Устройство для извлечения корня четвертой степени

 

!!!1 541 l69

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических реслублик!

: г -3 ! (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.12.74 (21) 2084532/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) M. К.. 6 06F 7/38

Госуаарственный комитет

Совета Министров СССР

Опубликовано 30.12.76. Бюллетень № 48 ао аелам изобретений (53) УДК 681.325(088.8) и открытий

Дата опубликования описания 19.01.77 (72) Авторы изобретения

В. П. Боюн, Л. Г. Козлов и Ю. T. Черенин

Ордена Ленина институт кибернетики AH Украинской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОРНЯ

ЧЕТВЕРТОЙ СТЕПЕНИ

Изооретение относится к вычислительной технике и может применяться при построении специализированных вычислительных устройств и функциональных преобразователей информации.

Известно устройство для извлечения корня четвертой степени, содержащее регистр, четыре сумматора, счетчик, блоки элементов И и элементы задержки и построенное по общей схеме для воспроизведения функции, обратной полиному, методом конечных разностей.

Недостатком этого устройства является большой объем аппаратурных затрат как для вычисления непосредственно искомой функции, так и для ввода начальных условий в регистр и сумматоры.

Известно также устройство извлечения квадратного корня, содержащее накопитель, регистр, формирователь импульсов, элементы

И, трикстер и элементы задержки и работающее в режиме сравнения квадрата ряда последовательных нечетных чисел с величиной подкоренного выражения.

Это устройство имеет ограниченный класс решаемых задач, так как позволяет извлекать только квадратный корень из последовательности импульсов, а для извлечения корня четвертой степени из параллельного кода необходимо применить преобразователь параллельного кода в последовательный, что приводит к значительному снижению быстродействия устройства.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для из5 влечения корня четвертой степени, содержащее счетчик, выход которого соединен с первым входом первого блока элементов И, выходом соединенного с первым входом первого сумматора, выход которого подключен к пер10 вому входу второго блока элементов И, выходом подсоединенного к первому входу второго сумматора, выход которого соединен с первым входом третьего блока элементов И, выходом подключенного к первому входу

15 третьего сумматора, выход которого соединен с инверсным входом триггера, прямым входом соединенного с входной шиной, а прямым выходом — с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с выходной

2О шиной и входом первого элемента задержки, выходом подключенного к выходу второго элемента задержки.

Цель изобретения — повышение быстродействия и упрощение устройства.

25 Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве выход формирователя импульсов соединен с вторыми входами первого и третьего сумматоров и первого н третьего блоков элементов И, выход первого элемента задер31 жки соединен с третьим входом первого сум.

541169

1О

20 матора и входом счетчика, выход второго элемента задержки соединен с вторыми входами второго сумматора и второго блока элементов И.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит счетчик 1, первый 2, второй 3 и третий 4 сумматоры, первый 5, второй 6 и третий 7 блоки элементов И, первый 8 и второй 9 элементы задержки, триггер

10 и формирователь импульсов 11 (входная шина 12, выходная — 13).

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии в третьем сумматоре

4 содержится дополнительный код числа х, из которого необходимо извлечь корень четвертой степени, а в счетчике 1, первом 2 и втором 3 сумматорах содержатся нулевые коды. При подаче импульса на входную шину 12 триггер 10 по прямому входу переводится в единичное состояние и запускает формирователь импульсов 11. При поступлении первого импульса от формирователя импульсов

11 в младшие разряды первого 2 и третьего 4 сумматоров, записывается по единице. Кроме того, в первый сумматор 2 через первый блок элементов И 5 переносится удвоенное (сдвинутое на один разряд влево) содержимое счетчика 1, а в третий сумматор 4 — удвоенное (сдвинутое на один разряд влево) содержимое второго сумматора 3 через третий блок элементов И 7. Этот же импульс формирователя импульсов 11, пройдя через первый элемент задержки 8, обеспечивает выполнение второго такта работы устройства, в ходе которого во второй разряд первого сумматора 2 добавляется единица, а в два младших разряда счетчика 1 добавляется по единице, т. е.

3. Пройдя через второй элемент задержки 9, импульс с выхода формирователя импульсов

11 выполняет третий такт работы устройства, при котором во второй сумматор 3 добавляется единица в младший разряд и удвоенное (сдвинутое на один разряд влево) содержимое первого сумматора 2 через второй блок элементов И 6.

При поступлении очередного импульса формирователя импульсов 11 повторяются все три такта работы устройства, описанные выше. Подача импульсов от формирователя импульсов 11 на выходную шину 13 производит25 зо

50 ся до тех пор, пока не произойдет переполнение третьего сумматора 4, импульс переполнения которого, поступая на инвер сный вход триггера 10, переводит его в нулевое состояние, что, в свою очередь, отключает формирователь импульсов 11. На выходную шину 13 проходит количество импульсов у, 4 равное корню четвертой степени (у = y ) из числа х.

Предлагаемое устройство по сравнению с известными устройствами, в том числе и с прототипом, обладает следующими преимуществами: — более высокое быстродействие, определяемое тремя тактами, вместо четырех; — меньшие аппаратурные затраты на один блок элементов И и один элемент задержки; — более простые связи между сумматорами

2 и 3, а также счетчиком 1 и сумматором 4.

Формула изобретения

Устройство для извлечения корня четвертой степени, содержащее счетчик, выход которого соединен с первым входом первого блока элементов И, выходом соединенного с первым входом первого сумматора, выход которого подключен к первому входу второго блока элементов И, выходом подсоединенного к первому входу второго сумматора, выход которого соединен с первым входом третьего блока элементов И, выходом подключенного к первому входу третьего сумматора, выход которого соединен с инверсным входом триггера, прямым входом соединенного с входной шиной, а прямым выходом — с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с выходной шиной и входом первого элемента задержки, выходом подключенного к входу второго элемента задержки, о т л и ч а ю щ е еся тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения устройства, выход формирователя импульсов соединен с вторыми входами первого и третьего сумматоров и первого и третьего блоков элементов И, выход первого элемента задержки соединен с третьим входом первого сумматора и входом счетчика, выход второго элемента задержки соединен с вторыми входами второго сумматора и второго блока элементов И.

541169

Составитель А. Шкатулла

Техред А. Камышникова

Корректор Л. Орлова

Редактор Е. Караулова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2878/!2 Изд. № 1896 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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