Устройство для возведения в степень

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении специализированных вычислительных машин и функциональных преобразователей. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач за счет дополнительной возможности возведения в геометрически возрастающую степень чисел, заданных последовательностью импульсов или последовательным позиционным кодом. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два счетчика 1 и 2, первый 5 и второй 6 триггеры, первую группу 8 элементов И, элементы И 11-18, элементы ИЛИ 19-22, введены вторая 9 и третья 7 группы элементов И, сумматор 4, элементы задержки 23-27. 1 ил.

фф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()1) 4 С 06 Р 7/552

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4271984/24-24 (22) 27.04.87 (46) 07.08.89. Бюл. У 29 (71) Тернопольский финансово-экономический институт (72) М.А.Дуда, З.И.Домбровский и М.Г.Опаец (53) 681.325(088.8) (56) Введение в кибернетическую технику. Обработка физической информации под ред. Б.Н.Малиновского. Киев .

Наукова думка, 1979, с.256.

Авторское свидетельство СССР

У 1171786, кл. G 06 F 7/552, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В СТЕПЕНЬ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и мо„„SU„„1499338 А 1 жет быть использовано при построении специализированных вычислительных машин и функциональных преобразователей. Цель изобретения — расширение класса решаемых задач sa счет дополнительной возможности возведения в геометрически возрастающую степень чисел, заданных последовательностью импульсов или последовательным позиционным кодом. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два счетчика

1 и 2, первый 5 и второй 6 триггеры, первую группу 8 элементов И, элементы И 11 — 18, элементы ИЛИ 19—

22, введены вторая 9 и третья 7 груп- Я пы элементов И, сумматор 4, элементы задержки 23 — 27. 1 ил.

9338

3 149

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности может быть использовано при построении специализированных вычислительных машин и функциональных преобразователей.

Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет дополнительной возможности возведения в геометрически возрастающую степень чисел, заданных последовательностью импульсов или последовательным позиционным кодом.

На чертеже представлена структурная схема устройства для возведения в степень.

На схеме .обозначены: счетчики 1 и

2, регистр 3 сдвига, сумматор 4,триггеры 5 и 6, группы элементов И 7 — 9, группа элементов ИЛИ 10, элементы И

11, 12, 13 — 18, ИЛИ 19 — 22, элементы 23 — 27 задержки, информационный вход 28, входы 29-31 задания ре.жима, тактовый вход 32, вход 33 сброса, управляющий вход 34, выход 35 счетчика 1.

Устройство работает следующим образом.

При возведении в геометрически возрастающую степень числа Х, заданного последовательностью импульсов и поступающего на информационный вход

28, на входе 29 задания режима работы должен быть единичный, а на входах 30, 31 и 34 устройства нулевые сигналы. При этом счетчик 1 и сумматор 4 свободны, а в счетчике 2 должно быть записано число К, равное дво ичному логарифму степени (например, для степени 2 — число 1; для степени 2 — число 2; для степени 2

2 К число К), вследствие чего на выходе элемента ИЛИ 20 есть единичный сигнал. Вместе с тем, на вход 32 поступают тактовые импульсы определенной частоты, а триггеры 5 и 6 " в нулевом состоянии.

С приходом первого импульса на информационный вход 28 через элемент

И 15 к содержимому сумматора 4 прибавляется единица. Кроме того, импульс с выхода элемента И 15 открывает группу элементов И 8, через которую содержимое счетчика 1 передается на первую группу входов (в и младших разрядов) сумматора 4 со сдвигом на один разряд влево, т.е. удвоенное значение (содержимое счетчика 1 по10

55 ступает на информационные входы группы элементов И 8 через группу элементов ИЛИ 10)„ Затем импульс с выхода элемента И 15 проходит через элемент 25 задержки, элементы И 14, ИЛИ 21 и прибавляет единицу к содержимому счетчика 1.

Аналогичные вычисления проводятся для каждого импульса, поступившего на информационный вход 28 устройства.

Сигнал сброса, поступающий после числа Х на вход 33, через элемент

ИЛИ 19 устанавливает триггер 5 в единичное состояние и вычитает единицу иэ числа К, записанного в счетчике 2.

Если значение К = К-1 равно нулю, то на выходе элемента ИЛИ 20 будет нулевой сигнал и процесс вычисления прекращается. При этом в сумматоре 4 будет значение X

В случае, если значение К = К-1 больше нуля, то на выходе элемента

ИЛИ 20 единичный сигнал остается.При этом импульс с выхода элемента ИЛИ !

9 проходит через элемент 23 задержки, вследствие чего на выходе элемента И 12 возникает единичный сигнал. Этот сигнал через элемент ИЛИ 22 устанавливает счетчик 1 и регистр сдвига 3 в нулевое состояние, а затем через элемент 26 задержки переписывает содержимое сумматора 4 в регистр 3 сдвига и устанавливает в счетчике 1 в дополнительном коде число, равное количеству разрядов п регистра 3 сдвига. Далее сигнал с входа элемента 26 задержки через элемент 27 задержки устанавливает сумматор 4 в нулевое состояние, а триггер 6 — в единичное состояние. При этом на единичном выходе. триггера 6 возникает единичный сигнал.

Если на выходе первого (самого младшего) разряда регистра 3 сдвига единичный сигнал, то первый тактовый импульс, поступающий на вход 32; через элемент И 13 открывает группу элементов И 7, через которую содержимое регистра 3 сдвига, кроме самого младшего разряда, передается на вторую группу входов (в n+1,старших разрядов) сумматора 4 со сдвигом на один разряд влево, т.е. удвоенное значение, Вместе с тем к содержимому сумматора 4 в (2п+1)-й разряд прибавляется единица. Затем первый так товый импульс через элемент И 11 и—

1499338 элемент 24 задержки осуществляет сдвиг содержимого сумматора 4 на два разряда вправо и сдвиг содержимого регистра 3 сдвига на один разряд

5 вправо.

Кроме того, импульс с выхода элемента 24 задержки проходит через элемент ИЛИ 21 и прибавляет единицу к содержимому счетчика 1. 10

В случае, если на выходе самого мпадшего разряда — нулевой сигнал, то первый тактовый импульс только через элемент И ll и элемент 24 задержки осуществляет сдвиг содержимо- 15 го сумматора 4 на два разряда вправо и сдвиг содержимого регистра 3 сдвига на один разряд вправо . В этом случае импульс с выхода элемента 24 зао держки также проходит через. элемент 20

ИЛИ 21 и прибавляет единицу к содержимому счетчика 1.

Аналогичные вычисления проводятся для каждого тактового импульса, поступившего на вход 32. После сдвига числа в регистре 3 сдвига и раз в счетчик 1 поступит и импульсов, вследствие чего на выходе 35 этого счетчика возникает единичный сигнал, который устанавливает триггер 6 в нуле- 30 вое состояние. Благодаря этому поступление тактовых импульсов через элементы И 13 и 11 прекращается. Вместе с тем единичный сигиал с выхода

35 счетчика 1 через элементы ИЛИ 19 вычитает единицу из числа К, записанного в счетчике 2.

Если К = К-1 больше нуля, то на выходе элемента ИЛИ 20 останется еди-, ничный сигнал. При этом единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ 19 проходит через элемент 23 задержки, вследствие чего на выходе элемента И

12 возникает единичный сигнал.

Далее устройство работает анало- 45 гично описанному.

В случае, если значение К = К-1 равно нулю, то на выходе элемента

ИЛИ 20 возникает нулевой сигнал и процесс вычисления прекращается. 50

В результате в сумматоре 4 будет значение х2, где К - первоначаль" к ное значение, записанное в счетчи" ке 2.

В случае возведения в геометрически возрастающую степень числа х, заданного последовательным позиционным кодом и поступающего на информационный вход 28, на шине 30 задания. режима работы должен быть единичный, а на входах 29 и 31 устройства нулевые сигналы. При этом регистр 3 сдвига, сумматор 4 и счетчик 1 свободны, а в счетчике 2 записано число К, равное двоичному логарифму степени, вследствие чего на выходе элемента

ИЛИ 20 есть единичный сигнал. Вместе с тем, на вход 32 поступают тактовые импульсы определенной частоты,а триггеры 5 и 6 — в нулевом состоянии.

В первом такте на вход 34 управления поступает единичный сигнал,который через элемент И 17 осуществляет сдвиг содержимого сумматора 4 и регистра 3 сдвига соответственно на два и один разряд влево . Во втором такте при наличии единицы в данном разряде последовательного кода, поступающего на информационный вход 28 устройства, через элемент И 15 . к содержимому сумматора 4 прибавляется единица. Кроме того, импульс с выхода элемента И 15 открывает группу элементов И 8, через которую содержимое регистра 3 сдвига, кроме первого, самого младшего разряда, передается на первую группу входов сумматора 4 со сдвигом на один разряд влево, т.е. удвоенное значение. Затем импульс с выхода элемента И 15 проходит через элемент 25 задержки, элемент И 16 и записывает единицу в регистр 3 сдвига.

В случае, если в данном разряде попоследовательного кода, поступающего на информационный вход 28 устройства, единица отсутствует, то второй такт не выполняется.

Аналогичные вычисления производятся для каждого разряда, поступившего на информационный вход 28 устройства.

После окончания числа х, заданного последовательным позиционным кодом, на вход 33 поступает сигнал сброса. При этом последующие вычисления выполняются в устройстве так, как при поступлении сигнала сброса после числа, заданного последовательностью импульсов. В результате в сумматоре 4 будет значение х

2К

В случае возведения в степень числа, заданного параллельным кодом, на входе 31 задания режима должен быть единичный, а на входах 28, 29, .30, 33 и 34 устройства нулевые сигналы. При этом в сумматоре 4 записа99338

7 14 но число, ко то ро е н ео бходимо во з ве сти в степень 2, а в счетчике 2 зак писано число К, равное двоичному логарифму степени, вследствие чего на выхбде элемента ИЛИ 20 есть единичный сигнал. Вместе с тем, на вход 32 поступают тактовые импульсы определенной частоты, а триггер.я 5 и 6 — в нулевом состоянии.

Первый тактовый импульс, поступающий на вход 32, проходит через элементы И 18 и ИЛИ 22. Далее устройство работает так, как при прохождении единичного сигнала с выхода элемента И 12 через элемент ИЛИ 22 при возведении в степень числа, задан-. ного последовательностью импульсов.

В результате в сумматоре 4 будет записано значение х

2к формулаизобретения

Устройство для возведения в сте пень, содержащее два счетчика, регистр, первый и второй триггеры,первую группу элементов И, элементы И, ИЛИ, группу элементов ИЛИ, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет обеспечения дополнительной возможности возведения в геометрически возрастающую степень чисел, заданных последовательным позиционным кодом или последовательностью импульсов, в него введены вторая и третья группы элементов И, сумматор и элементы задержки, причем информационный вход устройства соединен с первым входом первого элемента И, выход которого непосредственно соединен с первым входом сумматора и управляющими входами элементов И первой группы, а через первый элемент задержки — с первыми входами второго и третьего элементов И, второй вход последнего из которых и первый вход четвертого элемента И подключены к первому входу задания режима устройства, второй и третий входы задания режима которого подключены соответственно к первому входу пятого элемен1 та И и второму входу второго элемен" та И, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно, выход перво ro из ко торых соединен непосредственно с установочными входами первого счетчика и регистра сдвига, а че10 I 5

55 рез второй элемент задержки — с управляющими входами элементов И второй группы, с входом третьего элемента задержки и информационным входом первого счетчика, выход которого подключен к входу установки в l10ll первого триггера и первоМу входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом сброса устройства, а выход — с входом установки в

1 второго триггера, со счетным входом второго счетчика и входом четвертого элемента задержки, выход которого подключен к первому входу шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, вход которого подключен к выходу второго счетчика, инверсный выход второго триггера соединен с вторыми входами первого и четвертого элементов И, третий вход последнего из которых подключен к управляющему входу устройства, а выход — к первым управляющим входам регистра сдвига и сумматора, вторые управляющие входы которых и второй вход второго элемента ИЛИ соединены с выходом пятого элемента задержки, вход которого соединен с выходом седьмого элемента И, первый вход которого и первые входы пятого и восьмого элементов И подключены к тактовому входу устройства, вторые входы седьмого и восьмого зле" ментов И соединены с прямым выходом первого триггера, инверсный выход которого подключен к третьему входу пятого И, а вход установки в "1" — к выходу третьего элемента задержки и входу установки в "0" сумматора, выходы которого соединены с информационными входами элементов И,второй группы, выходы элементов И которой подключены к информационным входам регистра сдвига, третий управляющий вход которого соединен с выходом третьего элемента И, третий вход восьмого элемента И соединен с выходом регистра сдвига, а выход - с вторым. входом сумматора и управляющими входами элементов И третьей группы, ин-, формационные входы элементов И которой и первые входы элементов ИЛИ группы соединены с группой выходов регистра сдвига, вторые входы и выходы элементов ИЛИ группы соединены соответственно с разрядными выходами первого счетчика и с информацион-ными входами элементов И первой груп1499338

Составитель К,Шелобанова

Редактор Л.Гратилло Техред А,Кравчук Корректор И.Муска

Заказ 4694/47 Тирам 668 Подписное!

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 . Гагари*а, 101,пы, выходы элементов И которой и выходы элементов И третьей группы соединены с первой и второй группами входов сумматора соответственно, второй вход перво го элемента ИЛИ соединен с выходом шестого элемента И.