Специализированные процессоры: Итерационные алгоритмы и структуры. — М.: Радио и связь, 1985. — 288 с., ил.
В пер.: 1 р. 13 800 экз.
В книге рассматриваются вычислительные процессы, схемотехнические решения, методика анализа эксплуатационных характеристик и основы проектирования специализированных процессоров, воспроизводящих элементарные функции и векторные операции, решающих системы линейных алгебраических уравнений, вычисляющих полиномы и их корни на основе метода «цифра за цифрой». Исследуется большое число модификаций этого метода и их микроэлектронная реализация с помощью широкого класса структур — регистровых, таблично-регистровых, матричных, конвейерных. Рассматриваются области эффективного приложения указанных специализированных структур при решении задач управления процессами, навигации, робототехники и т. д.
Для инженерно-технических работников, занимающихся проекти-оованием средств вычислительной техники.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Широкое применение специализированных процессоров характерно в настоящее время для самых разнообразных систем обработки информации, начиная от мультимикропро-цессорных систем и включая высокопроизводительные многопроцессорные вычислительные комплексы. Во всех таких случаях спецпроцессоры, будучи ориентированы на решение определенного класса задач, позволяют добиться максимальной производительности в рамках используемой элементно-технологической базы. Их применение в многопроцессорных системах семейства ЕС-ЭВМ (ЕС-2335, ЕС-2345 в моделях ЕС-1035, ЕС-1046, ЕС-1055, ЕС-1060, ЕС-1065), в семействах мини-ЭВМ СМ-3, СМ-4 (расширители арифметики РА СМ-3, РА СМ-3-1), а также в микропроцессорных системах (Intel 8087, AMD 95.11, TRW MPY-16, MMI67516) намного повысило быстродействие систем, а также позволило распараллелить процесс решения широкого круга задач. Кроме того, в настоящее время спецпроцессоры повсеместно применяются и в традиционных областях — системах управления, работающих в реальном масштабе времени.
В предлагаемой книге отражен опыт авторов, полученный при разработке широкого круга спецпроцессоров, выполненных на базе средних и больших интегральных схем (БИС), работающих как автономно, так и в составе многопроцессорных систем.
В гл. 1 рассмотрены основы теории метода «цифра за цифрой» для произвольной позиционной системы счисления с положительным основанием. Анализируются вопросы сходимости алгоритмов вычисления прямых и обратных элементарных функций. Предлагаются подходы, улучшающие сходимость. На основании проведенного анализа определяются области сходимости для каждого вида функций. С этими вопросами тесно связаны задачи приведения аргументов элементарных функций в область сходимости, которым также уделяется внимание в данной главе.
Гл. 2 посвящена задачам реализации алгоритмов вычисления элементарных функций в виде рекуррентных соотношений, основанных на методе «цифра за цифрой». Характерной особенностью излагаемого материала является однотипность полученных рекуррентных соотношений, позволив-
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие...................... 3
Введение........................ 5
8.1. Средства реализации системы математического обеспечения ЭВМ и структуры арифметических устройств . . 5
8.2. Эффективные методы микропрограммной и аппаратурной реализации типовых вычислительных задач. ... 10
Глава 1. Основы теории метода «цифра за цифрой» . . 17
1.1. Основные положения метода . ........ 17
1.2. Анализ сходимости итерационных процессов . 25
1.3. Приведение аргументов к заданному диапазону 37
Глава 2. Реализация элементарных функций, векторных,
арифметических и составных операций........49
2.1. Логарифмическая и показательная функции. ... 50
2.2. Тригонометрические и гиперболические функции 53
2.3. Векторные операции на плоскости и в пространстве 61
2.4. Множительно-делительные операции..... 69
2.5. Составные операции................ 75
2.6. Операции преобразования систем счисления . . 79
Глава 3. Модификации алгоритмов и структурной организации процессоров..................85
3.1. Способы организации итерационных процессов 87
3.2. Формы представления вычислительных алгоритмов 107
3.3. Методы структурной организации процессоров 121
Глава 4. Характеристики реализации метода «цифра за цифрой» в специализированных процессорах.....154
4.1. Структуры и форматы данных..........155
4.2. Погрешности реализации алгоритмов..... 159
4.3. Анализ времени реализации алгоритмов . . . 180
4.4. Оценка требуемого объема ПЗУ........187
Глава 5. Средства реализации и области применения метода «цифра за цифрой»..............189
5.1. Программные и программно-аппаратурные средства 190
287
5.2. Микропрограммно-аппаратурные и аппаратурные
средства ....................... 200
Глава 6. Сравнение методов реализации типовых вычислительных задач и расширение функциональных возможностей метода «цифра за цифрой»......247
6.1. Сопоставительный анализ методов реализации элементарных функций ................. 248
6.2. Расширение функциональных возможностей метода «цифра за цифрой»................258
Список литературы....................277
Предметный указатель...................283
Цена: 300руб.
