Устройство для вычисления квадратного корня из суммы квадратов двух чисел

 

аа (э

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 С, 06 Р 7 552

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flG ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИЙ (21) 3404798/18-,24 (22) 10 ° 03.82 (46) 07 ° 07.83. Бюл. 9 25 (72) B.Ë.Ñòðoêoâñêêé и В.В.Клименко (53) 681.325.(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 404082,. кл. G, 06 F 7/552 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 627477, кл. r „06 Г 7/552, 1978 (прототнп). (54)(57} .УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ

КВАДРАТНОРО КОРНЯ .ИЗ СУММЫ КВАДРАТОВ

: ДВУХ ЧИСЕЛ, содержащее регистры первого и второго операндов распределитель импульсов, сумматор пять групп элементов Й и первую группу элементов ИЛИ., причем выходы разрядов регистра первого операнда соединены с первыми входами соответствующих элементов И первой группы прявке и инверсные выходц разрядов регист ра второго операнда соединены с первымн входами элементов И соответственно второй и третьей грунп, выходы которых соединены:соотзетственно с первыми и вторыми входами соответ-. .ствующих элементов ИЛИ первой группы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены вторая группа элементов ИЛИ, шестая группа элементов И, регистр сувеи, регистр разности и два элемента ЙЕ, причем первый Выход .распределителя ймпульсов соединен с входами регистров первого и второго операндов и вторыми входами элементов;

:И второй группы, второй выход. распре-. делителя импульсов соединен с вторыми входами элементов И третьей группы н управляющим входом регйстра суммы, третий выход распределителя импульсов соединен с первыми входамн эле» ментов M четвертой, пятой и шестой групп, управляющим входам регистра разности и,входом первого элемента

НЕ, выход которого соединен с вторыми ,входами элементов И первой группы, выход знакового разряда регистра разнос и соединен с вторыми входами элементов И пятой группы и через второй элемент HR с вторыми входами элементов И.четвертой группы, прямые и инверсные выходы разрядов регистра (9 разности соединены с третьими входа" ми соответствующих элементов И соответственно четвертой и пятой групп, выжщы которых соединены соответст-. венно с третьими четвертыми входами соответствующих элементов ИЛИ первой ф группы, выходы которых подключены к первому входу сумматора, выход которо го соединен с информационнымн входами. регистра разности a регистра сум, вай выходы разрядов которого соедине-: ны с вторыми входами элементов И шестой группы, выходы которых соединены, с первыми вхадамн соответствующих элементов ИЛИ второй группы, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И первой группы, выходы элеменТов ИЛИ второй грунпны соединены с вторым входом сумматора.

1027719

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в специализированных цифровых Устройствах обработки информации.

Известно спедиализированное циф ровое устройство предназначенное для вычисления функции вида

Недостатками этого устройства являются низкое быстродействие, а также его сложность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 15 .устройство функционирующее в соответствии с зависимостью

7,5 х +> Й/x I+is!-Оз511ХНМ 20

2 2

Устройство содержит регистры первого и второго операидов, накапливающий сумматор, пять групп элементов

И, группу элементов ИЛИ, регистр сдвига и распределитель импульсов.

Искомое значение функции х õ>, умноженное на масштабный коэффициент

1,5, образуется на сумматоре за, девять тактов 2 ).

Недостатком данного устройства является низкое быстродействие.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем,.что в устройство для вычисле- З5 ния квадратного корня из суммы квад-. ратов двух чисел, содержащее регистры первого и второго операндов, распределитель импульсов, сумматор, пять групп элементов И и первую груп 40 пу элементов ИЛИ, причем выходы разрядов регистра первого операнда соединены с первыми входами соответствующих элементов И первой группы, прямые и инверсные выходы разрядов регистра второго операнда соединены с первыми входами .элементов

И соответственно второй и третьей групп, выходы .которых. соединены соОтветственно с первыми и вторыми входами еоответствующих элементов

ИЛИ первой группы, дополнительно введены вторая группа элементов ИЛИ, шестаня,группа элементов И, регистр суммы, регистр разности и два элемента НЕ, причем пЕрвый выход распре-55 делителя импульсов соединен.со входами первого и второго операндов и вторыми входами элементов И второй группы, второй выход распределителя импульсов соединен..с вторыми входами Р0 элементов И,третьей группы и. управляющим входом регистра суммы, третий выход распределителя импульсов соединен с.первыми входами элементов

И четвертой, пятой и.шестой групп, управляющим входом регистра разности и входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с.вторыми входами элементов И первой группы, выход знакового разряда регистра раз.— . нОсти сОединен с вторыми входами эле» ментов И пятой группы и через второй элемент НЕ с вторыми входамк элементов И четвертой группы, прямые и инверсные выходы разрядов регистра разности соединены с третьими входами соответствующих элементов И соответственно четвертой и пятой групп, выходы которых соединены соответственно с третьими и четвертыми входами . соответствующих элементов ИЛИ первой группы, выходы которых подключены к первому входу сумматора, выход которого соединен с информациончыми входами регистра разнотсти и регистра суммы, выходы разрядов которого соединены с вторыми входами элементов И шестой группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ второй группы, вторые .входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И первой группы, выходы элементов ИЛИ второй группы соединены с вторым входом сумматора.

На фиге1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — временная . диаграмма работы распределителя импульсов.

Устройство содержит регистры 1 и

2 операндов,,сумматор 3, группы

4-9.элементов И, группы 10 и 11 элементов ИЛИ, .регистр 12 суммы, регистр

13 .разности, распределитель 14 импульсов и.элементы .НЕ 15 и 16, Устройство реализует известную приближанную зависимость

x к с (х1+Ъ озltxl-tvtf.

Распределитель импульсов вырабатывает три тактовых импульса Т1-ТЗ, Сумматор 3 работает в обратном коде, регистры 1 и 2 операндов содержат прямые коды чисел„ причем знако-. вые разряды этих регистров всегда установлены в 0, . так как при вычиспении используются модули операндов. .В исходном состоянии открыта группа 5 элементов И, По переднему фрон ту тактового. импульса .Т1 Осуществляется. запись. операндов Х и.у в регистры 1 и 2 операндов и код Х поступает на вход сумматора 3. Одновременно отпирается группа б элементов И и на вход сумматора 3 поступает код У. .По переднему фронту следующего тактового импульса Т2 осуществляется запись. суммы модулей, полученной на выходе сумматора 3, в регистр суммы

12..Одновременно запирается группа 6 элементов И, отпирается группа 7 элементов И,и,на вход сумматора 3 с

1027719 инверсных выходов регистра 2.операнда У поступает обратный код У.

Затем по переднему фронту следующего. тактового импульса 13 осуществ-. ляется запись, разности. модулей, полученной на выходе сумматора,3.по 5 окойчанию длительности такта Т2, в. регистр 13 разности.

Так как выходы сумматора соединены с входами регистра разности со сдви-. гом на один разряд вправо, то .в . ®0 регистре разности будет записана разность. модулей, умноженная на коэффициент 0,5. Бсли число, записанное в регистре 13, отрицательное, т.е в старший разряд регистра запи- 15 сана 3.. то по такту ТЗ отпирает.ся группа 9 элементов И и обратный код разности модулей поступает на

:вход сумматора 3. В противном случае (результат разности положитель- 20 ный) по такту ТЗ отпирается группа

8 элементов И и на вход сумматора

3 поступает прямой код разности модулей. Одновременно запирается группа 5 элементов.И, отпирается 5 группа 4 элементов И и на вход сумматора 3 с регистра 12 суммы поступает код суммы модулей.

Таким образом,:получаемое на сумматоре по окоичайию третьего тактового импульса число будет раьно. значению. искомой функции, умноженно.му иа .коэффициент 1,5..

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обладает в три раза .большим быстродействием при одинаковом времени между передними фронтами тактовых импульсов на выходе распределителя, так как в обоих устройствах минимальный интервал: времени между тактовыми импульсами должен быть не менее времени задерж-. ки на.элементах И, ИЛИ и .сувеааторе.

Если.же операции записи в регистр, инверсии.и сдвига.в.прототипе вы полнять за меньший интервал времени, то и тогда быстродействие предлагаемого устройства будет вьиае более чем.s два.раза.

Количество. оборудования, используемого в обоих. устройствах, можно считать приблизительно одинаковым, так как введенный регистр разности эквивалентен регистру, входящему . в состав, накапливающего сумматора, но имеет меньшую на один разряд длину, а регистр суммы эквивалентен.используемому в прототипе сдвига ному регистру,.но проще его, так как отсутствуют цепи .сдвига. Увеличение объема устройства за счет введения.дополнительной группы элементов И, группы элементов ИЛИ и двух инверторов компенсируется применением значительно более простого распределителя импульсов.

102771.9

Составитель A..Çîðèí

Редактор Н. Гришанова Техред M. Каштура Корректор Л. Бокшан

Ь

Заказ 4741/53- Тираж 706 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам иэобретений и открмтий

113035, Москва„ Ж-35, Раушская наб., д,4/5 филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4