Устройство для возведения чисел в n-ю степень

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах обработки информации. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Устройство содержит генератор 1, элемент И 2, счетчик 4 результата, счетчик 5, N управляемых делителей частоты 6.1-6N, элемент ИЛИ 8, элемент И 9, триггер 10. Введение в устройство элементов ИЛИ 3 и 7 и образование новой совокупности связей между элементами, входящими в его состав, обеспечивает сокращение время возведения в степень. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) 4003 А1 (51)4 G 06 F 7 552

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АSTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫ7ИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4364465/24-24 (22) 25.1!.87 (46) 15.07.89. Бел. 1(26 (72) Е.Г.Гросфельд (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(703809, кл. G 06 F 7/552, 1977.

Авторское свидетельство СССР

М 1327096, кл. С 06 F 7/552, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ИЕСЕЛ

В N-Ю СТЕЦЕНЪ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть ис2 польэовано в устройствах обработки информации. Цель изобретения — повышение быстродействия устройства. Уст-ройство содержит генератор I элемент И 2, счетчик 4 результата, счетчик 5, N управляемых делителей частоты 6.1-6.N, элемент ИЛИ 8, элемент

И 9, триггер 10. Введение в устройство элементов ИЛИ 3 и 7 и образование новой совокупности связей между элементами, входящими в его состав, обеспечивает сокращение времени возведения в степень. 1 ил, 1494003

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах обработки информации.

Цель изобретения — повышение быст5 родействия устройства.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, элемент И 2, элемент И)Е

3, счетчик 4 результата, счетчик 5, N управляемых делителей 6.1-6.N частоты (УДЧ), элементы KIH 7 и 8, элемент И 9, триггер )О, информационный вход ll, управляющий вход 12 и выход 13.

Устройство работает следующим об=разом.

В исходном состоянии (цепи уста- 20 новки в исходное состояние элементов последовательностного типа не показаны как несущественные при рассмотрении принципов работы устройства) триггер 10 установлен в "О" и в счетчи- 25 ках 4 и 5 записано число "О". На первых входах элементов И 2 и 9 имеются уровни "0", поступающие соответственно с выхода триггера 10 и выхода элемента ИЛИ 8. Импульсы, формируемые 3Q генератором 1 на выход элемента И 2 не проходят. На входах 11 и 12 имеются уровни "0".

Если в этом состоянии с входа 12 поступают импульсы помех, то на выход 35 элемента И 9 они не проходят, поскольку уровень "0" с выхода элемента ИЛИ

8 удерживает элемент И 9 в закрытом состоянии. При этом состояние всех элементов устройства сохраняется. 4О

Таким образом, в исходном состоянии устройство защищено от несанкционированного запуска по входу 12. Если возведению в степень N ) 1 подлежит некоторое число А ) О, то на вход 11 45 необходимо подать А импульсов, которые формируют. в счетчике 4 (через элемент ИЛИ 3) и в счетчике 5 число

А. При этом коэффициент пересчета каждого управляемого делителя час50 тоты (УДЧ) становится равным А, а общий коэффициент пересчета УДЧ 6.16.N- А". Для запуска устройства необходимо на вход )2 подать импульс.

Если число А, .подлежащее возведению в степень N и загруженное в счетчики 4 и 5, равно l, то на выходе элемента ИЛИ 8 сохраняется уровень

"0 Импульс запуска, поступающий с входа 12, на выход элемента И 9 не проходит, поскольку он закрыт уровнем "0" с выхода элемента ИЛИ 8. При этом состояние всех элементов устройства сохраняется, К моменту считывания результата на выходе 13 установлен двоичный код числа 1, являющийся результатом возведения числа

А-1 в степень N.

Если число А, подлежащее воэвеpeeve в степень N и загруженное в счетчики 4 и 5, больше 1, то уровень

"1", имеющийся в этом случае хотя бы на одном, кроме первого, из разрядных выходов счетчика 5, подается через элемент ИЛИ 8 на первый вход элемента И 9. Импульс запуска, поступающий. с входа 12 на второй. вход элемента

И 9, проходит на его выход и поступает на второй вход триггера 10 и (через элемент ИЛИ 7) на счетный вход

УДЧ 6.2. В результате в УДЧ 6.2 записывается число 1. Это обеспечивает сокращение общего коэффициента пересчета УДЧ 6.1-6.N на число А:

К Aí — A ())

Импульс, поступающий на второй вход триггера 10, устанавливает на его выходе уровень "1". В результате импульсы, формируемые генератором 1, начинают поступать через элемент И 2 на счетный вход УДЧ 6,1 и через элемент ИЛИ 3 — на счетный вход счетчика 4.

Если генератор 1 формирует импульсы, следующие с частотой F, то импульс на выходе УДЧ 6.N появится через время Т, равное

К

T = --- (2)

Подставляя (1) в (2) имеем;

А -А и

Т = (3)

Импульс с выхода УДЧ 6.N устанавливает триггер 10 в "О", в результате чего закрывается элемент И 2 н прекращается подача импульсов на его вьг ход. За время Т число, записанное в счетчике 4, увеличится на некоторую величину В, равную

В F-T, (4)

Поскольку перед запуском устрой" ства в счетчик 4 было записано число

А, то по окончании процесса возведения в степень N некоторого числа А в счетчике 4 будет зафиксировано число

С, равное!

494003 (5) С А+В = A+F Т (3) аормулаизобретения

Составитель Е.Гросфельд

Редактор А.Ревин Техред Л.Сердюкова Корректор С.111екмар

Заказ 4111/45 Тираж 668 Подгисное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

11одстдвляя (3) в (5), получаем, что С А". Таким образом, к моменту считывания результата на выходе 13 5 устанавливается двоичный код,числа С, являющийся результатом возведения числа А > 1 в степень N При этом формирование этого результата произошло эа время, определяемое выражением

Устройство для возведения чисел в

N-ю степень, содержащее счетчик результата, разрядные выходы xmoporo соединены с выходом устройства, счетчик, вкод которого подключен к информационному входу устройства, разрядные выходы которого соединены с соответствующими разрядными входами управления N управляемых делителей частоты, которые начиная с второго, соединены последовательно, а выход N-ro 25 из них подключен к первому входу триггера, выход которого соединен с пер вым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход соединен со счетным входом первого, управляемого делителя частоты, разрядные входы управления которого, кроме первого, соединены с входами первого элемента

ИЛИ, выход которого соединен с первым входом . вторрго элемента И, второй вход и выход которого подключены соответственно к управляющему входу устройства и второму входу триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй и третий элементы ИЛИ, причем первый вход и выход второго элемента ИЛИ подключены соответственно к информационному входу устройства и счетному входу счетчика результата, а второй вход — к выходу первого элемента И, выход первого уп-. равляемого делителя частоты соединен с первым входом третьего элемента

И1И, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу второго элемента И и .счетному входу второго управляемого делителя частоты,