Введение к работе
Актуальность темы. Матричные и конвейерные АУ с округлением получают широкое использование в современной вычислительной технике. Они обеспечивают высокую производительность вычислений в широком диапазоне представления чисел в форматах с плавающей точкой. Затраты оборудования этих устройств находятся в квадратичной зависимости от обрабатываемых чисел и значительно возрастают с увеличением точности вычислений, что обращает внимание на экономичность получаемых решений. В этих условиях приобретают важное значение способы построения
АУ с сокращенным выполнением операции. Известный метод сокращенного умножения обеспечивает существенное снижение затрат оборудования и времени в матричном устройстве с округлением. Однако сокращенное выполнение операций не получило должного исследования. Не изучены возможности сокращения вычислений в других арифметических операциях, не рассмотрено сокращение вычислений в конвейерных вычислительных устройствах.
Существенным ограничением в использовании АУ с сокращенным выполнением операций является также недостаточная разработка вопросов их аппаратного контроля, направленного на достижение требуемого уровня достоверности функционирования этих устройств. Сокращение вычислений сопровождается ограничением разрядности обрабатываемых чисел. Это существенно меняет условия контроля по модулю, традиционно и эффективно используемого для проверки полноразрядных операций. Известные решения по контролю сокращенного выполнения арифметических операций не учитывают всех возможностей сокращения вычислений.
Таким образом, необходимы дополнительные исследования в области сокращенного выполнения операций в АУ с округлением и их аппаратного контроля. Поэтому тема работы, посвященная данным вопросам является актуальной.
Методы исследований. Для решения поставленных задач используются прикладная теория цифровых автоматов, теория чисел, элементы дискретной математики, математической логики и теории алгоритмов.
Научная новизна
-
Разработаны и оценены способы сокращенного выполнения арифметических операций в матричных и конвейерных устройствах с округлением.
-
Предложены способы контроля по модулю матричных и конвейерных устройств с округлением, выполненных с сокращением вычислений.
Практическая значимость.
Разработанные в диссертационной работе способы позволяют строить экономичные, быстродействующие матричные и поразрядные конвейерные устройства с округлением и их схемы встроенного контроля по модулю.
Достоверность теоретических результатов подтверждается доказательствами основных положений и выводов, расчетами на ЭВМ.
Реализация результатов работы. Разработанные способы внедрены в учебный процесс в Одесском государственном политехническом уНїіБСрСЇІТСТС її ЇЇСПОЛЬЗуіОТСЯ и ДііСЦііГіЛііїіиХ vj-vpiKpMCTii-iC-
ские основы вычислительной техники» и «Диагностика компьютерных систем».
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на научных конференциях студентов и молодых исследователей Одесского государственного политехнического университета (1994г., 1995г.), а также на Европейской конференции разработки и тестирования ED&TC 96 (Париж, март 1996г.)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, изложенных на 164 листах машинописного текста, содержит 40 рисунков и список литературы из 68 наименований.