a
6
=b
6
b
7
+(1-b
6
)+1
a
5
=b
7
b
5
+(1
-b
5
)+(1-b
6
)+(1-b
7
)
a
4
=b
5
b
6
+b
4
b
7
+(1-b
6
b
7
)+(1-b
5
)+(1-b
4
)+(1-b
5
b
6
b
7
)
a
3
=b
3
b
7
+b
4
b
6
+b
5
b
6
+(1-b
7
)+(1-b
5
)+(1-b
4
)+(1-b
3
)+(1-b
5
b
7
)+(1-b
4
b
6
b
7
)+1
a
2
=b
2
b
7
+b
3
b
6
+b
4
b
5
+b
4
b
6
+b
5
b
7
+b
6
b
7
+b
5
b
6
b
7
+(1-b
6
)+(1-b
4
)+(1-b
3
)+(1-b
2
)+(1-b
4
b
6
b
7
)
a
1
=b
4
b
7
+b
6
b
7
+(1-b
7
)+(1-b
6
)+(1-b
4
)+(1-b
3
)+(1-b
2
)+(1-b
1
)+(1-b
3
b
7
)+(1-b
5
b
6
)+(1-b
5
b
7
)+1
建立数字绳组倒数运算数学模型的方法是:以A数字绳组乘B数字绳组等于C数字绳组的逆运算进行推导,数学模型为整数运算,当B数字绳表达的二进制数为N位,A数字绳组是B数字绳组的倒数时,B数字绳组表达的位数也为N位,C数字绳组是一个有2n-1条数字绳表达的2
2n
数值,倒数运算的数学关系为A=2
2n
/B建立,把运算结果再右移2n位。由于倒数的数学模型建立在C数字绳组表达的是2
2n
数值上,2级数字绳组B的第N条数字绳表达的数是1,也就是说二进制操作数的第N位必须是1。如果二进制操作数的第N位不是1,要把二进制操作数左移使它的第N位为1,假设操作数左移了m位,倒数运算的数学关系就成了A=(2
2n
/B)*2
m
,倒数运算整数结果应再乘上2
m-2n
。
倒数运算中每条数字绳转换成标准数字绳的运算是数字绳码的加减混合运算,在加减混合运算中增加假码可以转换成加法运算。转换成加法运算的方法是:(1)表达式跳级。把表达式中所有的2*a
i
b
j
连同符号向上跳一级消除本级码,把表达式中所有的4*a
i
b
j
连同符号一起向上跳2级消除本级码,使每条数字绳中a
i
b
j
r的系数为1。(2)把负符号转换成非门符号。把每条数字绳中所有带负号的a
i
,bj,aibj转换成(1-a
i
),(1-bj),(1-aibj)使之成为正项,在表达式中增加因转换而带来的带符号的实结。(3)实结跳级。每条数字绳组中实结大于1时连同符号向上跳级,使每条数字中实结数量的绝对值最大为1。(4)用假码消除负数。做一组数值等于2
2n
的假码数字绳组,假码数字绳组中的第一条数字绳为两个实结,用假码数字绳组加倒数数字绳组消除每条数字绳组中的负符号实结。(5)实结跳级。每条数字绳中实结数量大于1时再次跳级,使每条数字绳中的实结数量最大为1。
倒数运算的数学模型以2级数字绳组为基础建立。在2级数字绳组的基础上,可以通过合并数字绳组建立起N级数字绳组倒数运算的数字模型。
倒数运算电路的全过程是:(1)建立倒数运算的数字绳组。(2)把数字绳组中每条数字绳的运算转换成加法运算。(3)把数字绳组中的每条数字绳通过加法运算转换成标准数字绳,把每条结数饱和的数字绳通过跳级消减结转换成结数与级数相等的标准数字绳,再把级数与结数相等的数字绳通过并行跳级消减结数转换成不饱和数字绳,解码成二进制码。
举例:建立6位的倒数运算电路。设,6位二进制码B的数字绳组为b6,b5,b4,b3,b2,b1,结果字绳组A由a6,a5,a4,a3,a2,a1共6条数字绳组成,其浮点码不在本电路中,由另外的浮点码接口电路表达。数学模型的推导结果为:
a
6
=2
=0
a
5
=1-b
5
+1
a
4
=b
4
b
5
+(1-b
4
)
a
3
=b
5
b
3
+(1
-b
3
)+(1-b
4
)+(1-b
5
)
a
2
=b
2
b
5
+b
3
b
4
+(1-b
4
b
5
)+(1-b
3
)+(1-b
2
)
a
1
=(1-b
5
)+(1-b
3
)+(1-b
2
)+(1-b
1
)+(1-b
5
b
7
)