Устройство для возведения в степень и извлечения корня

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ЫСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено11.07.74 (21) 2043288/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.10.76,Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 15.02.77 (11) 531 1 $2

I

1 (51) М. Кл.а

С 06 F 7/38

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изааретений и открытий (53) УДК 681.375 (088,8) (72) Авторы изобретения

В, П. Боюн, В, А, Жук и Л. Г. Козлов (71) Заявитель Ордена Ленина институт кибернетики АН УССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В СТЕПЕНЬ И

ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОРНЯ

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для построения специализированных вычислительных машин и функциональных преобразователей, Известно устройство для возведения в степень, содержащее регистр, сумматоры, двоичный счетчик, группы элементов И и элементы задержки и построенное по обшей схеме воспроизведения полиномов методами конечных разностей (1). 10

Недостатком этого устройства является ограниченные функциональные возможности, малое быстродействие и большие аппаратурные затраты, Известно устройство возведения в сте- !5 пень четыре, содержащие регистры, сумматоры, умножители, элементы И и элементы задержки (2).

Недостаток этого устройства — ограниченные функциональные возможности при 20 больших аппаратурных затратах, Наиболее близким техническим решением данному изобретению является усройство для возведения в степень и извлечения корня, содержащее регистр, группу сумматоров, 25 число которых равно показателю степени, причем выход каждого предыдущего сумматора соединен со входами сложения и вычитания каждого последующего сумматора через соответствующие элел енты "И", а выход регистра соединен со входами сложения и вычитания первого сумматора через соответствующие элементы "И", реверсивный счетчик и блок сравнения, выходы которого соединены со входами распределителя импульсов, подключенного выходами ко входам реверсивного счетчика, управляющим входам элементов "И" и первому входу блока сравнения (3), Недостатком этого устройства является низкое быстродействие и отсутствие возможности производить извлечение корня 0- ой степени из непрерывно изменяющейся величины.

11елью изобретения является расширение класса решаемых задач и повышение быстродействия. Указанная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит р гистр показателя степени, блок переключения и запоминающий блок, выходы которо531152 го соединены с установочными входами сумматоров и регистра, выходы регистра показателя степени соединены с управляющими входами запоминающего блока, распределителя импульсов и блока переключения, подключенного информационными входами к выходам реверсивного счетчика и старшего сумматора, управляющим входом — к одному из выходов распределителя импульсов, а выходом — ко второму входу блока сравне19 ния, входы регистра показателя степени подключены к соответствующим входным шинам, а третий вход блока сравнения подключен к входной информационной шине устройства.

4 дает последовательность импульсов, необходимую для возведения в и --ую степень, Запоминающий блок 9 содержит коды начальных значений для и функций х .

Для этого необходимо n (n — 1) ячеек.

Например, при максимальном показателе сто пени n = 5, запоминающий блок 9 содержит следующую информацию: 2 — вторая разность для к к; 6,6 — вторая и третья разности

2 для к (Гк ); 14 36, 24 - разности для

x" (v/x ) )30,150,240,120 — для к (v х ).

Начальное значение функции и первой разности для всех г равно: о = О, hfо= 1.

Схема устройства представлена на чертеже и содержит и сумматоров 1, регистр

2, элементы И 3 и 4, реверсивный счетчик 5, блок сравнения 6, распределитель импульсов 7, блок переключения 8, запоминающий блок 9 и регистр показателя степени о

10, Выход регистра 2 соединен через элементы И 3 и 4 соответственно со входами сложения и вычитания первого сумматора 1.

Выход каждого предыдущего сумматора 1 соединен через элементы И 3 и 4 соответственно со входами сложения и вычитания каждого последующего сумматора 1, Выходы реверсивного счетчика 5 и старшего сумматора 1 соединены с информационными @ входами блока переключения 8, выход котэ рого соединен со вторым входом блока сравнения 6, подключенного выходами кэ входам распределителя импульсов 7, соединенного выходами сэ входами реверсивного счетчика 5 55 и управляющими входами элементов И 3 и

4, блока переключения 8 и первым входом блока сравнения 6. Выходы регистра показателя степени -0 соединены с управляющими входами блока переключения 8, рас- 46 пределителя импульсов 7 и запоминаюшего блока 9, выходы которого подключены к установочным входам сумматоров 1 и регистра 2.

Устройство работает следующим образом, 45

На информационную шину устройства 11 подается величина х которую необходимо возвести в степень или извлечь из нее корень п -ой степени, На входную шину 12 поступает признак возведения в степень 56 или извлечения корня, в зависимости от кэторого второй вход блока сравнения 6 подключается к выходу реверсивного счетчика 5 или старшего сумматора 1. На входную шину 13 поступает код показателя 55 ( степени заданной функции, в соответствии с которым запоминающий блок 9 выдает на установочные входы сумматоров 1 и регистра 2 коды разностей Ь" функции 1 Хо, а РаспРеделитель импУльсов 7 вы

Г1

При извлечении, например, квадратного корня в п -ом, (n- 1)-ом, (n — 2)-ом сумматорах 1 устанавливаются начальные значения у, = О, = 1; /Гуо= 2 соответственно, а выход и -го (старшего) сумматора 1 подключен ко второму входу блока сравнения 6.

Распределитель импульсов 7 выдает сигналы передачи кодов с (0 - 2)-го сумматора на (г — 1)-ый и с (n - 1)-го на п -ый. В результате этого в реверсивном счетчике получается код величины, соответствующей значению функции у — % .

Технико-экономический эффект обусловлен введением регистра показателя степени, блока переключения и запоминающего блока, благодаря которым предлагаемое уст/ ройство имеет большие, чем прототип, функциональные возможности, а именно позволяет, помимо возведения в и --ую степень, извлекать корень п -ой степени из непрерывно изменяющейся величины.

Кроме того, эно имеет большее быстродействие, поскольку время одного цикла вычисления равно б + 1, где = 2,3„, п ((— показатель степени или корня вычисляемой функции). В прототипе время одного цикла равнэ A + 1 для любого показателя степени или корня (n — число сумматооов устройства)

Формула изобретения

Устройство для возведения в степень и извлечения корня, содержащее регистр, группу сумматоров, число которых равно показателю степени, причем выход каждого предыдущего сумматора соединен со входами сложения и вычитания каждого последующего сумматора через соответствующие элементы И, а выход регистра соединен со входами сложения и вычитания первого сумматора через соответствующие элементы И, реверсивный счетчик и блок сравнения, выходы которого соединены со входами распределителя импульсов, подклю531152

Составитель В, Соколов

Редактор Н. Вирко Техред О.,Луговая Корректор H. Бугакс ва

Заказ 5370/150 Тираж 864 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4 чекного выходами ко входам реверсивного счетчика, управляющим входам элементов

И и первому входу блока сравнения, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач и повышения быстродействия, оно дополнительно содержит регистр показателя степени, блоэ переключения и запоминающий блок, выходы которого соединены с установочными входами сумматоров и регистра, выходы регистра показателя степени соединены с упран ляющими входами запоминающего блока, распределителя импульсов и блока переключения, подключенного информационными входами к выходам реверсивного счетчика и старшего сумматора, управляющим входом— к одному из выходов распределителя импульсов, а выходом — ко второму входу блока сравнения, входы регистра показателя степени подключены к соответствующим входным шинам, а т рpеe тiий вход блока сравнення подключен к входной гнформаш:энной шипе устройства. ту

Ис» очнкки ичформаци р рт е во мание при экспертизе:

1. Воронов A. A. и др. "Цифровые аналоги для систем автоматического управления" изд-во АН СССР, М., 1960, стр, L00.

2. А.вт.св. СССР Х 290279 кл. & 00

7/52 or 1968 r.

3, Лвт.св. СССР по заявке, м 19929

/18-О4 к- G-06 F 8/ "0 от 01 1 с положите:.нное рс ен-:е от 02,. !.;-