Устройство для вычисления корня

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗШ G 06 F

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3273879/18-24 (22) 09.04.81 (46) 30 04.83. Бюл. 9 16 (72) В.Ф. Евдокимов, t0.Т. Кизим, В.В. Соловьев, В.П. Еременко, Ю.А.Плющ и И.N. Недашковский (71) Институт проблем моделирования в энергетике AH Украинской ССР и

Опытное конструкторское технологическое бюро Института металлофизики

АН Украинской ССР (53) 681. 325 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 542993, кл. G 06 F 7/552, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 611208, кл. G 06 Г 7/552, 1975. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ

КОРНЯ, содержащее регистр, генератор импульсов, схему сравнения, первым входом подключенную к выходу первого умножителя, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет возможности вычисления за один цикл значений корней от 2-й до и-й степени, в него дополнительно введены сумматор, шифратор, два элемента И-НЕ, (n -1) регистров, (n — 1) умножителей, (n- 1) схем сравнения, в триггеров (где и — максимальная степень корня), причем информацион„.SUÄÄ 1()15377 А ные входы устройства подключены к входу сумматора, выход которого через шифратор соединен с входом сложения счетчика, выход которого подключен к информационным входам регистров, первому и второму входам первого умножителя и первым входам ос тальных умножителей, второй вход

i†- го умножителя (i 2,..., n) соединен с выходом (i — 1) — го умножителя, подключенного к первому .входу

i é схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом сумматора, а выход подключен к входу

"Запись" -го регистра и входу установки в единичное состояние соответствующего триггера, выходы кото- Q рых подключены к входам первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго эле- Ю е мента И-НЕ, второй и третий входы которого подключены к выходу генератора импульсов и входу "Разрешение" устройства соответственно, выход второго элемента И-НЕ соединен с входом вычитания счетчика, вход "Сброс" которого подключен к входу "Сброс" () устройства и входам "Сброс" всех регистров и триггеров, вход "Запись" счетчика соединен с входом "Запись" ф3 устройства. С . ) 1015377

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в спецвычислителях.

Известно арифметическое устройство для вычисления квадратного корня и возведения в квадрат, характеризующееся тем, что в нем реализован терационный способ определения

:квадратного корня, содержащее регистр сдвига, две группы элементов И, два 10 регистра сомножителя, регистр произведения, регистр подкоренного выражения, матрицу умножения (1 ).

Недостатком устройства является то, что оно не может вычислять все корни 2-й,..., n-й степеней за один цикл работы устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для вычисления корня, содержащее регистр, генератор импульсов, схему сравнения, первым входом подключенную к выходу первого умножителя (2 J.

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные воэможности, а именно оно не может вычислять значение корней от 3-й до и-й степени.

Цель изобретения — расширение класса решаемых задач за счет воз- 3О можности вычисления за один цикл работы всех корней от 2-й до и-й степени.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для вычисле- 35 ния корня, содержащее регистр, генератор импульсов, схему сравнения, первым входом подключенную к выходу первого умножителя, дополнительно введены сумматор, шифратор, два эле- 40 мента И-НЕ, (и-1) регистров, (п-1) умножителей, (n-1) схем сравнения, и триггеров (где n — максимальная степень корня), причем информационные входы устройства подключены к 45 входу сумматора, выход которого через шифратор соединен с входом сложения счетчика, выход которого подключен к информационным входам регистров, первому и второму входам первого умножителя и первым входам остальных умножителей, второй вход

i†- го умножителя (i=2, ° ° ° >и) соединен с выходом (i — 1) — го умножителя, подключенного к первому входу -й схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом сумматора, а выход подключен к входу "Запись"

i-ro регистра и входу установки в единичное состояние соответствующего триггера, выходы которых.подклю- бО чены к входам первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, второй и третий входы которого подключены к выходу генератора импульсов и входу "Разрешение" устройства сс— ответственно, выход второго элемента, И-НЕ соединен с входом вычитания счетчика, вход "Сброс" которого подключен к входу "Сброс" устройства и входам "СбРос" всех регистров и триггеров, вход "Запись" счетчика соединен с входом "Запись" устрой ства.

На чертеже представлена блок-схе -. ма предлагаемого устройства.

Устройство содержит сумматор 1, шифратор 2, счетчик 3, элементы И-HE

4 и 5, регистры б, умножители. 7, схемы 8 сравнения, триггеры 9, генератор 10 импульсов, информационные входы 11 устройства, вход 12 "3aлись" устройства, вход 13 "Сброс" устройства, вход 14 "Разрешения" устройства, блок 15 возведения в квадрат.

В шифраторе 2 шифрирование чисел осуществляется по следующему правилу: каждая четная степень основания целой части числа делится на 2 и результат (основание с новой степенью) становится в позицию соответственно полученной степени; при нечетной степени к последней добавляется,единица, делится на 2 и результат ставится в позицию соответственно полученной степени. Первая позиция перед запятой переносится без изменений. Дробная часть шифруется следующим образом: из каждого разряда извлекается корень максимальной степени и результат суммируется с учетом единицы переноса в целую часть.

Получаемый код на выходе шифратора 2 заведомо больше значения корня квадратного и корня и-й степени.

Рассмотрим работу схемы.

Сигналом, поступающим на вход 13

"Сброс", счетчик 3, регистры б, триггеры 9 устанавливаются в нулевое состояние, прй этом с выхода элемент

И-НЕ 5 поступает разрешающий сигнал на элемент И-HE 4.

Коды чисел, поступающие на информационный вход 11 сумматора 1, складываются и поступают на входы шифратора 2, а также на входы схем 8 сравнения.

Сигналом, поступающим на вход

"Запись" 12 устройства, в счетчик 3 записывается значение, поступающее из шифратора 2.

Сигналом, поступающим на вход .

"Разрешение" 14 устройства, включается элемент И-НЕ 4. Импульсы с генератора 10 элемента И-HE 4 поступают на вычитающий вход счетчика 3.

Текущее значение счетчика 3 поступает на вход первого умножителя и вторые входы последующих умножителей 7.

1015377

Составитель В. Евдокимов .Техред B.далекорей Корректор . у и. Шулла

Редактор A. Власенко

Тираж 706 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Эаказ 3216/45

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Значения на выходе первого умножителя является квадратом, второго умножителя — кубом, (n-1}-го умножителя — (и +1)-й степени числа, которые сравниваются с выходным значением сумматора. При сравнении, например, квадрата числа со значением числа на выходе сумматора 1 схема 8 сравнения вырабатывает сигнал разрешения записи (он же сигнал сравнения)в регистр 6 кода, установив- 10 шегося на счетчике 3. На выходе первого регистра 6 появится код числа, соответствующий значению корня квадратного.

Сигнал сравнения из схемы 8 по- !5 дается на триггер 9, устанавливая его в единич:ce состояние, которое поступает на -элемент И-НЕ 5. Подобным образом вырабатываются все значения остальных корней, которые записывают соответствующие регистры

6, при этом триггеры 9 устанавливаются в единичное состояние и элемент

И-НЕ 5 вырабатывает сигнал запрета, поступающий на шину 16 и элемент

И-HE 4. Счетчик 3 останавливается.

Ha âûõîäàõ 16-18 регистров 6 получают значения кодов всех и корней.

Таким образом, предлагаемое устройство извлекает все корни за один цикл вычисления, что расширяет сферу применения устройства.