Динамо-машины  Обратные коды 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 [ 145 ] 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189

старения и т. д.), можно подсчитать выигрыш в быстродействии, который при этом получается. Пусть, например, время срабатывания отдельных элементов распределено по нормальному закону с дисперсией и соответственно среднеквадратичным отклонением o=YD,а на срабатывание цепочки из k элементов отводится время тср-!--f- Sok, где Ticp - среднее значение т, aOk - среднеквадратичное отклонение времени срабатывания цепочки из к элементов. (Время срабатывания цепочек из k элементов в этом случае тоже распределено по нормальному закону, причем его среднее значение равно тср, дисперсия-= kD, а среднеквадратичное отклонение Ой = Ylh = Vk а.) Такимобразом, время, отводимое на срабатывание цепочки из 4 элементов, должно быть равно 4Ticp -- 3 -2 а, и в выражении для времени срабатывания схемы рис. 4-7 член ттс в действительности равен примерно 4mTicp -f- б/ш, а член тхв - величине ттхср -н 3Ат Oi, так что полное время умножения в схеме рис. 4-7 должно быть равно Ът Ticp -\-{ lt;от -\- 3 /7?Г) Oi.

Для схемы рис. 4-9 при равных требованиях к надежности на выполнение умножения должно отводиться время

4mTicp -н 3 Ym Oi = 4тт1ср--6)/7Га1.

Чем большую надежность требуется получить, тем большие величины отклонений должны быть допупхены (с учетом старения и других дестабилизирующих факторов) и тем, следовательно, больший выигрыш по быстродействию дает схема рис. 4-9.

Дополнительный выигрыш по быстродействию получается в ней за счет перекрытия фронтов срабатывания отдельных элементов и за счет отсутствия фронтов сигналов управления (кроме двух - в начале и в конце операции).

Нельзя сбрасывать со счетов и другие преимущества рассмотренного устройства. К ним относится в первую очередь крайне простая схема управления множительным устройством. Если обычно схема управления должна чередовать команды суммирования и сдвига, выполнять счет циклов умножения и производить ряд других операций, то здесь достаточно лишь выждать определенное (всегда одно и то же) время от момента установления сомножителей.

Еще одно преимущество рассмотренной схемы состоит в простоте ее настройки и выявления дефектов. В большинстве случаев вся проверка схемы может быть произведена в сгатике с помощью обычного вольтметра: набирая в регистрах те или иные комбинации чисел и измеряя nanpji-жения в различных точках схемы, можно установить, правильно ли работает каждый из ее элементов.

4.5.2. Варианты основной схемы. Схема, представленная на рис. 4-9, является далеко не единственным и не всегда лучшим решением, позволяющим реализовать метод ускорения умножения 2-го порядка. Прежде всего очевидно, что ромб из логических элементов laquo;и raquo; и сумматоров можно повернуть в другую сторону - так, чтобы умножение начиналось не от младших, а от старших разрядов множителя. Такое построение показано на рис. 4-10. Здесь первые два ряда логических элементов laquo;и raquo; (на рисунке - верхние) формируют частичные произведения множимого на две старшие цифры множителя - 1-ю и 2-ю. Первый ряд одноразрядных сумматоров суммирует их, причем второе частичное произведение сдвинуто на 1 разряд вправо относительно первого. В третьем ряду одноразрядных сумматоров к предыдущей сумме частичных произведений добавляется частичное произведение множимого на третью цифру множителя, причем последнее вновь сдвинуто на 1 разряд вправо и т. д.

Обратим внимание на то обстоятельство, что в каждом ряду параллельный сумматор образуется не из всех т, а только из m - 1 одноразрядных сумматоров. Последний (крайний левый) одноразрядный сумматор из каждого ряда включается в отдельный дополнительный сумматор, расположенный вдоль левой стороны ромба (снизу вверх); этот дополнительный сумматор на рисунке обведен пунктиром. Дополнительный сумматор выполняет суммирование цифр, которые появляются на выходах В и старших разрядов основных сумматоров.

По количеству оборудования схема рис. 4-10 полностью эквивалентна схеме рис. 4-9. Как и в предыдущей схеме, здесь возможно сокращение оборудования почти вдвое в. том случае, когда произведение должно получаться только с т верными знаками.

Регистр множимого

I L- г

(3) (4)

Рис. 4-10. Вариант множительного устройства с использованием метода ускорения умножения 2-го порядка (умножение начинается от старших разрядов).