SU1293727A1 - Polyfunctional calculating device - Google Patents
Polyfunctional calculating device Download PDFInfo
- Publication number
- SU1293727A1 SU1293727A1 SU853911184A SU3911184A SU1293727A1 SU 1293727 A1 SU1293727 A1 SU 1293727A1 SU 853911184 A SU853911184 A SU 853911184A SU 3911184 A SU3911184 A SU 3911184A SU 1293727 A1 SU1293727 A1 SU 1293727A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- cell
- input
- output
- matrix
- control
- Prior art date
Links
Landscapes
- Logic Circuits (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области вычислительной техники си может быть использовано дл выполнени операций умножени , делени , извлечени квадратного корн и сортировки больших массивов многоразр дных чисел . Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства за счет выполнени операции сортировки и повышение производительности обработки больших массивов данных. Устройство конвейерно- матричного типа содержит матрицу из N строк и N стлобцов, два дополнительных столбца из N чеек и N чеек управлени , триггеры, N схем выбора максимального числа, N схем формировани сигнала считывани и элемент ИЛИ, где N - разр дность операндов. Кажда чейка матрицы и дополнительного столбца содержит два три1 гера, логические элементы и сумматор, а чейка управлени - логические элементы И, ИЛИ. Схема выбора максимально1 о числа содержит последовательно соединенные элемент ИЛИ, элемент ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ и триггер , а схема формировани сигнала считывани дополнительно к этим элементам включает триггер, два элемента ШШ, элемент И, Эффективность устройства растет с увеличением разр дности чисел и объема обрабатываемой информации. 2 з.п, ф-лы, 8 ил., 2 табл. с S (ЛThe invention relates to the field of computer technology. Ci can be used to perform multiplication, division, square root and sorting of large arrays of multi-digit numbers. The purpose of the invention is to expand the functionality of the device by performing a sorting operation and improving the processing performance of large data arrays. The conveyor-matrix device contains a matrix of N rows and N columns, two additional columns of N cells and N control cells, triggers, N maximum number selection circuits, N read signal generation circuits, and the OR element, where N is the operand width. Each cell of the matrix and an additional column contains two three 3 hera, logical elements and an adder, and the control cell contains logical elements AND, OR. The selection circuit of maximally about a number contains the OR element sequentially connected, the EXCLUSIVE OR element and the trigger, and the read signal generation circuit includes, in addition to these elements, a trigger, two WL elements, AND element, the device efficiency increases with increasing digit size and volume of the processed information. 2 z.p, f-crystals, 8 ill., 2 tab. with S (L
Description
Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано дл выполнени операций умножени ,, делени , извлечени корн квадратного и сортировки больших массивов многоразр дных чисел.The invention relates to computing and can be used to perform multiplication operations, dividing, extracting a square root and sorting large arrays of multi-digit numbers.
Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства путем выполнени операции сортировки и повышение производительности обработки больших массивов данных.The purpose of the invention is to expand the functionality of the device by performing a sorting operation and improving the processing performance of large data arrays.
На фиг. 1 представлена функциональна схема устройства; на фиг.2 - функциональна схема чейки матрицы; йа фи1 . 3 - схема дополнительной чейки; на фиг. 4 - схема управл ющей чейки; на фиг. 5 - схема блока выбора максимального числа; на фиг. 6 схема блока формировани сигнала считывани ; на фиг. 7 - схема блока синхронизации; на фиг. 8 - алгоритм сортировки.FIG. 1 shows a functional diagram of the device; figure 2 - functional diagram of the cell matrix; ya fi1. 3 is an additional cell diagram; in fig. 4 is a control cell diagram; in fig. 5 - block diagram of the selection of the maximum number; in fig. 6 is a circuit for generating a readout signal; in fig. 7 is a block diagram diagram; in fig. 8 - sorting algorithm.
Устройство содержит чейки 1 матрицы, дополнительные чейки 2, управл ющие чейки 3, блок 4 выбора максимального числа, блоки 5 формировани сигнала считывани , элемент ИЛИ 6, триггеры 7, образующие первую и вторую косоугольные матрицы 7.1 и 7.2 триггеров и косоугольную матрицу 7.3 пар триггеров, первую входную шину 8 операнда, вторую входную шину 9 операнда, выходную шину 10 остатка, выходную шину 11 сортировки,.первую t2 и вторую 13 выходные шины результата и выходную шину 14 сигнала считывани устройства , а также блок 15 синхронизации , третью входную шину 16 операнда , входную шину 17 управлени умно 18 значени 1.The device contains matrix 1 cells, additional cells 2, control cells 3, maximum number selection block 4, read signal generation blocks 5, element OR 6, triggers 7 forming first and second oblique matrices 7.1 and 7.2 triggers and oblique angle matrix 7.3 trigger pairs , the first input bus 8 of the operand, the second input bus 9 of the operand, the output bus 10 of the remainder, the output bus 11 of the sort, the first t2 and the second 13 output buses of the result and the output bus 14 of the readout signal of the device, as well as the synchronization unit 15, the third input operand bus 16, control bus 17, an input 18 multiplication value 1.
жением, шинуlive tire
шинуbus
19 значени О, входную шину 20 кода операции и входную шину 21 общего сброса устройства.19 values О, input bus 20 of the operation code and input bus 21 for general reset of the device.
Ячейку 1 образуют триггеры 22 и 23, элементы И 24-26, элемент. ИЛИCell 1 is formed by triggers 22 and 23, elements AND 24-26, element. OR
Код О,,,О Множимое МножительCode О ,,, О Multiplicable Multiplier
Константа СоConstant So
ДелимоеDividend
То же То же ДелительSame Same Divider
27, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕК ИЛИ 28 и сумматор 29.27, the element EX or 28 and the adder 29.
Дополнительна чейка 2 состоит из триггеров 30 и 31, элемента И 32,Additional cell 2 consists of triggers 30 and 31, element I 32,
элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 33 и сумматора 34.EXCLUSIVE OR 33 and adder 34.
Управл юща чейка 3 выполнена на элементах И 35-39 и элементах ИЛИ 40-43„Control cell 3 is made on AND 35-39 elements and OR 40-43 elements
Блок 4 выбора максимального числа состоит из триггера 44, элемента ИЛИ 45 и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 46.Block 4 selection of the maximum number consists of a trigger 44, the element OR 45 and the element EXCLUSIVE OR 46.
Блок 5 формировани сигнала считывани содерлсит триггеры 47 и 48, элементы ИЖ 49-51, элемент И 52 и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 53.Block 5 of forming the readout signal contains triggers 47 and 48, elements IL 49-51, element AND 52 and element EXCLUSIVE OR 53.
Блок 15 синхронизации образуют генератор 54 тактовых импульсов, элементы И 55 и 56, дешифратор 57, дешифратор 58 нул и двоичный счетчик 59.The synchronization unit 15 is formed by a clock pulse generator 54, And 55 and 56 elements, a decoder 57, a decoder 58 zero and a binary counter 59.
В табл. 1 показано состо ние управл ющих сигналов в зависимости от выполн емой операции, в табл. 2 - состо ние информационных входов и выходов устройства в зависимости от выполн емой операции. IТ а б л и ц а 1In tab. Figure 1 shows the state of the control signals, depending on the operation being performed, in Table. 2 - the status of information inputs and outputs of the device depending on the operation being performed. IT a b l and c a 1
Умножение 40 С Со+А В ДелениеMultiplication 40 C Co + A B Division
ИзвлечениеExtract
4545
Таблица 2table 2
Произведение старший младший разр д разр дProduct Major Junior Bit Definition
То жеAlso
ЧастноеPrivate
Остаток Опервци Balance Opervtsi
ВходыInputs
8j 9 I 168j 9 I 16
Подкорен- Код 0,.,0 ное выражениеPodkoren Code 0,., 0 expression
Код числаCode number
Операции умножени и с Со+А К, выполн ютс аналогично, однако при умножении на входы 8 подают код 0...0, а при второй операции - код константы Со. При,умножении на вто- ром информационном входе чейки 3 и на третьих управл ющих входах 17 чеек 2 установлен единичный сигнал , а на втором п том и шестом выходах управл ющей чейки - нулевой. Это позвол ет настроить на логическое повторение элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 28 чеек 1, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 33 и элемент И 32 чейки 2 первой строки. На второй информацион- ный вход чейки 2 и вход 8 устройства подают нулевой код,The multiplication and Co + AK operations are performed in the same way, however, when multiplying, inputs 8 ... 0 are applied to the inputs, and in the second operation, the codes are constant. When multiplying, on the second information input of the cell 3 and on the third control inputs of the 17 cells 2, a single signal is set, and on the second and sixth outputs of the control cell - zero. This allows you to configure for logical repetition the elements EXCLUSIVE OR 28 cells 1, the element EXCLUSIVE OR 33 and the element AND 32 cells 2 of the first row. The second information input of cell 2 and input 8 of the device serves a zero code,
В первом такте первое N-раэр дно множимое поступает по шине 9 в триггеры 22 чеек 1 первой строки. N-й разр д nepBoi o множимого поступает по шине 16 в чейку 3 и через элемент ИЛИ 41 на первый выхбд и первый управл ющий вход первой чейки 1 первой строки. Значение N-ro разр да множител устанавливаетс на первых входах элементов И 25 всех чеек 1, на вторые входы которых поступают разр ды множимого с триггра 22. Остальные разр ды множител по входу 16 записываютс в триггеры 7 первого столбца первой косоуго ь- ной матрицы 7.1 триггеров.Частична сумма образуетс на третьих выходахIn the first cycle, the first N-paired multiplier bottom goes through bus 9 to the triggers of 22 cells 1 of the first row. The Nth bit of the nepBoi o multiplicand enters via bus 16 into cell 3 and through the element OR 41 to the first output and first control input of the first cell 1 of the first row. The N-ro value of the multiplier is set at the first inputs of the And 25 elements of all cells 1, the second inputs of which receive bits of the multiplicand from the trigger 22. The remaining multipliers of the input 16 are written into triggers 7 of the first column of the first skew matrix 7.1 Triggers. Partial amount is generated on third outputs.
чеек 1. cells 1.
Во втором такте частична сумма с третьих выходов чеек 1 первой строки переписываетс в триггеры 23 по вторым информационным входам чеек 1 второй строки и в триггер 31 по второму информационному входу в чейку 2 старшего разр да. Первое множимое переписываетс с триггеров 22 чеек 1 первой строки в эти же триггеры второй строки по третьим информационным входам (старший разр д через чейку 3). (N-1)-й разр д множител с триггера 7 первого ст.олбца первой косоугольной, матрицыIn the second cycle, the partial amount from the third outputs of cells 1 of the first row is rewritten to triggers 23 on the second information inputs of cells 1 of the second row and to trigger 31 on the second information input to cell 2 of the highest bit. The first multiplicand is rewritten from the flip-flops of 22 cells 1 of the first row into the same triggers of the second row on the third information inputs (high order through cell 3). (N-1) -th multiplier factor from trigger 7 of the first column of the first oblique matrix
1293727412937274
Продолжение табл.2 ВыходыContinued table.2 Outputs
12 I 1312 I 13
10 I II10 I II
КореньRoot
То жеAlso
Код числаCode number
00
c 5 c 5
5five
0 5 0 5
00
1,1 поступает через чейку 3 второй строки на элементы И 25 чеек 1 второй строки. Остальные разр ды множител -переписьшаютс в триггеры 7 второго столбца первой косоугольной матрицы 7.1.В этом такте во второй строке образуетс частична сумма произведени первого множимого на V (N-1)-й разр д множител , котора складьгааетс с полученной ранее частичной суммой произведени первого множимого на N-й разр д множител . Одновременно в первой строке формируетс значение старшего разр да произведени в чейке 2: сигнал переноса со второго выхода чейки 2 второй строки поступает на первый управл ющий вход чейки 2 первой строки и через элементы 32 и 33 на вход сумматора 34.1.1 enters through the cell 3 of the second line on the elements And 25 cells 1 of the second line. The remaining bits of the multiplier are overwritten into triggers 7 of the second column of the first oblique matrix 7.1. In this cycle, in the second row, a partial sum of the product of the first multiplier by V (N-1) -th multiplier of the multiplier is formed, which is added to the partial sum of the first multiplier of the Nth bit multiplier. At the same time, in the first row, the value of the highest bit of the product in cell 2 is formed: the transfer signal from the second output of cell 2 of the second row is fed to the first control input of cell 2 of the first row and through elements 32 and 33 to the input of adder 34.
В третьем такте на втором входе чейки 3 третьей строки может быть нулевой или единичный сигнал, завис щий от сигнала переноса на втором выходе чейки 2 второй строки. Однако изменение этого сигнала не вли ет на выходные сигналы чейки 3. В этом такте содержимое триггеров чеек второй строки переписываетс в триггеры чеек третьей строки, (N-2)-разр д первого множител переписываетс с триггера 7 второго .. столбца первой косоугольной матрицы 7,1 в чейку 3 и поступает на входы чеек 1 третьей строки, значение старшего разр да произведени с третье- го выхода чейки 2 первой строки переписьшаетс во второй триггер 7 первой пары второго столбца второй строки третьей косоугольной матрицы ,в триггеры чеек первой строки поступает втора пара операндов, остальные разр ды первого множител переписываютс в триггеры 7 третьего столбца первой косоугольной матрицы 7,1. В этом такте получают в первой строке частичную сумму ripo изведени второго множимого на N-й разр д второго множител , которыйIn the third cycle, at the second input of the cell 3 of the third row, there may be a zero or a single signal depending on the transfer signal at the second output of the cell 2 of the second row. However, changing this signal does not affect the output signals of cell 3. In this cycle, the contents of the second cell trigger lines are rewritten to the third cell cell triggers, (N-2) bit of the first multiplier is rewritten from trigger 7 of the second column of the first oblique matrix 7 , 1 in cell 3 and fed to the inputs of cells 1 of the third row, the value of the highest bit of the product from the third output of cell 2 of the first row is written to the second trigger 7 of the first pair of the second column of the second row of the third oblique matrix The second row enters the second pair of operands, the remaining bits of the first multiplier are rewritten into the triggers 7 of the third column of the first oblique matrix 7.1. In this tact, in the first row receive a partial amount ripo izvesheni second multiplicand on the N-th bit of the second multiplier, which
поступает на третий вход чейки 3 и в чейки 1 первой строки. Одновременно в третьей строке получают час тичную сумму произведени первого множимного на (К-2)-й разр д первого множител , которую складывают с полученным ранее результатом. Во второй строке получают вторую цифру старшего разр да произведени .enters the third input of cell 3 and cell 1 of the first row. At the same time, in the third line, a partial sum of the product of the first multiplied by (K-2) -th bit of the first multiplier is added, which is added to the result obtained earlier. In the second line get the second digit of the highest bit of the product.
По истечении 2п+1 тактов работы результат произведени первой пары чисел получают на выходах 13 (старшие разр ды) и на выходах 10 (младшие разр ды) устройства. Результат произведени следующих пар чисел получают через каждые 3 такта. Старший разр д при операции + А-В формируетс на первом выходе 12 устройства .After 2p + 1 clock cycles, the result of the product of the first pair of numbers is obtained at the outputs 13 (most significant bits) and at the outputs 10 (least significant bits) of the device. The result of the product of the following pairs of numbers is obtained every 3 cycles. The highest bit in the + A-B operation is formed at the first output 12 of the device.
Операци делени ,Division operations,
В чейках 3 на входах втором и управлени делением установлены единичные сигналы, а на третьих -управл ющих входах чеек 2 - н левые сигналы (табл. 1), Это позвол ет настроить на логическое повторение элементы И 25 чеек 1, оборвать цепь распространени переносов между чейками 2 и использовать чейки 2 как чейки 1.In cells 3 at the inputs of the second and division control, single signals are installed, and at the third, the control inputs of cells 2, the left signals (Table 1). This allows setting elements 25 of cells 1 for logical repetition to break the chain of propagation of transfers between cells 2 and use cells 2 as cells 1.
В первом такте по второму информационному входу чейки 2, вторым информационным входам чеек 1 и установочному входу триггеров 7 второй косоугольной матрицы 7.2 и подают 2N разр дов делимого, которые записывают в соответствующие триггеры 31 чейки 2, триггеры 23 чеек 1 и соответствующие триггеры 7 второй косоугольной матрицы 7,2. По шине 9 поступают N разр дов делител , которые записывают в триггеры 22 чеек первой строки. Использование чейки 2 в качестве чейки 1 позвол ет сдвинуть делимое на один разр влево относительно делител . Операци делени производитс по алгоритму без восстановлени остатка, Вычи таншо из очередного остатка делител соответствует суммирование дополнительного кода делител .In the first cycle, the second information input of cell 2, the second information inputs of cells 1 and the installation input of triggers 7 of the second oblique matrix 7.2 and 2N divisible digits are supplied, which are recorded in the corresponding triggers 31 of cell 2, triggers 23 of cell 1 and the corresponding triggers 7 of the second oblique matrix 7.2. Bus 9 receives N splitter digits, which write 22 cells of the first row into triggers. Using cell 2 as cell 1 allows you to shift the dividend by one bit to the left relative to the divisor. The division operation is performed according to the algorithm without restoring the remainder. The subtraction of the next remainder of the divider corresponds to the summation of the additional divider code.
Перва цифра первого частного ( формируетс на втором выходе чейки 2 первой строки, единичный (нулевой ) сигнал которого свидетельствуе о положительном (отрицательном) текущем остатке. Первый остаток первоThe first digit of the first quotient (formed at the second output of cell 2 of the first row, the unit (zero) signal of which indicates a positive (negative) current balance. The first remainder is
го делимого формируетс на третьих выходах чеек 1 первой строки.the dividend is formed on the third outputs of the cells 1 of the first row.
Во втором такте на второй вход второй чейки 3 может поступить единичный (нулевой) сигнал с второго выхода чейки 2 первой строки, втором , п том и шестом на выходах сформируютс единичные (нулевые) сигналы , в св зи с чем в сумматорах 29In the second cycle, a single (zero) signal may be received from the second output of cell 2 of the first row, second, fifth, and sixth, single (zero) signals will be output to the second input of the second cell, and therefore in adders 29
чеек 1 второй строки может быть осуществлено вычитание (суммирование ) из кода текущего остатка. Первую цифру частного с второго выхода чейки 2 первой строки записывают в первьй триггер 7 первой пары первого столбца третьей косоугольной матрицы 7.3, Первый делитель из триггера 22 чеек 1 первой строки по четвертому выходу переписывают в аналогичные триггеры чеек 1 второй строки по третьим информационным входам (в первую чейку 1 через чейку 3 второй строки)„ Первый остаток от делени первой пары чисел с третьих выходов чеек 1 первой строки записывают в триггеры 31 чейки 2, в триггеры 23 чеек 1, остальные разр ды делимого с триггером 7 первой строки второй косоугольной матрицы 7.2 переписывают в триггеры 7 второй строки той же матрицы и в триггер 23 N-й чейки 1 второй строки. В чейках 1 и чейке 2 второй строки образуетс втора цифра первого частного и второй остаток от делени первой пары чисел. Одновременно по шинам 8 и 9 на первую строку поступает втора пара операндов и в чейках первой строки формируютс перва цифра второго частного и первьй остаток от делени второй пары чисел,cells 1 of the second row can be subtracted (summed) from the current balance code. The first digit of the quotient from the second output of cell 2 of the first row is written into the first trigger 7 of the first pair of the first column of the third oblique matrix 7.3. The first divider from the trigger 22 cells 1 of the first row on the fourth output is copied into similar triggers of the cells of the second row of the third information inputs (in the first cell 1 through the cell 3 of the second line) “The first remainder of dividing the first pair of numbers from the third outputs of cells 1 of the first line is written into the triggers 31 cells 2, the triggers 23 cells 1, the remaining bits of the dividend with the trigger 7 ervoy second oblique lines of the matrix in 7.2 rewrite 7 triggers the second row of the same matrix and the flip-flop 23 N-1 th cell of the second row. In cells 1 and cell 2 of the second line, the second digit of the first quotient and the second remainder of dividing the first pair of numbers is formed. At the same time, a second pair of operands enters the first line of buses 8 and 9 and the first digit of the second quotient and the first remainder of dividing the second pair of numbers are formed in the cells of the first row,
Результат частного первой пары операндов получают через п тактов на выходах 12, а остаток - на выходах 10. Результат вычислений последующих пар чисел получают на этих выходах через каждый такт, Операци извлечени корн .The result of the quotient of the first pair of operands is obtained in n clocks at the outputs 12, and the remainder at the outputs 10. The result of the calculations of the subsequent pairs of numbers is obtained at these outputs after every clock cycle.
Элементы И 25 чеек 1 установлены на логическое повторение. На входе 17 устройства установлен нулевой сигнал, в св зи с чем чейки 2 участвуют в вычислительном процессе как чейки 1.Elements And 25 cells 1 are set to logical repetition. At the device input 17, a zero signal is set, in connection with which cells 2 participate in the computational process as cells 1.
В первом такте по второму информационному входу в чейку 2 старшего разр да подают нулевой сигнал.In the first cycle, the second information input to the cell 2 of the highest bit gives a zero signal.
а по шине 8 - (2N-1)-разр дный код мантиссы подкоренного вьфажени , который записываетс в триггер 31 чейки 2, триггеры 23 чеек 1 и триггеры 7 первой строки второй косоугольной матрицы 7.2. В триггеры 22 чеек 1 первой строки записываетс нулевой код. В вычислительном процессе участвуют лишь чейка 2 и две чейки 1 старших разр дов первой строки матрицы, в которых записан код ОС, С . Этот дсод суммируетс с кодом 111, который устанавливаетс на вьжодах элементов 28 и 33 этих чеек. В результате оп редел етс перва цифра корн ,котора формируетс на третьих выходах соответствующих чеек 1.and bus 8 - (2N-1) -digit code of the root mantissa, which is recorded in the trigger 31 of cell 2, the trigger of 23 cells 1 and the trigger 7 of the first row of the second oblique matrix 7.2. In the triggers of 22 cells 1 of the first row, a zero code is written. The computational process involves only cell 2 and two cells 1 of the most significant bits of the first row of the matrix, in which the code of the operating system, С, is written. This dsod is summed with code 111, which is set on the outputs of elements 28 and 33 of these cells. As a result, the first digit of the root, which is formed at the third outputs of the respective cells 1, is determined.
Во втором такте перва цифра корн Z с второго выхода чейки 2 первой строки записьгааетс в первый триггер 7 первой пары третьего столбца косоугольной матрицы 7.3, . а с третьих выходов соответствующих чеек 1 матрицы и триггеров 7 первой строки второй косоугольной матрицы 7.2 переписываютс цифры первого подкоренного вьфажени в триггеры чеек второй строки. В вычис- лительном процессе принимают участие чейка 2 и три первые чейки 1 второй строки. Остальные чейки 1 единичным сигналом с второго выхода чейки 3 настроены на повторе- ние. исходной информации.К сдвинутому остатку справа присоедин ютс дв следующие цифры подкоренного выражени . Сформированный таким образом код суммируетс с другим кодом, также образованньм из двух частей. Перва часть равна поразр дной опера- ции ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ цифры Z1 с кодом OZ1и формируетс в чейках 2 и 1 второй строки устройства.Втора часть равна .коду 11 и формируетс во второй и третьей чейках 1 этой же строки. В результате определ етс втора цифра корн , котора формируетс на втором выходе чейки 2 второй стро- ки, и второй остаток на третьих выходах чеек 1. Одновременно на первую строку поступает второе подкоренное вьфажение. В дальнейшем извлечение корн осуществл етс по ал- горитму без восстановлени остатка. В i-M такте к очередному, сдвинутому на 1 разр д влево, остатку справа присоедин ютс две следующиеIn the second cycle, the first digit Z of the second output of cell 2 of the first row is written to the first trigger 7 of the first pair of the third column of the oblique matrix 7.3,. and from the third outputs of the corresponding cells 1 of the matrix and the triggers 7 of the first row of the second oblique matrix 7.2, the digits of the first radix are rewritten into the triggers of the cells of the second row. Cell 2 and the first three cells 1 of the second row take part in the computational process. The remaining cells 1 with a single signal from the second output of cell 3 are set to repeat. original information. To the shifted remainder, the following two digits of the root expression are added to the right. The code thus generated is summed with another code, also formed from two parts. The first part is equal to the bit size EXCLUSIVE OR digits Z1 with the code OZ1 and is formed in the cells 2 and 1 of the second line of the device. The second part is equal to code 11 and is formed in the second and third cells 1 of the same line. As a result, the second digit of the root, which is formed at the second output of the cell 2 of the second row, and the second remainder at the third outputs of the cells 1, is determined. At the same time, the second radix is fed to the first row. Subsequently, the extraction of the root is carried out according to the algorithm without restoring the residue. In the i-M cycle, to the next one, shifted by 1 bit to the left, the next two are added to the remainder on the right.
цифры подкоренного вьфажени С , С,; и получают код, который суммируетс с кодом Zj @ (OZ .. .Zj ) . 11. Действие Zj © О осуществл етс на элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 33 чейки 2, а действие Zj ® (OZ,...Zi) - на элементах 28 чеек 1. Одновременно на первую строку устройства поступает i-e подкоренное вьфажение,figures of the radixed C, C ,; and a code is obtained which is added to the code Zj @ (OZ .. .Zj). 11. The action Zj © О is performed on the elements EXCLUSIVE OR 33 cells 2, and the action Zj ® (OZ, ... Zi) - on the elements 28 cells 1. At the same time, the i-e radicata enters the first line of the device,
В N-M такте работы предпоследний остаток объедин етс с последней цифрой и суммируетс с кодом Z,,.,@ (OZ ...Z.).1,a на первую строку поступает N-e подкоренное вьфажение .In the N-M cycle, the penultimate remainder is combined with the last digit and summed up with the code Z ,,., @ (OZ ... Z.). 1, a to the first line comes the N-e radix.
Результат извлечени корн формируетс в N-M такте на выходах 12 (результат извлечени корн .) и выходах 10 (остаток). Результат извлечени следующего подкоренного вьфажени получают через один такт.The result of the extraction of the root is formed in the N-M clock at the outputs 12 (the result of the extraction of the roots) and the outputs 10 (the remainder). The result of extracting the next radicand is obtained after one cycle.
Операци сортировки.Sorting operation
Перед началом работы от ЭВМ в блок 15 синхронизации поступает сигнал Общий сброс по входной шине 20 устройства. На выходе дешифратора 58 по вл етс сигнал, которым сбрасываютс все триггеры устройства . Тактовые импульсы генератора 54 проход т через элемент И 56 на С- входы и Р-БХоды всех триггеров устройства (нулевой сигнал на выходе дешифратора 58 не мешает их прохождению ) . Одновременно тактовые импульсы генератора 54 через элемент И 55 (при сортировке на втором входе элемента И 55 единичный сигнал) поступают на счетчик 59. Когда счетчик отсчитывает N тактов, на выходе дешифратора 58 по вл етс единичный сигнал, который закрывает элемент И 56 и прекращает дальнейшее поступление тактовых импульсов в устройство . В (N+1)-M такте на выходе управлени сортировкой по вл етс единичный сигнал.Before starting work from the computer, the synchronization unit receives a general reset signal through the input bus 20 of the device. At the output of the decoder 58, a signal appears that resets all the triggers of the device. The clock pulses of the generator 54 pass through the element 56 to the C inputs and the P bhod of all the device triggers (the zero signal at the output of the decoder 58 does not interfere with their passage). At the same time, the clock pulses of the generator 54 through the element 55 and 55 (when sorting at the second input of the element 55 are a single signal) arrive at the counter 59. When the counter counts N cycles, a single signal appears at the output of the decoder 58, which closes the element 56 and stops further receipt of clock pulses in the device. In the (N + 1) -M cycle, a single signal appears at the sort control output.
На втором входе чейки 3 первой строки установлен единичный сигнал. На четвертых входах чеек 3 всех строк установлены единичные сигналы с первых выходов блоков 5 (с инверсных выходов сброшенных триггеров 48). Так как управл ющий вход блока 5 последней строки подключен к нулевой шине, а триггеры сброшены, нулевой сигнал по третьим выходам подаетс на управл ющий вход всех блоков 5, а по вторым выходам - на чету At the second input of the cell 3 of the first line, a single signal is set. At the fourth inputs of the cells of all 3 lines, single signals are installed from the first outputs of blocks 5 (from the inverse outputs of the flushed triggers 48). Since the control input of block 5 of the last row is connected to the zero bus, and the triggers are reset, the zero signal on the third outputs is fed to the control input of all blocks 5, and on the second outputs - on
вертые управл ющие входы всех чеек 1, не разрев1а считывани содержимого триггеров 22 через элемент И 26 на восьмые выходы чеек 1 и выход 11 устройства.Wrong control inputs of all cells 1, do not release readings of the contents of the flip-flops 22 through the element 26 to the eighth outputs of cells 1 and the device output 11.
Сортировка производитс посредством зы бора, в данном случае, максимального числа, отделени его от остальных чисел и дальнейшего выбора наибольшего числа из оставшихс п;о отношению к выбранному максимальному числу. Этот алгоритм, схема которого представлена на фиг, 8, реаSorting is done through boron sampling, in this case, the maximum number, separating it from the rest of the numbers, and further selecting the largest number from the remaining n; in relation to the selected maximum number. This algorithm, whose scheme is shown in FIG. 8, is
лизован ассоциативным путем.is associated in an associative way.
В первом такте . N-разр дньш код первого сортируемого числа поступает по шине 9 и записываетс в триггеры 22 чеек 1 первой строки.In the first measure. The N-bit code of the first sorted number is fed through bus 9 and is written to the triggers of 22 cells 1 of the first row.
Во втором такте содержимое триггеров .22 с четвертых выходов чеек 1 первой строки записываетс по соответствующим третьим входам в одноименные триггеры этих же чеек второй строки, а в триггеры первой строки записываетс код второго сортируемого числа.In the second cycle, the contents of the .22 flip-flops from the fourth outputs of cells 1 of the first row are recorded at the corresponding third inputs into the same-named triggers of the same cells of the second row, and the triggers of the first row record the code of the second sortable number.
По истечении N тактов во всех строках устройства будут записаны коды N сортируемых чисел.After N ticks, codes of N sorted numbers will be recorded in all lines of the device.
Одновременно сортируемые числа проход т через блоки 4 дл формировани максимального числа из данных п чисел. В схемах 4 анализируютс состо ни одноименных разр дов сортируемых чисел. Если в i-м разр де всех кодов содержатс все нули, то в нем устанавливаетс единичный сигнал , а если хоть одна единица - нулевой сигнал. Перед началом работы триггеры 44 блоков 4 сброшены и на одном из входов элементов ИЛИ 45 установлены О. На вторые входы этих элементов 45 поступают коды сортируемых чисел. В единичные состо ни устанавливаютс те триггеры 44, на второй вход которых поступает единичный сигнал. В дальнейшем состо ние этих триггеров не измен етс . Сформированный код максимального числа за п тактов по выходам блоков 4 поступает на соответствующие входы элементов ИЛИ 27 всех чеек 1.Simultaneously sorted numbers are passed through blocks 4 to form the maximum number from the given n numbers. In schemes 4, the states of the same-named bits of the sorted numbers are analyzed. If the i-th bit of all codes contains all zeros, then a single signal is set in it, and if at least one unit, a zero signal is set. Before starting, the triggers of 44 blocks 4 are reset and O are set at one of the inputs of the OR 45 elements. The second inputs of these elements 45 receive the codes of the sorted numbers. The triggers 44 are set to single states, to the second input of which a single signal arrives. The state of these triggers does not change in the future. The generated code of the maximum number for p clocks at the outputs of blocks 4 is fed to the corresponding inputs of the elements OR 27 of all cells 1.
В (п+1)-м такте на вход управлени сортировкой чеек 3 всех строк поступает единичный сигнал, который проходит через элемент И 38 на третий управл ющий выход чеек 1 и разрешает просмотр записанного массиваIn (n + 1) th cycle, a single signal is received at the input of the sorting control of cells 3 of all lines, which passes through AND 38 to the third control output of cells 1 and allows viewing of the recorded array
:0: 0
5five
00
5five
В вертикальном направлении просмотр ведетс снизу вверх, т.е. от N-й строки до первой, В горизонталь ном направленш-1 слева направо элементы ИЛИ 27 и элементы И 24 чеек 1 образуют цепь последовательного просмотра содержимого триггеров 22 этих чеек. Цель просмотра не прерываетс в том случае, если в соответствующих чейках на третьих информационных входах имеютс 1 или если во всех одноименных разр дах всех строк содержатс О. Наличие единичного сигнала на информационном входе схемы 5 свидетельствует о том, что в i-й строке находитс максимальное число. Этот единичный сигнал поступает в триггер 47 блока 5 и через элемент И 52 на второй выход, разреша считывание максимального числа с триггеров 22 чеек 1 через элемент И 26 по соответствующим восьмым выходам данной строки.In the vertical direction, viewing is conducted from the bottom up, i.e. from the Nth row to the first, In the horizontal directional-1, from left to right, the elements OR 27 and the elements AND 24 cells 1 form a chain of sequential viewing of the contents of the triggers of these 22 cells. The purpose of viewing is not interrupted if there are 1 in the corresponding cells on the third information inputs or if all the bits of the same name contain all O. The presence of a single signal on the information input of circuit 5 indicates that the i-th row contains the maximum number. This single signal enters the trigger 47 of block 5 and through the element 52 at the second output, permitting the reading of the maximum number from the triggers of 22 cells 1 through the element 26 at the corresponding eighth outputs of this line.
Единичный сигнал на третьем выходе блока 5, где найдено максимальное число, поступает на управл ющий вход блока 5 расположенной вьш1е строки. Он запрещает считывание с этой строкиS если на информационном входе также установлена 1, Поэтому сначала считываетс максимальное число с низкней i-й строки, а затем с (1-1)-й, (1-2)-й и т.д., если в данном массиве имеетс несколько максимальных чисел.A single signal at the third output of block 5, where the maximum number is found, is fed to the control input of block 5 located above the line. It prohibits reading from this string S if 1 is also set at the information input. Therefore, first the maximum number is read from the low i-th line, and then from (1-1) th, (1-2) -th, etc., if there are several maximum numbers in this array.
Единичный сигнал с вькода триггера 47 поступает через элемент . ИЛИ 6 на выход 14 и управл ет считыванием максимального .числа. В случае наличи нескольких максимальных чисел единичный сигнал на выходе 14 присутствует до тех пор, пока последнее максимальное число не будет считано. Нулевой сигнал на выходе 14 разрешает просмотр следующих чисел,.A single signal from trigger code 47 enters through the element. OR 6 to output 14 and controls the reading of the maximum number. In the case of the presence of several maximum numbers, a single signal at output 14 is present until the last maximum number is read. A zero signal at output 14 allows the following numbers to be viewed.
Если в триггере 47 i-й строки записана 1 (1 на втором выходе ,If in the trigger 47 i-th line is written 1 (1 at the second output,
0 и на четвертых управл ющих входах чеек 1) то с этой строки производитс считывание максимального числа на выход 11 устройства через элемент И 26 по восьмым выходам чеек 10 and on the fourth control inputs of the cells 1) then from this line the maximum number is output to the output 11 of the device through the AND 26 element along the eighth outputs of the cells 1
5 строки. Одновременно с триггера 47 единичньй сигнал поступает на элемент ИЛИ 50 и через элемент 53 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ записываетс по S- входу в триггер 48. На первом выхо05 lines. Simultaneously from the trigger 47, a single signal is sent to the element OR 50 and through the element 53 EXCLUSIVE OR is recorded at the S input to the trigger 48. At the first output
5five
00
1 one
де по вл етс нулевой сигнал, который , поступа на четвертьй вход чейки 3 этой строки, устанавлива4дкгу| О на четвертом выходе чейки 3 и исключает данную строку из дальней- шего просмотра. Далее О с четвертого выхода чейки 3 проходит всю строку, поступает на информационный вход блока 5 этой строки и через элемент ИЛИ 49 по R-входу записываетс в триггер 47. По вившийс О на третьем выходе разрешает считывание максимального слова с расположенных выше строк, а О на четвертом выходе свидетельствует об окончании считьшани с данной строки .A zero signal appears, which, arriving at the quarter input of cell 3 of this line, establishes 4dc | About on the fourth output of cell 3 and excludes this line from further viewing. Then O from the fourth output of cell 3 passes the entire line, enters the information input of the block 5 of this line and through the OR element 49 via the R input is written to the trigger 47. The generated O on the third output allows reading the maximum word from the lines above, and O at the fourth exit, it indicates the end of the shift from the given line.
Следующий просмотр сортируемых чисел начинаетс после считывани 20 всех максимальных чисел в данном массиве и по влении нулевого сигнала на выходе 14 элемента ИЛИ 6.The next viewing of the sorted numbers begins after reading 20 of all the maximum numbers in the given array and the appearance of the zero signal at the output 14 of the element OR 6.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853911184A SU1293727A1 (en) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | Polyfunctional calculating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853911184A SU1293727A1 (en) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | Polyfunctional calculating device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1293727A1 true SU1293727A1 (en) | 1987-02-28 |
Family
ID=21182842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853911184A SU1293727A1 (en) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | Polyfunctional calculating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1293727A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2510072C1 (en) * | 2012-10-25 | 2014-03-20 | Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") | Apparatus for performing division and square-rooting |
-
1985
- 1985-06-14 SU SU853911184A patent/SU1293727A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 993252, кл. G 06 F 7/38, 1981. Авторское свидетельство СССР № 1124284, кл. G 06 F 7/38, 1983. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2510072C1 (en) * | 2012-10-25 | 2014-03-20 | Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") | Apparatus for performing division and square-rooting |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Fisher et al. | Design of the PSC: A programmable systolic chip | |
SU1293727A1 (en) | Polyfunctional calculating device | |
EP0109137A2 (en) | Partial product accumulation in high performance multipliers | |
Lau et al. | A self-timed wavefront array multiplier | |
SU888115A1 (en) | Random number sensor | |
SU1124286A1 (en) | Device for multiplying numbers in redundant notation | |
SU1661758A1 (en) | Arithmetic expander | |
RU2251144C1 (en) | Device for multiplication of numbers in "1 of 4" code | |
SU881757A1 (en) | Processor element | |
RU2022339C1 (en) | Multiplier | |
SU920841A1 (en) | Associative storage matrix | |
US20230161556A1 (en) | Memory device and operation method thereof | |
SU1725215A1 (en) | Device for sorting numbers | |
SU1599853A1 (en) | Arithmetic-logic device | |
SU1444760A1 (en) | Device for squaring a sequential series of numbers | |
SU1569826A1 (en) | Device for calculation of sum of products | |
SU1320804A1 (en) | Computing device | |
SU1310810A1 (en) | Device for multiplying with accumulation | |
SU726527A1 (en) | Number comparing arrangement | |
SU1649537A1 (en) | Multiplier | |
SU970358A1 (en) | Device for squaring | |
SU1166134A1 (en) | Walsh function generator | |
SU1596344A1 (en) | Device for solving problems on graphs | |
SU1272329A1 (en) | Calculating device | |
RU1807499C (en) | Matrix multiplier |