Claims (3)
I atl .(4)I atl. (4)
где m - мультипликативна разр дность вычислений , обеспечивающа получение результата с заданной точностью (т п). Полученные в результате выполнени t-й итерации значени ait используютс вwhere m is the multiplicative resolution of the calculations, which provides the result with a given accuracy (m n). The resulting tth iteration ait values are used in
качестве результатов операции Ui.as a result of the operation Ui.
На фиг.1 представлена структурна схема устройства; на фиг.2 -структурна схемаFigure 1 shows the structural diagram of the device; Fig.2 - structural scheme
операционного блока; на фиг.З - структурна схема вспомогательного операционного блока; на фиг.4 - структурна схема блока управлени ; на фиг.5- функциональна схема узла формировани управл ющих сигналов; на фиг.6 - функциональна схема узла формировани управл ющего кода.operating unit; Fig. 3 is a block diagram of the auxiliary operational unit; Fig. 4 is a block diagram of the control unit; FIG. 5 is a functional diagram of a control signal generation unit; FIG. 6 is a functional diagram of the control code generation unit.
Устройство содержит (L+1) операционных блоков 1, вспомогательный операционный блок 2, блок 3 управлени , элементThe device contains (L + 1) operating units 1, auxiliary operating unit 2, control unit 3, element
НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬЮ и имеет вход 5 множител , вход 6 запуска, тактовый вход 7, вход 8 делител , L входов 9 компонентов векторного операнда, выход 10 признака Конец операции, выход 11 признака Деление на нуль, L выходов 12 компонентов векторного результата, L выходов 13 признака переполнени .INEQUALITY and has input 5 multiplier, start input 6, clock input 7, divider input 8, L inputs 9 components of the vector operand, output 10 of the characteristic End of operation, output 11 of the characteristic Division by zero, L outputs of 12 components of the vector result, L outputs 13 of the characteristic overflow.
Операционный блок содержит сумматор 14 по модулю 2, мультиплексор 15, регистр 16, сдвигатель 17, сумматор 18 по. модулю 2, сумматор 18, сумматор 19, элемент ИЛИ 20, элемент И 21, элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ 22, вентильную схему 23, элемент НЕ 24 и имеет первый 25, второйThe operating unit contains an adder 14 modulo 2, a multiplexer 15, a register 16, a shifter 17, an adder 18 through. module 2, the adder 18, the adder 19, the element OR 20, the element And 21, the element EQUITY 22, valve circuit 23, the element is NOT 24 and has the first 25, the second
26, третий 9, четвертый 27, п тый 28, шестой 29 и седьмой 30 входы, первый 12 и второй 13 выходы.26, third 9, fourth 27, fifth 28, sixth 29 and seventh 30 inputs, the first 12 and second 13 outputs.
Вспомогательный операционный блокAuxiliary operating unit
содержит сумматоры 31 и 32 по модулю 2, сумматор 33, мультиплексор 34, регистр 35, сдвигатель 36, элемент НЕ 37, сумматор 38 по модулю 2, сумматор 39 и имеет первый 40, второй 41, третий 5, четвертый 8, п тыйcontains adders 31 and 32 modulo 2, adder 33, multiplexer 34, register 35, shifter 36, NOT element 37, adder 38 modulo 2, adder 39 and has first 40, second 41, third 5, fourth 8, fifth
42 и шестой 43 входы и выход 44.42 and sixth 43 entrances and exits 44.
Блок управлени содержит узлы 45 и 49 формировани номера старшей единицы, сдвигатель 46, узел 47 формировани управл ющего кода, сумматор 48 по модулю 2,The control unit contains nodes 45 and 49 of forming the number of the highest unit, a shifter 46, a node 47 of forming the control code, an adder 48 modulo 2,
узел 50 формировани управл ющих сигналов и имеет первый 51, второй 52, третий 6, четвертый 7, п тый 8 и шестой 5 входы и первый 53, второй 54, третий 10, четвертый 11 и п тый 55 выходы.the control signal generation unit 50 has the first 51, the second 52, the third 6, the fourth 7, the fifth 8 and the sixth 5 inputs and the first 53, the second 54, the third 10, the fourth 11 and the fifth 55 outputs.
Узел формировани управл ющих сигналов содержит два элемента И 56, четыре элемента 57, два триггера 58 и имеет первый 6, второй 7, третий 53, четвертый 8, п тый 5The control signal generation node contains two elements AND 56, four elements 57, two triggers 58 and has the first 6, second 7, third 53, fourth 8, fifth 5
входы и первый 54, второй 10, третий 11 и четвертый 55 выходы.entrances and the first 54, second 10, third 11 and fourth 55 exits.
Узел формировани управл ющего кода содержит два элемента ИЛИ 60 и два мента И 61 и имеет первый 62 и второй 63 входы и выход 53.The control code generation unit contains two elements OR 60 and two instances AND 61 and has first 62 and second 63 inputs and output 53.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
В исходном состо нии v It {I, 2, ..., L} поступает на вход 9.1 устройства и далее на третий вход операционного блока 1.1 поступает значение элемента XI. На вход 5 устройства поступает значение множител , на вход 8 - значение делител Z. На вход 7 устройства непрерывно поступают тактовые импульсы (ТИ). Признак Конец операции , поступающий с третьего выхода блока 3 управлени на четвертый вход каждого операционного блока 1, п тый вход вспомогательного операционного блока 2 и на выход 10 устройства, имеет единичное значение.In the initial state, v It {I, 2, ..., L} is fed to the input 9.1 of the device and then the value of the XI element arrives at the third input of the operation unit 1.1. The input of the device 5 receives the value of the multiplier, and the input 8 - the value of the divider Z. The clock pulses (TI) are continuously received at the input 7 of the device. Symptom The end of the operation, coming from the third output of the control unit 3 to the fourth input of each operational unit 1, the fifth input of the auxiliary operational unit 2 and to the output 10 of the device, has a single value.
Информационные коды, поступающие на третьи входы операционных блоков 1, преобразуютс из (п+1)-разр дного в (V+2)- разр дный формат (V т) путем раздвоени знакового разр да с целью использовани в вычислени х модифицированного дополнительного кода, а также до- бавлени (V - п) младших числовых разр дов, которым присваиваетс нулевое значение. Изменение формата операндов проводитс с целью упрощени вы влени возможного переполнени разр дной сетки в процессе вычислений, а также обеспечени допустимой погрешности вычислений, возникающей за счет усечени чисел, сдвигаемых при вычислени х за пределы разр дной сетки. Кроме того, использование дополнительных разр дов позвол ет реализовать изменение знака числа путем его ин- вертировани без подсуммировани единицы в младший разр д.Information codes arriving at the third inputs of the operating units 1 are converted from (n + 1) -disable to (V + 2) -digit format (Vt) by splitting the sign bit to use in the calculations of the modified additional code, as well as the addition of (V - n) low-order numeric bits, which are assigned a zero value. Changing the format of the operands is carried out in order to simplify the detection of a possible overflow of the discharge grid in the course of calculations, as well as to ensure the allowable error of calculations arising from the truncation of numbers shifted during calculations beyond the limits of the discharge grid. In addition, the use of additional bits makes it possible to realize a change in the sign of a number by inverting it without subtracting the unit to the least significant bit.
Дл начала вычислений синхронно с одним из ТИ на вход 6 устройства поступает сигнал Пуск. По сигналу Пуск на втором выходе блока 3 управлени формируетс сигнал Занесение, который поступает на п тые входы операционных блоков 1 и на шестой вход вспомогательного операционного блока 2, обеспечива занесение в указанные операционные блоки операндов, поступающих на их третьи входы.To start the calculations synchronously with one of the TIs, the Start signal is sent to the input 6 of the device. The Start signal at the second output of the control unit 3 generates the Signal signal, which is fed to the fifth inputs of the operating units 1 and to the sixth input of the auxiliary operating unit 2, ensuring that operands to their third inputs are inserted into the specified operating units.
С выхода вспомогательного операционного блока 2 код ао , содержащий знаковый и m старших числовых разр дов кода ао, поступает на второй вход блока 3 управлени . Если все разр ды кода ао равны нулю или все равны единице, признак Конец операции сохран ет единичное значение иFrom the output of the auxiliary operation unit 2, the code ao, containing the sign and m most significant numeric bits of the code ao, is fed to the second input of the control unit 3. If all bits of the code ao are equal to zero or all are equal to one, the sign End of operation saves a single value and
вычислени не производ тс . Единичное значение признака Конец операции также сохран етс при нулевых значени х на входе 5 или на входе 8 устройства, куда поступа ют соответственно коды множител и делител . При нулевых значени х всех разр дов кода, поступившего на вход 5 устройства и далее на шестой вход блока 3 управлени , на п том выходе блока 3 формируетс единичное значение признака Умножение на нуль. При этом на первомno calculations are performed. The unit value of the feature End of the operation is also saved with zero values at input 5 or at input 8 of the device, where the multiplier and divisor codes, respectively, arrive. At zero values of all bits of the code received at the input 5 of the device and further to the sixth input of the control unit 3, at the fifth output of the unit 3 a single value of the attribute Multiplication by zero is formed. At the same time on the first
выходе 1-го операционного блокаt lt{1, 2output of the 1st transaction block lt {1, 2
L} формируетс нулевое значение результата . При нулевых значени х всех разр довL} produces a zero result value. At zero values of all bits
кода, поступившего на вход 8 устройства и далее на п тый вход блока 3 управлени , на п том выходе этого блока и далее на втором выходе 11 устройства формируетс единичное значение признака Деление на нуль.the code received at the input 8 of the device and further to the fifth input of the control unit 3, at the fifth output of this block and further at the second output 11 of the device, the unit value of the sign Divide by zero is formed.
При наличии хот бы одной единицы и хот бы одного нул в числовых разр дах кода, поступающего на второй вход блока 3 управлени , и отличных от нул значени х кодов, поступающих на входы 5 и 8 устройства , признак Конец операции, формируемый на третьем выходе 3 блока управлени , принимает нулевое значение и в устройстве выполн етс итерационный процесс вычислений в соответствии с (1).If there is at least one unit and at least one zero in the numerical bits of the code arriving at the second input of control unit 3, and different from zero code values arriving at inputs 5 and 8 of the device, the sign End of operation generated at the third output 3 control unit, takes a zero value and the device performs an iterative calculation process in accordance with (1).
Очередна k- итераци fkt{1, 2, .,., t} реализуетс в устройстве следующим образом .The next k-iteration fkt {1, 2,.,., T} is implemented in the device as follows.
На первый и второй входы блока 3 управлени поступают с первого выхода операционного блока 1.L+ 1 значени bk и с выхода вспомогательного операционного блока 2 - значени ak соответственно. В соответствии с (2) на первом выходе блока 3 управлени формируетс (т+1)-разр дныйThe first and second inputs of the control unit 3 are received from the first output of the operating unit 1.L + 1, the values of bk and from the output of the auxiliary operating unit 2, the values of ak, respectively. In accordance with (2), (t + 1) -discharge is formed at the first output of the control unit 3
унитарный код 3k, содержащий единичное значение в jk-м разр де и нулевые значени в остальных разр дах, который поступает на первые входы всех операционных блоков 1 и вспомогательного блокаunitary code 3k, containing a single value in the jkth bit and zero values in the remaining bits, which is fed to the first inputs of all operation units 1 and the auxiliary unit
2. В соответствии2. In accordance
с (1) операционный блок 1.1 (i7U-{1, 2L})with (1) operational unit 1.1 (i7U- {1, 2L})
формирует значение С|| , операционный блок 1.L+1 - значение bk, вспомогательный операционный блок 2 - значение ak. С приходом очередного ТИ на втором выходе блока 3 управлени формируетс сигнал Занесение, поступающий на п тые входы операционных блоков 1 и шестой вход вспомогательного операционного блока 2. По сигналу ЗАНЕСЕНИЕ сформированные значени ak, bk и Cik (rlt{1,2L}) занос тс forms the value of C || , the operational block 1.L + 1 is the value of bk, the auxiliary operational block 2 is the value of ak. With the arrival of the next TI, a signal is generated at the second output of the control unit 3. The signal arrives at the fifth inputs of the operation units 1 and the sixth input of the auxiliary operation unit 2. The value of ak, bk and Cik (rlt {1,2L})
на регистры вспомогательного операционного блока 2, операционного блока 1 .L + 1 и операционного блока 1.1 (1(-.{1, 2L} соответственно .on the registers of the auxiliary operation unit 2, the operation unit 1 .L + 1 and the operation unit 1.1 (1 (-. {1, 2L}, respectively.
Если в процессе вычислений в операционном блоке 1.1 lt{1, 2, .... L} в результате очередной итерации произойдет переполнение разр дной еетки, на втором выходе операционного блока 1.1 по окончании итерации будет сформировано единичное значение признака Переполнение, которое будет сохран тьс до начала выполнени следующей операции. На первом выходе операционного блока 1.1 сформируетс и будет сохран тьс до начала выполнени следующей операции результат выполнени итерации, в процессе реализации которой произошло переполнение.If during the calculation in the operation block 1.1 lt {1, 2, .... L}, as a result of the next iteration, an overflow of the discharge network occurs, the second output of the operation block 1.1 after the end of the iteration will generate a single value of the Overflow feature that will be saved before the next operation. At the first output of the operation unit 1.1, the result of the iteration, in the implementation process of which the overflow has occurred, will be generated and will remain until the start of the next operation.
Итерационный процесс продолжаетс до тех пор, пока в результате реализации очередной t-й итерации все (т+1) разр дов кода, поступающего на второй вход блока 3 управлени , станут одновременно равными нулю или одновременно равными единице. При этом блок 3 управлени прекратит формирование на своем втором выходе сигналов Занесение и сформирует единичное значение признака Конец операции на своем третьем выходе.The iteration process continues until, as a result of the implementation of the next tth iteration, all (t + 1) bits of the code arriving at the second input of control unit 3 will simultaneously be equal to zero or simultaneously equal to one. In this case, the control unit 3 will stop the formation of the Signing signals at its second output and form a single value of the attribute End of operation at its third output.
По окончании вычислений на первом выходе операционного блока 1.1 li-{1, 2,..., L}) будет сформировано значение 1-го элемента вектора результата U.At the end of the calculations, the value of the 1st element of the result vector U will be generated at the first output of the operation unit 1.1 li- {1, 2, ..., L}.
Операционный блок 1.lV lc{1, 2, .... L} работает следующим образом.Operational block 1.lv lc {1, 2, .... L} works as follows.
В исходном состо нии на входы 25, 26, 9, 27, 28, 29 и 30 поступают значени унитарного кода Jk, результат сложени по модулю 2 знаков множител и делител Cio признак Конец операции, сигнал Занесение , значение (0), признак Умножение на нуль соответственно. Поступающее на вход 9,1 блока значение CIQ складываетс по модулю 2 со значением, присутствующим на входе 26, сумматором 14 по модулю 2. Единичное значение признака Конец операции , поступающее с входа 27 блока на управл ющий вход мультиплексора 15, обеспечивает прохождение кода, поступающего с выхода сумматора 14 по модулю 2 на второй информационный вход мультиплексора 15, на его выход и далее на информационный вход регистра 16, а также формирует единичный сигнал на выходе элемента ИЛИ 20, обеспечивающий прохождение сигнала Занесение с входа 28 блока через элемент И 21 на управл ющий вход регистра 16. В результате при единичном значении признака Конец операции сигнал Занесение осуществл ет занесение начального значени переменной, обрабатываемой блоком 1.1.кIn the initial state, the inputs 25, 26, 9, 27, 28, 29 and 30 receive the values of the unitary code Jk, the result of adding modulo 2 digits of the multiplier and divisor Cio sign End of operation, Signal input, value (0), sign Multiply by zero, respectively. The value of CIQ arriving at input 9.1 of the block is added modulo 2 with the value present at input 26, modulator 2 admittance 14. Single characteristic value End of operation from input 27 of the block to the control input of multiplexer 15 ensures that the incoming code passes from the output of the adder 14 modulo 2 to the second information input of the multiplexer 15, to its output and further to the information input of the register 16, and also generates a single signal at the output of the element OR 20, ensuring the passage of a signal. through the AND gate 21 to the control input of the register 16. As a result, a single feature value End Storing operation performs signal entering an initial value of the variable, the processing unit 1.1.k
При выполнении k-й итерации i/kt{1, 2,When executing the kth iteration, i / kt {1, 2,
.., t} значение СЈ,-..-.Ј.Ј{1, 2, .., L} с выхода.., t} value СЈ, -..-. Ј.Ј {1, 2, .., L} from the output
регистра 16 поступает на второй вход сдвигател 17, а также на второй вход сумматораregister 16 is fed to the second input of the shifter 17, as well as to the second input of the adder
19. На первый вход сдвигател 17 поступает унитарный KOflJk. Сдвигатель 17 обеспечивает сдвиг информации, поступающей на второй вход, в сторону младших разр дов на число разр дов, равное номеру единичного разр да в унитарном коде, поступившем на первый вход с размножением левого разр да в освобождающихс при сдвиге разр дах. В результате на выходе сдвигател 17 формируетс код Ci| , который19. At the first input of the shifter 17 comes the unitary KOflJk. The shifter 17 provides a shift of information arriving at the second input towards the lower bits by the number of bits equal to the number of a single bit in the unitary code received at the first input with the reproduction of the left bit cleared during the shift. As a result, at the output of the shifter 17, the code Ci | , which the
поступает на первый вход сумматора 18 по модулю 2, на каждый разр д второго входа которого подаетс значение нулевого (знакового ) разр да кода ak-1. В результате на выходе сумматора 18 по модулю 2 формируетс значение SkCik , которое поступает на первый вход сумматора 19. На выходе сумматора 19 формируетс в соответствии с (4) значение Сц , поступающее на первый информационный вход мультиплексора 15. Нулевое значение признака Конец операции обеспечивает прохождение кода Ci| на выход мультиплексора 15 и далее на информационный вход регистра 16.comes to the first input of the adder 18 modulo 2, for each bit of the second input of which the value of the zero (sign) code ak-1 is applied. As a result, the value of SkCik is generated at the output of the adder 18 modulo 2, which is fed to the first input of the adder 19. At the output of the adder 19, the value of the sc is received in accordance with (4), fed to the first information input of the multiplexer 15. The zero value of the feature End of operation ensures the passage Ci code | to the output of the multiplexer 15 and further to the information input of the register 16.
Знаковые разр ды кода Cik-: с выхода регистра 18 поступают на входы элемента Равнозначность 22. При совпадении знаковых разр дов кода Cik , что соответствует отсутствию переполнени в результате выполнени предыдущей итерации, на выходе элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 22 формируетс единичный уровень сигнала, который через элемент ИЛИ 20 проходит на второй вход элемента И 21, обеспечива прохождение через элемент И 21 сигнала Занесение , поступающего на его первый вход. При несовпадении знаковых разр дов кода С|| - т, что соответствует наличию переполнени в результате выполнени предыдущей итерации, на выходе элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 22 формируетс нулевой уровень сигнала. Если присутствующее при этом на втором входе элемента ИЛ И 20 значение знакового (нулевого) разр да кодаThe sign bits of the Cik- code: from the output of the register 18 are fed to the inputs of the Equivalence element 22. If the sign bits of the Cik code coincide, which corresponds to no overflow as a result of the previous iteration, the output of the EQUIVALITY element 22 is formed by a single signal level, which through the OR element 20 passes to the second input element And 21, ensuring the passage through the element And 21 signal Sign, arriving at its first input. If the sign bits of the code C do not match, || - t, which corresponds to the presence of overflow as a result of the previous iteration, at the output of the element EQUITY 22 a zero signal level is formed. If the value of the sign (zero) digit of the code present at the second input of the element IL-20 is present
ak-1 также равно нулю, на выходе элемента ИЛИ 20 формируетс нулевой сигнал, который блокирует прохождение сигнала Занесение через элемент И 21 при нулевом значении признака Конец операции. В регистре 16 остаетс информаци , зафиксированна в результате реализации итерации, при выполнении которой произошло пере- .полнение разр дной сетки. Сигнал с выхода элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 22 через элемент НЕ 24 поступает также на выход 13 блока в качестве единичного значени признака Переполнение.ak-1 is also zero; at the output of the element OR 20, a zero signal is generated, which blocks the passage of the signal. Entering through the element 21 and 21 at the zero value of the attribute End of operation. In register 16, there remains the information recorded as a result of the implementation of the iteration, during the execution of which an overflow of the discharge grid occurred. The signal from the output of the EQUITY 22 element through the NOT element 24 also goes to the output 13 of the block as a single value of the Overflow characteristic.
При единичном уровне сигнала на выходе элемента ИЛИ 20 очередной сигнал Занесение , поступающий на вход 28 блока, проходит через элемент И 21 на управл ющий вход регистра 16, осуществл занесение в регистр значени Сц.With a single level of the signal at the output of the element OR 20, the next signal. The recording arriving at the input 28 of the block passes through the element 21 of the control input of the register 16, recording the value of Sc in the register.
По окончании вычислений сформированное в результате выполнени t-й итерации значение С|$ в качестве результата Ui поступает из регистра 16 через вентильную схему 23 на выход 12.1 блока.At the end of the calculations, the value C | $ generated as a result of the execution of the tth iteration as a result of Ui comes from register 16 through gate circuit 23 to output 12.1 of the block.
При наличии на выходе 30 единичного значени признака Умножение на нуль, поступающего на второй инверсный вход вентильной схемы 23, на ее выходе формируетс нулевое значение результата Ui.If there is a single value at the output 30 of the Multiplication by zero input to the second inverse input of the gate circuit 23, the zero value of the result Ui is formed at its output.
При этом выполнение k-й итерации завершаетс .At the same time, the execution of the kth iteration is completed.
Операционный блок 1.L+1 производит обработку переменной bk-1 аналогично описанному . Отличие заключаетс в формировании начального значени с переменной, обрабатываемой в данном блоке. При этом на вход 26 подаетс значение логического нул , а на вход 9 - значение bo.Operational block 1.L + 1 processes the variable bk-1 in the same way as described. The difference lies in the formation of the initial value with the variable processed in this block. In this case, the value of logical zero is input to input 26, and the value bo is input to input 9.
Вспомогательный операционный блок работает следующим образом.Auxiliary operating unit operates as follows.
В исходном состо нии на входы 40, 41, 5, 8, 42 и 43 блока поступают значени унитарного кода Jk, значение bk-1, значение множител Y, значение делител Z, признак Конец операции и сигнал Занесение соответственно .In the initial state, the inputs 40, 41, 5, 8, 42, and 43 of the block receive the values of the unitary code Jk, the value of bk-1, the value of the multiplier Y, the value of the divisor Z, the sign of the end of the operation and the signal of the entry, respectively.
На второй вход сумматора 31 по модулю 2, поступает (У+2)-разр дный код, содержащий в двух старших разр дах код знака множител Y, n числовых разр дов кода множител Y и (V-n) нулей в младших разр дах . На первый вход сумматора 31 по модулю 2 поступает код знака множител . В результате на выходе сумматора 31 по модулю 2 формируетс код модул множител , представленный с точностью . Аналогичным образом на выходе сумматора 32 по модулю 2 формируетс код модул делител , представленный как и множитель с точностью . С выхода сумматора 31 по модулю 2 код модул множител поступает на первый вход сумматора 33, на второй вход которого с выхода сумматора 32 по модулю 2 поступает инверсный код модул делител . Таким образом на выходе сумматора 33 формируетс начальное значение ао, поступающее далее на второй информационный вход мультиплексора 34.The second input of the adder 31, modulo 2, receives a (Y + 2) -digit code containing the sign code of the multiplier Y, n numeric bits of the multiplier Y code and (V-n) zeros in the lower order bits. At the first input of the adder 31 modulo 2 receives the sign code of the multiplier. As a result, at the output of the adder 31 modulo 2 a multiplier module code is generated, which is represented with precision. Similarly, at the output of the adder 32 modulo 2, the code of the divider module is presented, represented as a multiplier with an accuracy. From the output of the adder 31 modulo 2, the multiplier module code arrives at the first input of the adder 33, the second input of which from the output of the adder 32 modulo 2 receives the inverse code of the divider module. Thus, at the output of the adder 33, the initial value of ao is formed, which is then fed to the second information input of the multiplexer 34.
Единичное значение признака Конец операции, поступающее с входа 42 на yrtSingle value of the sign End of operation, coming from input 42 to yrt
равл ющий вход мультиплексора 34, обеспечивает прохождение кода аос второго информационного входа мультиплексора 34 на его выход и далее на информационныйthe main input of the multiplexer 34, ensures the passage of the code AOS of the second information input of the multiplexer 34 to its output and further to the information
вход регистра 35. В результате при единичном значении признака КОНЕЦ ОПЕРАЦИИ сигнал Занесение обеспечивает занесение значени ао в регистр 35. При выполнении k-й итерации г{1, 2,..., t} значение ak-1register input 35. As a result, with a single value of the sign END OF THE OPERATION signal Entry ensures that the value of ao is entered into register 35. When the kth iteration is performed, r {1, 2, ..., t} is ak-1
0 с выхода регистра 35 поступает на второй вход сумматора 39, на первый вход которого поступает значение с выхода сумматора 38 по модулю 2. Сумматор 33 по модулю 2 обеспечивает поразр дное сложение по модулю0 from the output of the register 35 is fed to the second input of the adder 39, the first input of which receives the value from the output of the adder 38 modulo 2. The adder 33 modulo 2 provides bitwise modulo addition
.5 2 значени , поступающего на его первый вход с выхода сдвигател 36 с инверсным значением старшего знакового разр да ak-i(O). Значение ak-i(0) поступает с выхода элемента НЕ 37, значение на вход которого посту0 пает с выхода знакового (нулевого) разр да регистра 35. На первый вход сдвигател 36 с входа 40 блока подаетс унитарный- кодЗЪ, на второй вход с входа 41 блока - значение кода bk-1. Сдвигатель 36 обеспечивает сдвиг.5 2 values arriving at its first input from the output of the shifter 36 with the inverse value of the most significant sign bit ak-i (O). The value ak-i (0) comes from the output of the NOT 37 element, the value at the input of which comes from the output of the sign (zero) bit of the register 35. At the first input of the shifter 36 from the input 40 of the block, the unitary signal is supplied, to the second input from the input 41 blocks - the value of the code bk-1. The shifter 36 provides the shift
5 вправо кода, поступающего на его второй вход, на количество разр дов, равное номеру единице в унитарном коде3k. Старший нулевой разр д сдвигаемого кода при этом размножаетс . В результате на выходе5 to the right of the code arriving at its second input, for the number of bits equal to the unit number in the unitary code 3k. The leading zero bit of the shifted code in this case multiplies. As a result, the output
0 сдвигател 36 формируетс код bk-1 .0, the shifter 36 generates the code bk-1.
На выходе сумматора 33 формируетс в соответствии с выражени ми (1) значение ak аы -;Sk bk-1 , поступающее на первый информационный вход мультиплексораAt the output of the adder 33, the value ak ay -; Sk bk-1 is received at the first information input of the multiplexer in accordance with expressions (1)
5 34. Нулевое значение признака Конец операции обеспечивает прохождение кода ak на выход мультиплексора 34 и далее на информационный вход регистра. По сигналу ЗАНЕСЕНИЕ этот код записываетс в ре0 гистр 35 и выдаетс на выход 44 блока,5 34. The zero value of the feature. End of operation ensures the passage of the code ak to the output of multiplexer 34 and further to the information input of the register. At the signal “CURRENT” this code is written into register 35 and is outputted at output 44 of the block,
Блок управлени работает следующим образом.The control unit operates as follows.
На входы 51, 52, 6, 7, 8 и 5.поступают значени bk-1, ak-1, сигнал ПУСК, ТИ, кодThe inputs 51, 52, 6, 7, 8, and 5. receive the values bk-1, ak-1, the START signal, TI, code
5 делител Z и код множител Y соответственно. Сумматор 48 по модулю 2 формирует на выходе абсолютную величину кода ak-1, поступающего на его первый вход посредством поразр дного сложени по модулю 25 divider Z and code multiplier Y, respectively. The adder 48 modulo 2 forms at the output the absolute value of the code ak-1 arriving at its first input by incrementing modulo 2
0 каждого разр да кода со знаковым (нулевым ) разр дом этого кода, поступающим на второй вход сумматора 48 по модулю 2. Значение с выхода сумматора 48 по модулю 2 поступает на вход узла 49 формировани 0 of each bit of a code with a sign (zero) bit of this code, which is supplied to the second input of modulator 48 modulo 2. The value from the output of adder 48 modulo 2 is fed to the input of node 49 of the formation
5 номера старшей единицы. На вход узла 45 формировани номера старшей единицы поступает значение bk-1. Узлы 45 и 49 формируют унитарные коды, содержащие единицу в разр де, номер которого равен номеру старшей единицы в присутствующем на входе каждого узла коде. На первый управл ющий вход сдвигател 46 поступает унитарный код с выхода узла 45, обеспечива сдвиг влево на количество разр дов, равное номеру единичного разр да j, в этом унитарном коде другого унитарного кода, поступающего с выхода узла 49 на второй информационный вход сдвигател 46. Таким образом на выходе сдвигател 46 формируетс унитарный код, содержащий единицу в разр де, номер которого равен разности номеров старших единичных разр дов в кодах а|с-1 и bk-1 соответственно. В случае, если номер JK-,старшего единичного разр да кода меньше или равен номеру jkiстаршего единичного разр да кода bk- -1 на выходе сдвигател 46 формируетс код, содержащий одни нули. Сформированный таким образом код поступает на первый вход узла 47 формировани управл ющего сигнала кода, на второй вход которого подаетс нулевой (знаковый) разр д кода аы. На выходе узла и далее на первом выходе 53 блока формируетс в соответствии с (2) унитарный код 3k, определ ющий величину сдвига jk.5 numbers of the highest unit. The input of the node 45 forming the number of the highest unit receives the value of bk-1. Nodes 45 and 49 form unitary codes containing a unit in the bit whose number is equal to the number of the highest unit in the code present at the input of each node. The first control input of the shifter 46 receives a unitary code from the output of node 45, providing a left shift by a number of bits equal to the number of a single bit j in this unitary code of another unitary code coming from the output of node 49 to the second information input of the shifter 46. Thus, at the output of the shifter 46, a unitary code is formed containing a unit in the discharge, the number of which is equal to the difference of the numbers of the upper-order bits in the codes a | c-1 and bk-1, respectively. In the event that the JK-number, the most significant bit of the code is less than or equal to the number of the jky-high single bit of the bk-1 code, the output of the shifter 46 generates a code containing all zeros. The code thus generated is fed to the first input of the control signal generation section 47 of the code, to the second input of which the zero (sign) bit of the code aa is applied. At the output of the node and then at the first output 53 of the block, a unitary code 3k is formed in accordance with (2), which determines the magnitude of the shift jk.
На выходах 54,10,11 и 55 блока формируютс соответственно сигнал Занесение, признак Конец операции, признак Деление на нуль и признак Умножение на нуль.At outputs 54, 10, 11 and 55 blocks, the Signal input signal, the End of operation sign, the Division by zero sign and the Multiplication by zero sign are formed respectively.
Узел формировани управл ющих сигналов работает следующим образом.The control signal generation unit operates as follows.
На входы 6,7,59,8 и 5 поступают сигнал ПУСК, Tl/l, m старших числовых разр дов кода/ак-1(п+1) раз р дный код делител Zn (п+1)-разр дный код множител соответственно . Если на всех входах первого элемента И 56 присутствуют нулевые значени , на его выходе формируетс единичное значение , которое проход через второй элемент ИЛИ 57 поступает на выход 10 узла в качестве признака Конец операции, а также на второй инверсный вход второго элемента И 56, блокиру прохождение через него ТИ. Третий и четвертый элементы ИЛИ 57 формируют на своих выходах одиночные значени в случае, если на их входах присутствует лишь нулевое значение, Значени с выходов этих элементов поступают на информационные входы первого и второго триггеров 58 соответственно. На вторые управл ющие входы этих триггеров подаетс сигнал ПУСК с входа 6 узла, обеспечива запоминание сформированных значений признаков Деление на нуль и Умножение на нуль соответственно в момент начала операции и сохранение этих признаков до по влени следующего сигнала ПУСК. Значени с выходов этих триггеров поступают на выходы 11 и 55 узла, а также на второй и третий входы второго элемента ИЛИ 57, формиру на его выходе соответствующее значениеThe inputs 6,7,59,8 and 5 receive the signal START, Tl / l, m of the higher numeric bits of the code / ak-1 (n + 1) times the rank code of the divider Zn (n + 1) -digit code of the multiplier respectively. If all the inputs of the first element And 56 have zero values, a single value is formed at its output, which the passage through the second element OR 57 enters the output 10 of the node as a sign of the end of the operation, as well as the second inverse input of the second element And 56, blocking the passage through him ti. The third and fourth elements OR 57 form single values at their outputs if their inputs contain only zero value. The values from the outputs of these elements are fed to the information inputs of the first and second triggers 58, respectively. The second control inputs of these triggers are given a START signal from input 6 of the node, ensuring that the generated characteristic values are stored. Divide by zero and Multiply by zero, respectively, at the moment the operation starts and save these signs until the next START signal appears. Values from the outputs of these triggers are fed to the outputs 11 and 55 of the node, as well as to the second and third inputs of the second element OR 57, forming the corresponding value at its output
признака Конец операции.sign End of operation.
По вление на первом входе первого элемента ИЛИ 57 единичного значени сигнала Пуск обеспечивает формирование на его выходе сигнала Занесение, которыйThe appearance at the first input of the first element OR 57 of a single value of the trigger signal ensures that a signal is generated at its output.
затем может формироватьс на основе ТИ при нулевом значении признака Конец операции . Сигнал Занесение во втором случае формируетс на выходе второго элемента И 56 и далее через второй входcan then be formed on the basis of TI at the zero value of the sign End of operation. The Signal signal in the second case is formed at the output of the second element And 56 and further through the second input
первого элемента ИЛИ 57.first element OR 57.
Узел формировани управл ющего кода работает следующим образом.The node forming the control code works as follows.
На входы 62 и 63 подаютс значени m-разр дного унитарного кода и значениеThe inputs 62 and 63 are supplied with the values of the m-bit unitary code and the value
нулевого знакового разр да кода ak-1 соответственно .zero sign bit code ak-1, respectively.
В случае, если на входе 62 присутствует код, содержащий только нулевые значени , на выходе первого элемента ИЛИ 60 формируетс единичное значение, которое поступает на первый вход первого .элемента И 61, на второй вход которого подаетс значение нулевого (знакового) разр да кода аы. Таким образом, величина сдвига jk будет сформирована в соответствии с (2). Второй элемент И 61 формирует единичное значение в случае, если на входах 62 и 63 одновременно присутствуют только нулевые значени , что соответствует ситуации jK-,If there is a code at input 62 that contains only zero values, the output of the first element OR 60 forms a single value that goes to the first input of the first And 61 element, to the second input of which the value of the zero (sign) code ay is applied . Thus, the magnitude of the shift jk will be formed in accordance with (2). The second element And 61 forms a single value in case if only zero values are present at inputs 62 and 63, which corresponds to the situation jK-,
jk2 и ak-i(O) 0. При этом унитарный код 3k содержит единицу в нулевом разр де, что определ ет передачу информации без сдвига . jk2 and ak-i (O) 0. At the same time, the unitary code 3k contains a one at zero bit, which determines the transmission of information without shifting.
Таким образом, положительный эффектSo the positive effect
предлагаемого устройства заключаетс в расширении функциональных возможностей .The proposed device consists in extending the functionality.
Ф о р м у л а и з о б р ет е н и 1. Устройство дл выполнени век- торно-скал рных операций над действительными числами, содержащее (L+1) операционных блоков (L - количество компонентов векторного операнда) и блок управ- лени , причем вход 1-го компонентаFormula 1 and 1. A device for performing vector-scalar operations on real numbers, containing (L + 1) operational blocks (L is the number of components of the vector operand) and a block control, with the input of the 1st component
векторного операнда устройства (Wt{1, 2vector operand of the device (Wt {1, 2
L}) соединен с первым информационным входом 1-го операционного блока, первый выход которого соединен с выходом 1-го компонента вектора результата устройства, а второй выход - с выходом 1-го признака переполнени устройства, вход делител устройства соединен с первым информационным входом (L+1)-rp операционного блока, первый выход которого соединен с входомL}) is connected to the first information input of the 1st operational unit, the first output of which is connected to the output of the 1st component of the device result vector, and the second output to the output of the 1st sign of the device overflow, the input of the device divider is connected to the first information input ( L + 1) -rp operating unit, the first output of which is connected to the input
признака делител блока управлени , вход запуска и тактовый вход которого соединен с входом запуска и тактовым входом устройства соответственно, выход признака делени на нуль которого соединен с первым выходом блока управлени , второй выход которого соединен с выходом признака конца операции устройства и входом разрешени счета каждого операционного блока, второй информационный вход каждого операционного блока соединен с третьим выходом блока управлени , четвертый выход которого соединен с входами разрешени записи всех операционных блоков, отличающеес тем, что, с целью расширени функциональных возможностей за счет выполнени операции вида Ui у- Y , в негоthe control unit divider sign, the start input and the clock input of which is connected to the start input and the clock input of the device, respectively; the output of the divide sign of zero is connected to the first output of the control unit, the second output of which is connected to the output of the sign of the operation end of the device and the account enable input of each operational unit, the second information input of each operation unit is connected to the third output of the control unit, the fourth output of which is connected to the recording enable inputs of all operations these blocks, characterized in that, in order to extend the functionality by performing an operation of the form Ui y-Y,
введены вспомогательный операционный блок и элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого соединен с входом формировател знака 1-го операционного блока, вход формировани знака (L+1)-ro операционного блока соединен с входом логического нул устройства, вход множител которого соединен с входом признака множител блока управлени и первым информационным входом вспомогательного операционного блока, второй информационный вход которого соединен с входами делител устройства и блока управлени , вход промежуточного кода которого соединен с выходом вспомогательного операционного блока и третьими информационными входами всех операционных блоков, вход признака умножени на нуль которых соединены с п тым выходом блока управлени , второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с входом разрешени счета, третьим информационным входом и входом разрешени записи вспомогательного операционного блока, вход делител которого соединен с выходом ()-го операционного блока, входы знаковых разр дов множител и делител устройства соединены соответственно с первым и вторым входами элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ.the auxiliary operational block and the UNEQUALITY element are entered, the output of which is connected to the input of the sign maker of the 1st operational block, the input of the formation of the (L + 1) -ro sign of the operational block is connected to the input of the logical zero of the device, the input of the multiplier of the control block and the first information input of the auxiliary operation unit, the second information input of which is connected to the inputs of the device divider and the control unit, the input of which intermediate code is connected to The output of the auxiliary operation unit and the third information inputs of all operation units, the input of the multiplier by zero attribute of which is connected to the fifth output of the control unit, the second, third and fourth outputs of which are connected respectively to the account resolution input, the third information input and the recording resolution input of the auxiliary operating unit whose input of the divider is connected to the output of the () -th operational unit, the inputs of the sign bits of the multiplier and the device divider are connected respectively to the transducer th second inputs and unequal element.
2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с тем, что операционный блок содержит два сумматора по модулю 2, мультиплексор, регистр, сдвигатель, два элемента И, элемент ИЛИ, элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ, сумматор и элемент НЕ, выход которого соединен с вторым выходом блока, первый выход которого соединен с выходом первого элемента И, первый инверсный вход которого соединен с входом признака умножени на нуль блока, второй информационный вход которого соединен с входом управлени сдвигом сдвигател , информационный вход которого соединен с выходом регистра, входом первого слагаемого сумматора и вторым входом первого элемента И, выходы знаковых разр дов регистра соединены с первым и вторым входами элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого соединен с входом элемента НЕ и первым2. The device according to claim 1, that is, with the fact that the operational unit contains two modulo-2 adders, a multiplexer, a register, a shifter, two AND elements, an OR element, an EQUIVALENCE element, an adder and an element NOT, the output of which is connected to the second output of the block, the first output of which is connected to the output of the first element I, the first inverse input of which is connected to the input of the sign of multiplying by zero the block, the second information input of which is connected to the shift control input of the shift, the information input of which is connected to re exit the gistra, the input of the first term of the adder and the second input of the first element I, the outputs of the sign bits of the register are connected to the first and second inputs of the UNIFORM element, the output of which is connected to the input of the element NOT and the first
входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с третьим информационным входом блока и входом первого слагаемого первого сумматора по модулю 2, вход вторс, го слагаемого которого соединен с выходомthe input of the OR element, the second input of which is connected to the third information input of the block and the input of the first term of the first modulo-2 adder, the input of the second term of which is connected to the output
сдвигател , а выход- с входом второго слагаемого сумматора, выход которого соединен с первым информационным входом мультиплексора, второй информационный вход которого соединен с выходом второгоthe shifter, and the output is the input of the second term of the adder, the output of which is connected to the first information input of the multiplexer, the second information input of which is connected to the output of the second
сумматора по модулю 2, входы первого и второго слагаемых которого соединены соответственно с входом формировани знака и первым информационным входом блока, вход разрешени счета которого соединен сmodulo 2, the inputs of the first and second terms of which are connected respectively to the input of the formation of the sign and the first information input of the block, the input of the resolution of which is connected to
третьим входом элемента ИЛИ и управл ющим входом мультиплексора, выход которого соединен с информационным входом . регистра, вход записи которого соединен с выходом второго элемента И, первый и второй входы которого соединены соответственно с входом разрешени записи блока и выходом элемента ИЛИ.the third input of the OR element and the control input of the multiplexer, the output of which is connected to the information input. a register whose recording input is connected to the output of the second element AND, the first and second inputs of which are connected respectively to the recording enable input of the block and the output of the OR element.
3. Устройство поп.1,отличающеес тем, что вспомогательный операционный блок содержит три сумматора по модулю 2, два сумматора, мультиплексор, регистр, сдвигатель и элемент НЕ, выход которого соединен с входом первого слагаемого первого сумматора по модулю 2, вход второго слагаемого которого соединен с выходом сдвигател , вход управлени сдвигом и информационный вход которого соединен соответственно с третьим информационным входом и входом делител блока, первый и второй информационные входы которого соединены соответственно с входами слагаемых второго и третьего сумматоров по модулю 2, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго слагаемых первого сумматора, выход которого соединен с первым информационным входом мультиплексора, второй информационный вход которого соединен с выходом второго3. Pop-up device 1, characterized in that the auxiliary operation unit contains three modulo-2 adders, two adders, a multiplexer, a register, a shifter and a NOT element, the output of which is connected to the input of the first term of the first modulo-2 adder, connected to the output of the shifter, the input of the shift control and the information input of which is connected respectively to the third information input and the input of the divider unit, the first and second information inputs of which are connected respectively to the inputs and the terms of the second and third adders modulo 2, the outputs of which are connected respectively to the inputs of the first and second components of the first adder, the output of which is connected to the first information input of the multiplexer, the second information input of which is connected to the output of the second
сумматора, вход первого слагаемого которого соединен с выходом первого сумматора по модулю 2, а вход второго слагаемого - с входом элемента НЕ, выходом блока и выходом регистра, информационный вход которого со- единен с выходом мультиплексора, управл ющий вход которого соединен с входом разрешени счета блока, вход разрешени записи которого соединен с входом записи регистра .the adder, the input of the first addend of which is connected to the output of the first adder modulo 2, and the input of the second addend to the input of the element NOT, the output of the block and the output of the register, whose information input is connected to the output of the multiplexer, the control input of which a block whose write enable input is connected to the register write input.
Фиг.11
40 о#40 o #
оа:oa:
J7J7
J4J4
3535
42 о-42 o-
Фиг. 2FIG. 2
.J5.J5
пP
JtfJtf
1one
5353
Фие.ЗFi.Z
Фиг ЛFIG L
Фиг. 5FIG. five
$иг. 6$ ig. 6