Устройство для вычисления разности квадратов двух чисел
Изобретение предназначено для вычисления разности квадратов двух чисел, относится к области автоматики и вычислительной те.хники и может быть иснользовано в системах обработки информации и управления. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет совмещения в одном устройстве операций возведения в квадрат и вычитания. Устройство содержит пять счетчиков, три элемента ИЛИ, п+2 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, где п - разрядность входного аргумента, пять элементов И, два элемента ЙЛИ-НЕ, элемент И-НЕ, триггер, генератор , элемент задержки, сумматор с соответствующими связями. Принцип работы устройства основан на пошаговой реализации алгоритма вычисления под управлением элемента задержки с тремя динамическими выходами . 2 ил. СА ОО 00 со
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5D 4
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ
К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2l) 3901880/24-24 (22 ) 04.06. 85 (46) 15.09.87. Бюл. № 34 (72) Е. А. Оленев и Л. Н. Шарыгин (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 739529, кл, G 06 Е 7/544, 1977.
Авторское свидетельство СССР
¹ 430383, кл. G 06 F 7/544, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЪ|ЧИСЛЕНИЯ
РАЗНОСТИ КВАДРАТОВ ДВУХ ЧИСЕЛ (57) Изобретение предназначено для вычисления разности квадратов двух чисел, относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использоÄÄSUÄÄ 1337897 А 1 вано в системах обработки информации и управления. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет совмещения в одном устройстве операций возведения в квадрат и вычитания. Устройство содержит пять счетчиков, три элемента ИЛИ, п+2 элементов ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ, где n — разрядность входного аргумента, пять элементов И, два элемента ИЛИ-НЕ, элемент И-НЕ, триггер, генератор, элемент задержки, сумматор с соответствующими связями. Принцип работы устройства основан на пошаговой реализации алгоритма вычисления под управлением элемента задержки с тремя динамическими выходами. 2 ил.
1 3878!) 7
Изобр(тсни(О(н сигся к Вычислительной
Т (. Х Н 13 К С I t < 3 Н Т 0 "<1 а Т И К (., М О Ж (. Т t ) Ы Т Ь И С Н О Л Ьзоныш> В систем;(х обработки информации и
) l1 р а Вл (. и и я ((и О 3 В (), я (T 15 ы ч (t (. 1 я т h р <3:5 11 О(. т ь кВадратов двух IHE (. 1.
1{ег!ь изобретения расll(Hp(. нис функцион;!. IhHt>lx Возможно< т(. Й .5<3 E <1(1 «б< «Il(— чения Boç÷oæíoñòè Вычи«.IE .ний «ля произвольных соотношений входных (иссл
Ны фиг 1 изобрыжс f1< ф) нкционылш(ыя
«хЕ ча устройства; ны фиг. 2 — сx«ëià нодключеHHH устройства.
Устройст((О сс>дср кит I!5;! Вычитан)щих счетчики 1 и 2, с) ччи;)) н>щий сч«тчик 3, рсвсрсивный сч T÷èê 4, с) ччир)ющий счетчик 5, сумматор 6, э.и чс нт 7 задержки, триггер 8, гри» l(мсн I И. l!! 0 1, нягь элс<чс И ГО(5 !! !2 16, три э,(«чс и Гы 11,1И-Hl
1!), э, lс ч<. !(T 11-}{f; 20, I !>x II(IX lt 5 э,!E El«H— тов И(.КЛК)ЧАК)11111: 11, 111 21 25 н !>«(ира гор 26.
ВО 5»l oж ныя < x(л! Ilo, Ek. I к) (с н и я (3xo. EoH н
Выходов устрой(ГH
V«rp<)It«r(5o p;l()<)r;3(т слс,(ук>щич Оор;! Ioxi.
В исх<)дном с(ктоянии счс THHKè 1 5 и
ГриГI t. p 8 находят f3 В нл.l(Вом E()E тоянии.
1{ы Выходах сумматоры 6, элсмснтов ИЛИ )
11, 11 12 16, И(.КЛЮЧАК)11Ц:.Е ИЛИ 21
25, !{ЛИ-НЕ 1 .), (ыд«ржки 7 логич«ски(1 «О», ы ны Itt fx<) (<>х -эг!«ч«н r<>В И. !И-НЕ 17 и 18, 11 }ff 20 логи l(>E«ê IH «1».
Пос, (с нри х );E;»t »(iл л1>сы i lip;i В, (E I«IH c 1«ТОМ H ) pof3 H !1 н<1 И рЯ жс н и и }E. p(.5 Вр(IE(Я Ны НТороч дин;!мич E коч Вы. одс i:í ÷E нт(1 7 E м м ы д(5> х ч и с(лз It <1 E l o Ht>I xo;1I-p< ipH.IHI>lx чисел KO. IH«(СTHO P;I 3РЯ. (ОВ X1O>K«1 X Bt., I И (ИТЬСH НЫ единицу, т(> E iitxt;Ir<>f) 6 ичс«! п-4-1 вы <од, НРИЧ(Ч i(HE .1(;!Ний ИВ(ХОД )((5.I)3(Т< H н«рсн<)(а. H
HH 5KHH уровни fl Через Время (5 на третьем динамическом выхо;!«эл(чснгы 7 зыд«ржки нояв. I Я(>T«H E. И rн ы I IIE. p(. ВО E>3(1tH и rp(1 I I t. p 8 В единично«состояни«. С Выходы г«нсрыторы 26 импульсы через элементы И 12 14 !Нктупыют ны вычиты(оп(ие входы счетчиков 1 и 2. Каждый импульс генератора 26 учсньlll;3«l сод«ржим<к с итчиков 1 и 2 ны Одну E,диницу ДО т(. х пор. Iloh
2 в нулс нос состояние. Предположим, что первым обнуляется счетчик 1. Тогда на выходе элемента ИЛИ 9 появляется сигнал логического «О» При этом на выходе элементы ) 3 формируется низкий уровень напряжения, когорый запрещает дальнейший счет счетчику 1. На выходе элемента ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ 21 появится сигнал логической «1», который способствует прохождению импульсов с генератора 26 через элемент Й 15 на суммирующий вход счетчика 4. 11:3мсненис состояния счетчика 4 приводит к появлению на выходе признака окончания работы устройства и на выходе элементы ИЛИ 11 -- логической «1». В счетчик 4 им (ульсы поступают до момента, ког,iB «четчик 2 нср«ходит в нулевое состояние. При этом ны выходе элемента ИЛИ 10 ноявлясTE я логический «О», который нр«нятствуст llpoxoждснию импульсов ге(3«рыторы 26 через элемент И 14 и одноврсч«нно формирует f1
ИСКЛК)ЧАЮ1ЦЕЕ ИЛИ 21 и И 15 низкий уровень напряжения. В счетчик 4 занисыва«тся число, равш>с разности двух чисел, которые были В счетчиках 1 и 2. ОднОВрсл(< I(H<> H;) Выходс элемента ИЛИ- НЕ 17 форл(ирустся сигнал ло(з)чсской «1», который ностуцаст на выход управления, обнуляст счетчики 1 и 2, переводит триггер 8 В нулсвое с<ктояни«и совместно с сигналом, постуцык>щнч с Bhlxo, )а элемента ИЛИ 11, форчирус T ны Выходе элементы И-НЕ 20 низкий уров«нь напряжения. Ныличи«ны входах элемента ИЛИ-HF 1() .I()I ич«скHx «О» при()одит к ноявленик> на «го выхо и нысоког<> пс>т«нциылы, разрешающего работу счеTHèêB 8 и Ilpoxoær(åíè«импульсов г«нсрытора 26 через лемент 16 на ()ход (ч T÷èê«,). При совнад(нии кода числа В сч(THèк<. 3 с кОдом числа на выходах сумxf;3T()p;3 6 (1;i ныхозах элементов ИСКЛК)ЧАК)ШЕЕ ИЛИ 22 25 форчируются низкие i p<>Hl«1 нынряж(ния, которь(е приводят к появлс ник) н;! Выхо:IE э.!«ч«нта ИЛИ-НЕ 18 логической < 1», В<л!«д(твис чего содержимое ситчика 4 уменьшается на единицу, ы на выходе элсчснта ИЛИ- HF 19 появляется сигны.l сбросы Счетчик, 3 переходит В нулевое состояние. На Выходах элс ментов ИСКЛК)ЧАК)}ЦЕЕ ИЛ11 22 25 появляются высокие, а на «»(хо.(с элемента ИЛИ-HE 18 — низкий уровни напряжений. HB выходе элемента ИЛИHF 1) опять появлястся логическая «1», рызрсшыкнцая работу счетчика 3 и прохождени«импульсов генератора 26 через элемент 16 на вxoд счетчика 5, т. е. цикл работы повторяется. Это происходит до тех нор, пока счетчик 4 нс переходит в нулевое состояние. При этом в счетчике 5 записано число, равное произведению суммы двух чисел, которые были в счетчиках 1 и 2, на их разность, т. с. разность квадратов этих чисел. 1337897 После того, как счетчик 4 переходит в нулевое состояние, на выходе элемента ИЛИ 11 появляется «О», который поступает на выход признака окончания работы устройства и на вход элемента И-HE 20, формируя на его выходе высокий уровень напряжения. Наличие на входе элемента ИЛИ-НЕ 19 высокого потенциала приводит к появлению на его выходе сигнала логического «О», который запрещает работу счетчика 3 и 5. Выходы регистров 27 и 28 (фиг. 2) соединены с информационными входами устройства 29, выход управления которого соединен с входом установки нуля регистров. Информационные выходы устройства 29 и его выход признака окончания работы соединены с исполнительным устройством 30. Вход установки нуля устройства 29 периодически подключают к шине сброса, а на вход управления счетом подают сигнал, по которому начинается работа устройства 29. Предлагаемое изобретение может быть применено в устройствах автоматики, в вибрационных расходомерах для вычисления функции расхода. Фор.м ула изобретения Устройство для вычисления разности квадратов двух чисел. содержащее генератор импульсов, триггер, реверсивный счетчик, пять элементов И, первый суммирующий счетчик, блок синхронизации, сумматор, выход триггера подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к входу генератора импульсов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности вычислений для произвольныx соотношений вxîäных чисел, в него введены два вычитающих счетчика, второй суммирующий счетчик, три элемента ИЛИ, три элемента ИЛИ-НЕ, элемент И-НЕ, группа элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ, вход запуска блока синхронизации является одноименным входом устройства, а первый выход подключен к входам синхронизации первого и второго вычитающих счетчиков и к входу сброса реверсивного счетчика, второй и третий выходы блока синхронизации подключены к входу синхронизации сумматора и входу установки триггера соответственно, вход сброса которого подключен к выходу элемента ИЛИНЕ, к входам сброса первого и второго реверсивных счетчиков и к первому входу элемента И-НЕ, выход первого элемента И подключен к первым входам второго и третьего элементов И, входы первого и второго чисел устройства подключены к информационным входам первого и второго вычитаюгцих счетчиков соответственно, выходы которых подключены к входам первого и второго элементов ИЛИ соответственно и к входам первого и второго слагаемых сумматора соответственно, выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены соответственно к вторым входам второго и третьего элементов И соответственно и к первому и второму входам первого элемента ИЛИ-HE соответственно, выходы второго и третьего элементов И подключены к счетным входам первого и второго вычитающих счетчиков соответственно, первые и вторые входы элементов ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ группы под20 ключены к выходам соответствующих разрядов первого суммирующего счетчика и к выходам соответствующих разрядов сумматора соответственно, выходы элементов ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ группы подключены к входам второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ-НЕ и к вычитаюгцему динамическому входу реверсивного счетчика, выходы которого подключены к входам третьего элемента ИЛИ, выход котоЗО рого является выходом признака окончания вычислений устройства и подключен к второму входу элемента И-НЕ, первый и второй входы элемента ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ подключены к выходам первого и второго элементов ИЛИ соответственно, выход элемента ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ подключен к первому входу четвертого элемента И, выход которого подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика, выход элемента И-НЕ подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ-НЕ, выход генератора им40 пульсов подключен к второму входу четвертого элемента И, к первому входу пятого элемента И и к счетномх входх первого суммирующего счетчика, выход третьего элемента ИЛИ-НЕ подключен к второму входу пятого элемента И и к инверсному входу 4> сброса первого суммирующего счетчика, выход пятого элемента И подключен к счетному входу второго суммируюгцего счетчика, выход которого является выходом результата устройства. 1337897 Фиг.! (ос ) ваятель 3, Магомедов Редактор И Касарда Текред И. Верее Корректор И. Муска .1аказ 4132 4i Тираж 672 Подписное ВНИИГ!И !осi.дарственного комитета (.(,(.Р по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )f(- 35, Ра гиская паб., д. 4, 5 11роизв(>.)ств )(H(> ll(>.)п) р;)фи некое предприятие, г Ужгород, ул I lp(>pKTHBH, 4
