Устройство для возведения в степень

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В СТЕПЕНЬ, содержащее счетчик результата, генератор импульсов, элемент И, триггер, выход которого соединен с первым вкодбм элемента И, вто-рой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход элемента лЦ/ X X И соединен с входом счетчика результата , первый вход триггера соединен с входом пуска устройства, отличающееся тем,.что, с целью удрощения устройства, оно содержит регистр основания, первый, второй и третий управляемые делители частоты, причем разрядные выходы регистра основания соединены с разрядными входами первого управляемого делителя частоты, управляющий вход которого подключен к выходу элемента И, разрядные входы второго управляемого делителя частоты соединены с разряд«ными выходами счетчика результата, выход первого управляемого делителя частоты соединен с управляющим входом второго управляемого делителя час (Л С тоты, выход которого соединен с управляющим входом третьего делителя частоты, выход которого соединен q вторым входом триггера. j: : 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) G 06 F 7 552

Ф

1.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

l)0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3429679/18-24 (22) 23 ° 04.82 (46) 23.09.83. Вюл. 9 35 (72) Е.И. Глинкин и Т.М. Гусева (71) Тамбовский институт химического машиностроения (53) 681.325(088.8) (56) 1 ° Мельников А.A. и др. Обработка частотных и временных импульсных сигналов. М., Энергия, 1976, с. 92-93.

2. Авторское свидетельство СССР

М 703809, кл. G 06 F 7/552, 1979 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В СТЕПЕНЬ, содержащее счетчик результата, генератор импульсов, элемент И, триггер, выход которого соединен с первым входбм элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход элемента

ВЯЖИ,„, А

И соединен с входом счетчика результата, первый вход триггера соединен с входом пуска устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит регистр основания, первый, второй и третий управляемые делители частоты, причем разрядные выходы регистра основания соединены с разрядными входами первого управляемого делителя частоты, управляющий вход которого подключен к выходу элемента И, разрядные входы второго управляемого делителя частоты соединены с разряд ными выходами счетчика результата, выход первого управляемого делителя частоты соединен с управляющим входом®

С второго управляемого делителя частоты, выход которого соединен с управляющим входом третьего делителя частоты, выход которого соединен с вторым входом триггера.

1043644

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что управляемый делитель частоты содержит сдвиговый регистр и схему сравнения, выход которой соединен с входом предварительной записи сдвигового регистра и является выходом управляемого делите-.. ля частоты, выход сдвигового регист1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для вычисления степенных функций.

Известно устройство для возведения в степень, содержащее последовательно включенные (п+1) двоичных делителей, а также два счетчика, триггер и вентиль управления (1) .

Недостатками этого устройства l0 являются сложность реализации и аппаратурная избыточность.

Наиболее близким к изобретению является устройство для возведения чисел в и-ю степень, содержащее счетчик15 последовательно соединенные генератор импульсов, элемент и счетчик результата, управляющий триггер, один вход которого соединен с управляющим входом устройства, а выход — с. другим 2( входом элемента И, и последовательно соединенных управляемых делителей частоты, управляющий вход первого из которых соединен с выходом элемента И, а выход и-го управляемого делителя частоты — с другим входом управляющего триггера, при этом информационные входы каждого делителя частоты соединены с соответствующими разрядами выходов счетчика P2) .

Недостатком известного устройства являются значительные аппаратурные затраты, а именно и последовательно соединенных управляемых делителей частоты. 35

Цель изобретения — упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для возведения в степень, содержащее счетчик результата, 4р генератор импульсов, элемент И, триг-. гер, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход элемента И соединен с входом счетчика результата, первый вход триггера соединен с входом пуска устройства, содержит регистр основа- . ния, первый, второй и третий управляемые делители частоты, причем разрядные выходы регистра основания соедира соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с входом сдвигового регистра и является управляющим входом управляемого делителя частоты, разрядные

1 входы которого соеди иены с разрядными входами сдвигового регистра. нены с разрядными входами первого управляемого делителя частоты, управляющий вход которого подключен к выходу элемента И, разрядные входы второго управляемого делителя частоты соединены с разрядными выходами счетчика результата, выход первого управляемого делителя частоты соединен с управляющим входом. второго управляемого делителя частоты, выход которого соединен с управляющим входом третьего делителя частоты, выход которого соединен с вторым входом триггера.

Кроме тоГо, управляемый делитель частоты содержит сдвиговый регистр и схему сравнения, выход которой соеди-, нен с входом предварительной записи сдвигового регистра и является выходом управляемого делителя частоты, выход сдвигового регистра соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с входом сдвигового регистра и является управляюищм входом управляемого делителя частоты, разрядные входы которого соединены с разрядными входами сдвигового регистра.

На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого устройства, на фиг ° 2 — схема управляемого делителя частоты.

Устройство состоит иэ последовательно включенных управляемых делите лей 1-3 частоты, счетчика 4 результата, триггера 5, элемента И б, регистра 7 основания и генератора 8 импульсов. Управляемый делитель частоты (фиг. 2) содержит сдвиговый регистр 9 и схему 10 сравнения.

Устройство работает следующим об- разом.

В исходном состоянии регистры 9 управляемых делителей 1-3 частоты, счетчик 4 и триггер 5 обнулены.

Основание К = И - 1 и степень m. соответственно заносятся в параллельном коде в регистр 7 основания и управляемый делитель 3 частоты. При этом схема 10 сравнения открыта, а элемент И б закрыт. з 1043644 4

ВНИИПИ Заказ 7338 51 Тираж 706 Подписное

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

Управляемые делители 1-3 частоты производят преобразование позиционного унитарного кода в число импульсов. Запись кода в регистр 9 осуществляется импульсом, сформирован- ным на выходе схемы 10 сравнения в момент появления тактового импульса при установлении регистра 9 в нуль.

Регистр 9 переключается фронтом тактового импульса до его обнуления, причем после обнуления регистр 9 не 10 переключается фронтом тактового им- . пульса, а возможна лишь запись кода после поступления тактового импульса через схему 10 сравнения на вход предварительной записи регистра 9. f5

При появлении импульса Пуск переключается в единичное состояние триггер 5 и отйрывается элемент

И б, через который с выхода генератора 8 поступают тактовые импульсы на входы делителя 1 и счетчика 4.

Первый импульс. с генератора ре- гистрируется по фронту суммирующим

«четчиком 4 и формирует на выходах делителей 1-2 импульс переноса (предварительной записи) . Этим импульсом

25 в делитель 1 из регистра 7 основания переписывается число К, а в делитель

2 иэ счетчика 4, — единица, или l=N о

Из делителя 3 вычитается единица и заканчивается первый цикл работы устройства. За второй цикл работы на вход устройства поступает К = N-1 импульсов, причем фронтом импульса N обнуляется регистр 9 делителя 1, а им- 35 пульс поступает через элемент 10 совпадения на выход делителя. В регистр

9 делителя 1 вновь переписывается операнд К, а из регистра 9.делителя

2 вычитается единица фронтом импуль- 4О са. Делитель 2 частоты обнуляется и импульс поступает на вход предварительной записи через схему 10 сравнения, а также на вход делителя 3.

Иэ делителя 3 вычитается единица, 45 т.е. остается в нем число (m-2). В то же.время в, делитель 2 заносится число, записанное в суммирующий счет- чик 4 за первый и второй циклы работы, т. е. число (1+ (N-1) ° 1) = N

В j-м цикле (где j=1,2,...m) на вход устройства поступает количество импульсов, сумма Б которых равна чиспу, записанному в делитель 1, умноженному на сумму. S(в счетчике

4 с .1-ro по (j-1)-ой циклы, т.е. — (1+К) )

Количество циклов определяется числом, записанным в делитель 3, или степенью m. При этом в m-м цикле делитель 3 обнуляется и сформированным на его выходе импульсом устанавливается в исходное состояние триггер 5.

Элемент И 6 закрывается, работа устройства заканчивается.

В счетчике 4 результата после окончания процедуры вычисления регистрируется число импульсов за m циклов П

ЬФ ), = )(1 = "", t--О т.е. основание числа N m.

Результат вычисления, формируемый

:последовательно во времени степенным рядом N в позиционном коде ре гистрируется на информационных выходах счетчйка 4, в число-импульсном коде выводится с выхода элемента б.

При выполнении управляемых делителей частоты 1-3 на счетчике схема сравнения включает дешифратор нуля. ,Подключение информационных кодов второго управляемого делителя частоты к информационным выходам счетчика результата и использование в качестве делителя частоты сдвигового регистра и элемента совпадения позволяют значительно сократить аппаратурные затраты в отличие от известного устройства,: а именно уменьшить число делителей с и до трех при возведении числа в степень и вычислении степенных функций.