188483. lajstromszámú szabadalom • Áramköri elrendezés logaritmus függvény közelítő értékének gyors kiszámítására
1 ] 8,S 48.' 2 négyvezetékes kimenetét az adatkiválasztó multiplexeren keresztül rákapcsoljuk az aritmetikai-logikai egység bemenetére, akkor a logaritmus értékének kiszámításához szükséges műveleti idő lecsökkenthető. A találmány szerinti megoldás olyan áramköri elrendezés, amely logaritmus függvény közelítő értékértek gyors kiszámítására szolgál. Ismert módon tartalmaz SEOUENCER áramkört, mikroprogram tárat, PIPE LINE regisztert, címmeghatározó áramkört, feltétel multiplexert, kimeneti tároló regisztert, aritmetikai-logikai egységet és adatbuszt. Az áramköri elrendezésre jellemző, hogy tartalmaz továbbá vezérelhető összeadót, amelynek ugráscím bemenete a PIPE LINE regiszter ugráscímetciklusszámot beállító bitcsoport első kimenetére, mantisszameghatározó bemenete a kimeneti tároló regiszter bemenetére és az aritmetikai-logikai egység első kimenetére, kimenete a SEOUENCER áramkör második bemenetére, vezérlő bemenete a PIPE LINE regiszter logaritmus vezérlő bit hetedik kimenetére és adatkiválasztó multiplexer vezérlő bemenetére csatlakozik. Az adatkiválasztó multiplexer első adatbemenete a PIPE LINE regiszter regisztert kiválasztó második vezérlő bitcsoport hatodik kimenetére és az aritmetikai-logikai egység harmadik bemenetére, második adatbemenete az adatbuszra, adatkimenete az aritmetikai-logikai egység negyedik bemenetére csatlakozik. Az ismert és a találmány szerinti megoldást rajzok alapján ismertetjük, melyek a következők: az 1. ábra az ismert megoldás tömbvázlatát, a 2. ábra a találmány szerinti megoldás tömbvázlatát ábrázolja. A 2. ábrán látható áramköri elrendezés tartalmaz 1 SEOUENCER áramkört, amelynek első 111 bemenete 4 címmeghatározó áramkör 41 kimenetére, 113 kimenete 2 mikroprogram tár 21 bemenetére, a 2 mikroprogram tár 22 kimenete 3 PIPE LINE regiszter 31 bemenetére van kötve A 3 PIPE LINE regiszter következő címet kiválasztó b2 bitcsoport második 33 kimenete a 4 cím meghatározó áramkör első 42 bemenetére, feltételt kiválasztó b3 bitcsoport harmadik 34 kimenete 5 feltétel multiplexer első 52 bemenetére, utasítás b4 bitcsoport negyedik 35 kimenete 7 aritmetika-logikai egység első 71 bemenetére, regisztert kiválasztó első vezérlő b5 bitcsoport ötödik 36 kímenete a 7 aritmetikai-logikai egység második 72 bemenetére, regisztert kiválasztó második vezérlő b6 bitcsoport hatodik 37 kimenete a 7 aritmetikai-logikai egység harmadik 73 bemenetére csatlakozik. Az 5 feltétel multiplexer 51 kimenete a 4 címmeghatározó áramkör második 43 bemenetére, második 53 bemenete a 7 aritmetikai-logikai egység második 76 kimenetére, a 7 aritmetikai-logikai egység első 75 kimenete 6 kimeneti tároló regiszter 61 bemenetére, a 6 bemeneti tároló regiszter 62 kimenete a 8 adatbuszra van kötve. Az áramköri elrendezésre jellemző, hogy tartalmaz továbbá 9 vezérelhető összeadót, amelynek ugráscím 91 bemenete a 3 PIPE LINE regiszter ugráscímet-ciklusszámot beállító bl bitcsoport első 32 kimenetére, mantiszszameghatározó 92 bemenete a 6 kimeneti tároló regiszter 61 bemenetére és a 7 aritmetikai-logikai egység első 75 kimenetére, 93 kimenete az 1 SEOUENCER áramkör második 112 bemenetére, vezérlő 94 bemenete a 3 PIPE LINE regiszter logaritmus vezérlő b7 bit hetedik 38 kimenetére és 10 adatkiválasztó multiplexer vezérlő 101 bemenetére van kötve. A 10 adatkivűlasztó multiplexer első 103 adatbemenete a 3 PIPE LINE regiszter regisztert kiválasztó második vezérlő b6 bitcsoport hatodik 37 kimenetére es a 7 aritmetikai-logikai egység harmadik 73 bemenetére, második 104 adatbemenete a 8 adatbuszra, 102 adatkimenete a 7 aritmetikai-logikai egység negyedik 74 bemenetére csatlakozik. A találmány szerinti áramköri elrendezés egy előnyös kiviteli alakjánál az 1 SEOUENCER áramkör AM 2911 típusú IC-kből, a 2 mikroprogram tár SN 74 S 472 N típusú áramkörökből, a 3 PIPE LINE regiszter SN 74 LS 374 N típusú IC-kből, a 4 címmeghatározó áramkör AM 29811 típusú IC-kből. az. 5 feltétel multiplexer SN 73 LS :54 N típusú JC-kből, a 6 kimeneti tároló regiszter SN 7 4 LS 373 N típusú IC-kből, a 7 aritmetikai-logikai egység AM 2901 típusú IC-kből, a 9 vezérelhető összeadó SN 74 LS 83 AN típusú lC-ből, a 10 adatkiválasztó mul"iplexer SN 74 LS 157 N típusú IC-ből épül fel. Az áramköri elrendezés működése a következő: A 7 aritmetikai-logikai egységben lévő lineáris-logarilnus átalakításra váró bináris számot addig shifteljük jobbra, amíg az első „1” értékű helyiértéket el nem ér_.ük. Az ehhez szükséges shiftelések számából képezzük a 'ogaritmikus érték karakterisztikáját. Az első ,,1” értékű bitet követő bináris érték pedig hozzáadódva a 3 PIPE LINE regiszter ugráscímet-ciklusszámot beállító hl bitcsoport első 32 kimenete által meghatározott logaritmus táblázat kezdőcíméhez a 2 mikroprogram tárban kijelöli az ezen bináris értéknek megfelelő mantisszát és a 10 adatkiválasztó multiplexeren keresztül a 7 aritmetikailogikai egység negyedik 74 bemenetére juttatja azt. A 7 aritmetikai-logikai egység elvégzi a karakterisztika és a mantissza összegzését és az eredményt a 6 kimeneti tárolón és 8 adatbuszon keresztül továbbítja a kijelzést végző display egység felé. Példaképpen megemlítjük, hogy a találmány szerinti megoldást hasznosító sokcsatornás analizátorban 20 bites bináris szám logaritmusának kiszámítása szükséges. Ehhez a legrosszabb esetben is csak 16 shiftelési, 1 táblázat felkeresési (ekkor a logaritmus vezérlő b7 bit=„]’-)és 1 összeadás! műveletet kell végrehajtani. Tehát összesen 18 művelet szükséges a logaritmikus érték kiszámítására, ha a mantissza előállításához 4 bináris helyiértéket használunk fel. Az eredmény így 4+4=8 bitet foglal el, ez pedig elegendő felbontás a display képernyőn való megjelenítés céljaira (256 pontos felbontás). Az említett 18 művelet elvégzése kb. 4,5 ps ideig tart. ez tehát jelentős (egy nagyságrendet is meghaladó) időmegtakarítást eredményez a 75 ps-os műveleti idejű ismert megoldáshoz viszonyítva. A találmány szerinti áramköri elrendezés célkitűzéseit megvalósította, előnyei a következők: — a logaritmus érték kiszámításának kis időigénye az ismert megoldáshoz viszonyítva kb. 947í-os időmegtakarítást eredményez, — a logaritmus érték kiszámításához nem szükséges kiépíteni a makroszintű hardware áramköri elrendezést, azaz elhagyható a költséges MAPPING PROM, a következő makroutasítást meghatározó vezérlő áramkör és a makroutasítás regiszter. Szabadalmi igénypont 1. Áramköri elrendezés logaritmus függvény közelitő értékének gyors kiszámítására, amely tartalmaz SEOUENCER áramkört (1), amelynek első bemenete (111) címmeghatározó áramkör (4) kimenetére (41). kimenete 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
