Пристрій для виконання двомісних операцій

Реферат: UA 98047 U UA 98047 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до обчислювальної техніки, а саме до арифметичних цифрових пристроїв, і може бути використана в машинобудівних технологіях. Відомий пристрій для обчислення модуля комплексного числа, що містить перший і другий n-розрядні регістри, перший, другий і третій суматори та комутатор, при цьому входи розрядів першого та другого регістрів підключено до інформаційних входів пристрою, прямі виходи розрядів першого регістра підключено до першої групи входів першого суматора, інверсні виходи розрядів другого регістра підключено до другої групи входів першого суматора, прямий та інверсний виходи знакового розряду якого підключено до управляючого входу комутатора, перша група входів другого суматора підключена до прямих виходів розрядів першого регістра, n-2 старших розрядів якого підключено до першої групи входів третього суматора, друга група входів якого підключена до прямих виходів розрядів другого регістра, прямі виходи n-2 старших розрядів якого підключено до другої групи входів другого суматора, виходи розрядів другого та третього суматорів підключено до першої та другої групи інформаційних входів комутатора, відповідно, вихід якого підключено до виходу пристрою [1]. Недоліки аналога: пристрій виконує тільки одну двомісну операцію - обчислення модуля комплексного числа, що обмежує функціональні можливості пристрою. Найбільш близьким до запропонованої корисної моделі по технічній суті та результату, що досягається, є пристрій для обчислення модуля комплексного числа, що містить перший, другий і третій n-розрядні суматори та (n+1)-розрядний комутатор, де n - розрядність операндів, при цьому розряди 1…n першого інформаційного входу пристрою підключено відповідно до входів розрядів 1…n першого доданку першого та другого суматорів, розряди 1…n другого інформаційного входу пристрою підключено відповідно до інверсних входів розрядів 1…n другого доданку першого суматора та входів розрядів 1…n першого доданку третього суматора, n-1 старших розрядів 1…n-1 першого інформаційного входу пристрою підключено відповідно до входів розрядів 2…n другого доданку третього суматора, n-1 старших розрядів 1…n-1 другого інформаційного входу пристрою підключено відповідно до входів розрядів 2…n другого доданку другого суматора, виходи розрядів 0…n другого та третього суматорів підключено до першої та другої групи інформаційних входів комутатора, відповідно, управляючий вхід якого підключено до виходу знакового розряду першого суматора, а вихід підключено до виходу пристрою [2]. Недоліки прототипу: пристрій виконує тільки операцію обчислення модуля комплексного числа, що свідчить про обмежені функціональні можливості. Задача корисної моделі - створення пристрою для виконання двомісних операцій, в якому шляхом введення суматора за модулем два забезпечено виконання не тільки операції обчислення модуля комплексного числа, а й операції множення мантис, що суттєво розширює функціональні можливості пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрій для виконання двомісних операцій, що містить перший, другий і третій n-розрядні суматори та (n+1)-розрядний комутатор, де nрозрядність операндів, при цьому розряди 1…n першого інформаційного входу пристрою підключено відповідно до входів розрядів 1…n першого доданку першого та другого суматорів, розряди 1…n другого інформаційного входу пристрою підключено відповідно до інверсних входів розрядів 1…n другого доданку першого суматора та входів розрядів 1…n першого доданку третього суматора, n-1 старших розрядів 1…n-1 першого інформаційного входу пристрою підключено відповідно до входів розрядів 2…n другого доданку третього суматора, n1 старших розрядів 1…n-1 другого інформаційного входу пристрою підключено відповідно до входів розрядів 2…n другого доданку другого суматора, виходи розрядів 0…n другого та третього суматорів підключено до першої та другої групи інформаційних входів комутатора, відповідно, вихід якого підключено до виходу пристрою, згідно з корисною моделлю, введено: суматор за модулем два, при цьому вхід вибору операції пристрою підключено до входів старшого розряду 1 другого доданку другого та третього суматорів і першого входу суматора за модулем два, другий вхід якого підключено до виходу знакового розряду першого суматора, а вихід підключено до управляючого входу комутатора. Технічний ефект від запропонованого рішення полягає в тому, що шляхом введення суматора за модулем два забезпечено виконання в пристрої на вибір одної з двох операцій: обчислення модуля комплексного числа або множення мантис. Таке розширення функціональних можливостей пристрою можна оцінити позитивно, враховуючи, що прототип ускладнюється на незначну частину обладнання - двовходовий логічний елемент, яким є суматор за модулем два, а можливості практично подвоюються, пропонуючи виконання двох двомісних операцій замість одної. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображено пристрій для виконання двомісних операцій, що містить перший 1, другий 2 і третій 3 суматори, суматор за модулем два 1 UA 98047 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4 та комутатор 5, перший А та другий В інформаційні входи пристрою, що складаються з n розрядів 1, 2,…, n, вхід М вибору операції пристрою та вихід R пристрою, при цьому розряди 1,…, n входу А пристрою підключено відповідно до входів розрядів 1,…, n першого доданку суматорів 1 та 2, розряди 1,…, n входу В пристрою підключено відповідно до інверсних входів розрядів 1,…, n другого доданку суматора 1 та входів розрядів 1,…, n першого доданку суматора 3, n-1 старших розрядів 1,…, n-1 входу А пристрою підключено зі зсувом на одну позицію убік молодших розрядів, тобто відповідно до входів розрядів 2,…, n другого доданку суматора 3, n-1 старших розрядів 1,…, n-1 входу В пристрою підключено зі зсувом на одну позицію убік молодших розрядів, тобто відповідно до входів розрядів 2,…, n другого доданку суматора 2, виходи розрядів суматорів 2 та 3 підключено до першої та другої групи інформаційних входів комутатора 5, відповідно, вхід М пристрою підключено до входів старшого розряду 1 другого доданку суматорів 2 та 3 і першого входу суматора за модулем два 4, другий вхід якого підключено до виходу знакового розряду суматора 1, а вихід підключено до управляючого входу комутатора 5, вихід якого підключено до виходу R пристрою. Пристрій працює у такий спосіб. На входи А та В пристрою подаються відповідно числа а та b, що представлені nрозрядними двійковими кодами без знаку з нумерацією розрядів від першого, старшого до молодшого, n-го. При виконанні операції обчислення модуля комплексного числа а та b є абсолютними величинами його складових. При виконанні операції множення числа а та b є нормалізованими мантисами. На вхід М пристрою подається двійковий розряд m, який при m=0 та m=1 визначає виконання операції обчислення модуля комплексного числа та операції множення мантис, відповідно. Суматор 1 незалежно від значення m обчислює знак s числа а+¬b, що приймає одиничне та нульове значення при а>b та а≤b, відповідно. Модуль комплексного числа обчислюється за приблизною формулою: r=r1 при а>b та r=r2 при а≤b, де r1=а+b/2; r2=b+а/2, яка визначається з формули r=max (a, b)+min (a, b)/2, що знаходить результат, як середнє арифметичне його нижньої та верхньої границь у нерівностях: 2 2 max (a, b) ≤√ (a +b ) ≤a+b. При m=0 суматори 2 та 3 обчислюють відповідно r1 та r2, суматор за модулем два 4 передає без зміни знак s на управляючий вхід комутатора 5, який вибирає результат r із його заготовлених значень r1 і r2 та видає на вихід R пристрою. -1 -1 Результат множення нормалізованих мантис, тобто 2 ≤а