, рис. 28.