RU2022340C1 - Vector modulus computer - Google Patents
Vector modulus computer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2022340C1 RU2022340C1 SU4947181A RU2022340C1 RU 2022340 C1 RU2022340 C1 RU 2022340C1 SU 4947181 A SU4947181 A SU 4947181A RU 2022340 C1 RU2022340 C1 RU 2022340C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- block
- output
- elements
- outputs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в быстродействующих специализированных вычислителях. The invention relates to computer technology and can be used in high-speed specialized calculators.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для вычисления функции Z=, со- держащее два коммутатора, три блока сравнения, элемент И, два умножителя, шесть блоков задания коэффициента и сумматор, причем входы первого и второго аргументов устройства соединены соответственно с первым и вторым информационными входами первого коммутатора и первым и вторым входами первого блока сравнения, прямой выход которого соединен с управляющим входом первого коммутатора, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего блока сравнения, соответственно прямой и инверсный выходы которых соединены с первым и вторым входами элемента И, первый и второй информационные и управляющие входы второго коммутатора соединены соответственно с входами первого и второго аргументов устройства и инверсным выходом первого блока сравнения, выход второго коммутатора соединен с вторыми входами второго и третьего блоков сравнения и первым входом первого умножителя, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго умножителя, первый вход которого соединен с выходом первого коммутатора, инверсный выход второго блока сравнения соединен с входами первого и второго блоков задания коэффициента, выход элемента И соединен с входами третьего и четвертого блоков задания коэффициента, прямой выход третьего блока сравнения соединен с входами пятого и шестого блоков задания коэффициента, выходы первого, третьего и пятого блоков задания коэффициента соединены с вторым входом второго умножителя, выходы второго, четвертого и шестого блоков задания коэффициента соединены с вторым входом первого умножителя.The closest in technical essence to the proposed is a device for calculating the function Z = comprising two switches, three comparison blocks, an AND element, two multipliers, six coefficient setting blocks and an adder, the inputs of the first and second arguments of the device being connected respectively to the first and second information inputs of the first switch and the first and second inputs of the first comparison block, the direct output of which is connected to the control input of the first switch, the output of which is connected to the first inputs of the second and third comparison units, respectively, the direct and inverse outputs of which are connected to the first and second the input inputs of the element And, the first and second information and control inputs of the second switch are connected respectively to the inputs of the first and second arguments of the device and the inverse output of the first comparison unit, the output of the second switch is connected to the second inputs of the second and third comparison units and the first input of the first multiplier, the output of which connected to the first input of the adder, the second input of which is connected to the output of the second multiplier, the first input of which is connected to the output of the first switch, the inverse output of the second As the comparison is connected to the inputs of the first and second coefficient setting blocks, the output of the And element is connected to the inputs of the third and fourth coefficient setting blocks, the direct output of the third comparison block is connected to the inputs of the fifth and sixth coefficient setting blocks, the outputs of the first, third and fifth coefficient setting blocks are connected with the second input of the second multiplier, the outputs of the second, fourth and sixth blocks of the coefficient are connected to the second input of the first multiplier.
Недостатком этого устройства является низкое быстродействие. The disadvantage of this device is the low speed.
Цель изобретения - повышение быстродействия. The purpose of the invention is improving performance.
Цель достигается тем, что в устройство для вычисления модуля вектора, содержащее первый, второй и третий блоки сравнения, коммутатор, сумматор и элемент И, причем входы первого и второго аргументов устройства соединены соответственно с первыми и вторыми информационными входами первого блока сравнения и коммутатора, управляющие входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами первого блока сравнения, первый выход коммутатора соединен с первыми информационными входами второго и третьего блоков сравнения, второй выход коммутатора соединен с вторыми информационными входами второго и третьего блоков сравнения со сдвигом соответственно на один и два разряда в сторону старших разрядов, второй выход второго блока сравнения и первый выход третьего блока сравнения соединены с первым и вторым входами элемента И, а выход сумматора является выходом устройства, введены первый, второй и третий преобразователи многорядного кода в двухрядный и первый, второй и третий блоки элементов И, каждый из которых содержит две группы элементов И, первые входы которых являются соответственно первым и вторым информационными входами блока элементов И, вход управления которого соединен с вторыми входами элементов И обеих групп, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами блока элементов И, причем первый выход коммутатора соединен с первыми входами первого, второго и третьего преобразователей многорядного кода в двухрядный, вторые входы которых соединены с вторым выходом коммутатора, а первый и второй выходы первого, второго и третьего преобразователей многорядного кода в двухрядный соединены соответственно с первыми и вторыми информационными входами первого, второго и третьего блоков элементов И, первые выходы которых соединены с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с вторыми выходами первого, второго и третьего блоков элементов И, управляющий вход первого блока элементов И соединен с первым выходом второго блока сравнения, управляющий вход второго блока элементов И соединен с выходом элемента И, а управляющий вход третьего блока элементов И соединен с вторым выходом третьего блока сравнения. The goal is achieved by the fact that in the device for calculating the vector module containing the first, second and third comparison blocks, a switch, an adder and an element And, the inputs of the first and second arguments of the device are connected respectively to the first and second information inputs of the first comparison block and switch the inputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the first comparison unit, the first output of the switch is connected to the first information inputs of the second and third comparison units, the second output the switch is connected to the second information inputs of the second and third comparison units with a shift of one and two bits respectively towards the higher digits, the second output of the second comparison unit and the first output of the third comparison unit are connected to the first and second inputs of the element And, the output of the adder is the output of the device , the first, second, and third converters of a multi-row code into two-row and the first, second, and third blocks of AND elements are introduced, each of which contains two groups of AND elements, the first inputs of which are respectively, the first and second information inputs of the block of elements And, the control input of which is connected to the second inputs of the elements And of both groups, the outputs of which are respectively the first and second outputs of the block of elements And, and the first output of the switch is connected to the first inputs of the first, second and third converters of multi-row code in two-row, the second inputs of which are connected to the second output of the switch, and the first and second outputs of the first, second and third converters of a multi-row code into a two-row connection are connected respectively with the first and second information inputs of the first, second and third blocks of elements AND, the first outputs of which are connected to the first input of the adder, the second input of which is connected to the second outputs of the first, second and third blocks of elements AND, the control input of the first block of elements AND is connected to the first output of the second block of comparison, the control input of the second block of elements And is connected to the output of the element And, and the control input of the third block of elements And is connected to the second output of the third block of comparison.
На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - структурная схема преобразователя многорядного кода в двухрядный; фиг. 3...5 иллюстрирует процесс преобразования кодовых матриц z. In FIG. 1 presents a structural diagram of the proposed device; in FIG. 2 is a block diagram of a multi-row to two-row code converter; FIG. 3 ... 5 illustrates the process of transforming code matrices z.
Устройство (фиг. 1) содержит первый блок 1 сравнения, коммутатор 2, второй 3 и третий 4 блоки сравнения, элемент И 5, первый 6, второй 7 и третий 8 преобразователи многорядного кода, первый 9, второй 10 и третий 11 блоки элементов И, сумматор 12, входы первого 13 и второго 14 аргументов, выход 15. The device (Fig. 1) contains a
Преобразователь многорядного кода (фиг. 2) содержит α слоев 16 сумматоров (α - количество тактов свертывания исходной кодовой матрицы z до двухрядного кода результата) содержащих блоки 17 сумматоров единого веса, состоящие из одноразрядных трехвходовых сумматоров 18. The multi-row code converter (Fig. 2) contains α layers of 16 adders (α is the number of clock cycles of the original code matrix z to a two-row result code) containing blocks of 17 adders of the same weight, consisting of one-bit three-
Устройство реализует ту же аппроксимирующую зависимость, что и прототип:
Устройство функционирует под воздействием синхронизирующих сигналов, подаваемых на коммутатор (на фигурах не показаны).The device implements the same approximating dependence as the prototype:
The device operates under the influence of synchronizing signals supplied to the switch (not shown in the figures).
По шинам 13, 14 на входы коммутатора 2 и блока 1 поступают прямые коды х и y. Коммутатор 2 реализует операцию по первому (А) и второму (В) выходам:
В результате сравнения на втором выходе блока 1 образуется сигнал единичного уровня в случае, если х < y. Этот сигнал вызывает появление аргумента y на первом выходе коммутатора 2, а аргумента х на втором выходе коммутатора 2. В случае х ≥ y сигнал единичного уровня образуется на первом выходе блока 1. По этому сигналу на первом выходе коммутатора появляется аргумент х , а на втором - y .On buses 13, 14, direct codes are received at the inputs of
As a result of the comparison, a unit level signal is formed at the second output of
Блоки 3 и 4 работают аналогично блоку 1, вырабатывая результаты сравнения соответственно значений А и 4В, А и 2В. Сигнал с первого выхода блока 3 (А ≥ 4В) является управляющим для блока 9 элементов И, сигнал с второго выхода блока 4 (А < 2В) является управляющим для блока 11, объединение сигналов с второго выхода блока 3 и первого выхода блока 4 на элементе И 5 (4В > А ≥ 2В) обеспечивает управляющий сигнал для блока 10.
Блоки элементов И 9, 10, 11 обеспечивают прохождение на выходы сумматора 12 одного из трех результатов преобразования в преобразователях 6, 7, 8 - соответственно двухстрочных кодовых матриц z1= 0,996А + 0,122В, z2 = 0,941А + 0,347В, z3 = 0,817А + 0,588В. На входы преобразователей многорядного кода поступают парафазные коды А и В. В основу функционирования преобразователей положен принцип замены операций умножения аргументов на m-разрядные константы операциями сложения аргументов, сдвинутых на число разрядов, определяемое положением единиц в двоичном коде константы (таблица для m = 8).Blocks of elements And 9, 10, 11 provide the passage to the outputs of the adder 12 of one of the three conversion results in the converters 6, 7, 8 - respectively, two-line code matrices z 1 = 0.996A + 0.122V, z 2 = 0.941A + 0.347V, z 3 = 0.817A + 0.588V. Paraphase codes A and B are received at the inputs of converters of a multi-row code. The converters are based on the principle of replacing operations of multiplying arguments by m-bit constants with operations of adding arguments shifted by the number of bits determined by the position of units in the binary constant code (table for m = 8) .
Полученная таким образом кодовая матрица (КМ) содержит число слагаемых, определяемое числом значащих единиц, в константах k1 и k2аппроксимации. Если количество значащих единиц в коде больше половины разрядов, то целесообразен переход к представлению константы в виде k = 1-kдоп, где kдоп - дополнительный код исходной константы. Это позволяет уменьшить время вычисления. Очевидно, что такой подход применим к аппроксимации z1.The code matrix (CM) thus obtained contains the number of terms, determined by the number of significant units, in the constants k 1 and k 2 of the approximation. If the number of significant units in the code is more than half of the digits, then it is advisable to switch to the representation of the constant in the form k = 1-k extra , where k extra is the additional code of the original constant. This allows you to reduce the calculation time. Obviously, this approach is applicable to the approximation of z 1 .
На фиг. 3 показан процесс преобразования кодовой матрицы z1, сформированной путем коммутации линий данных соответствующего веса входов преобразователя с входами его сумматоров: прямой код аргумента А, обратный код аргумента А, сдвинутый вправо на семь разрядов (/256), прямой код аргумента В, обратные коды аргумента В, сдвинутые вправо соответственно на один, два и три разряда (/2 + /4 + /8 ≈ 0,878 ). Точками на фигуре обозначены двоичные разряды кодов соответствующего веса, кружками - разряды, принимающие значение старшего разряда обратного кода, знаком "+" - код коррекции (КК), служащий для образования дополнительного кода из обратного - единица младшего разряда обратного кода. Рамки окружают разряды, подаваемые на входы сумматоров. Номера тактов преобразования представлены возле горизонтальной линии, там же в скобках указано время преобразования в тактах работы одноразрядного сумматора. Фигура показывает, что младшими разрядами КМ можно пренебречь.In FIG. Figure 3 shows the process of transforming the code matrix z 1 formed by switching data lines of the corresponding weight of the inputs of the converter with the inputs of its adders: direct code of argument A, reverse code of argument A, shifted to the right by seven digits ( / 256), the direct code of argument B, the reverse codes of argument B, shifted to the right by one, two and three digits ( / 2 + / 4 + / 8 ≈ 0.878 ) The dots on the figure indicate the binary digits of codes of the corresponding weight, the circles indicate the digits that take the value of the highest digit of the reverse code, the “+” sign indicates the correction code (QC), which serves to form an additional code from the reverse digit — the unit of the least significant digit of the reverse code. Frames surround the bits supplied to the inputs of the adders. The numbers of the conversion clocks are presented near the horizontal line, in the same place in brackets the conversion time is shown in the clock cycles of the single-digit adder. The figure shows that the lower bits of the CM can be neglected.
На фиг. 4, 5 показан процесс преобразования КМ z2 и z3. Обозначения аналогичны приведенным выше.In FIG. 4, 5 shows the process of converting KM z 2 and z 3 . Designations are the same as above.
Последний такт преобразования до однострочного кода результата во всех трех случаях выполняется на параллельном сумматоре 12. Его разрядность определяется разрядностью наибольшей из двухстрочных КМ z1, z2, z3. Разрядность сумматора 12 может быть равна разрядности аргументов, тогда младшие разряды КМ могут усекаться как не влияющие на точность результата. При m≥7 погрешность за счет усечения не превышает максимальной погрешности аппроксимации.The last step of the conversion to a single-line result code in all three cases is performed on the parallel adder 12. Its capacity is determined by the capacity of the largest of the two-line CM z 1 , z 2 , z 3 . The capacity of the adder 12 may be equal to the capacity of the arguments, then the lower bits of the CM can be truncated as not affecting the accuracy of the result. At m≥7, the error due to truncation does not exceed the maximum approximation error.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4947181 RU2022340C1 (en) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | Vector modulus computer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4947181 RU2022340C1 (en) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | Vector modulus computer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2022340C1 true RU2022340C1 (en) | 1994-10-30 |
Family
ID=21580178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4947181 RU2022340C1 (en) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | Vector modulus computer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2022340C1 (en) |
-
1991
- 1991-06-19 RU SU4947181 patent/RU2022340C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 962925, кл. G 06F 7/552, 1981. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3636334A (en) | Parallel adder with distributed control to add a plurality of binary numbers | |
US4866656A (en) | High-speed binary and decimal arithmetic logic unit | |
US4347580A (en) | Array convolver/correlator | |
US4130878A (en) | Expandable 4 × 8 array multiplier | |
US5122982A (en) | Carry generation method and apparatus | |
US5185714A (en) | Arithmetic operation processing apparatus | |
US4628472A (en) | Binary multiplier using ternary code | |
EP0147296B1 (en) | Multiplication circuit | |
RU2022340C1 (en) | Vector modulus computer | |
US4788654A (en) | Device for real time processing of digital signals by convolution | |
JPH08504525A (en) | Improved high speed multiplier | |
US3890496A (en) | Variable 8421 BCD multiplier | |
US4325056A (en) | BCD To binary converter | |
RU2015537C1 (en) | Modulo two multiplier | |
SU1003074A1 (en) | Device for parallel algebraic adding in sign-digit number system | |
SU1667059A2 (en) | Device for multiplying two numbers | |
SU1141401A1 (en) | Device for calculating difference of two numbers | |
US5309384A (en) | Digital multiplier with carry-sum input | |
SU1283979A1 (en) | Binary-coded decimal code-to-binary code converter | |
US4584562A (en) | Method of residue to analog conversion | |
RU1786484C (en) | Universal adder | |
SU1198511A1 (en) | Device for summing binary numbers | |
RU2149442C1 (en) | Device for modulo seven multiplication | |
RU2143722C1 (en) | Device for multiplication by modulo 7 | |
SU1018115A1 (en) | Multiplication device |