Устройство для вычисления квадратного корня

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.07.75 (21) 21556 10/18-24 с присоединением заявки №(23) Приоритет\ (43) Опубликовано 15.06.78,Бюллетень № 22 (4б) Дата опубликования описания36.05. 73

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 6 11208 (51) М. Кл2

6. 06 Р 7/38

Государстаенный комитет

Соната Миниотроа СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 681.325 (088,8) (72) Автор изобретения

А. Л. Рейхенберг (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ

КВАДРАТНОГО КОРНЯ

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано для аппаратной реализации операции вычисления квадратного корня в различных системах автоматики, управления и регулирования, в специализированных вычислителях.

Известны устройства для вычисления квадратного корня, одно из которых содержит регист ры, счетчики, блок сравнения, сумматоры и логические элементы (1). Это устройство является сложным. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для вычисления квадратного корня, содержащее входной и выходной регистры, блок возведения в квадрат и блок управления.

Кроме того, оно содержит сумматор, элемент задержки и элементы И, причем 15 регистр связан с элементами И, входы сумматора соединены с выходами квадрагора, выход сумматора соединен с другим входом второго элемента И (2). Однако оно не обеспечивает высокого быстродействия.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства без увеличения его сложности. В описываемом устройстве это достигается тем, что оно содержит схему сравнения и блок подбора цифр, выход которого через выходной регистр и блок возведения в 25 квадрат соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен через входной регистр с входной шиной, первый выход схемы сравнения соединен со входом блока управления, выход которого соединен с управляющим входом блока подбора цифр, второй и третий выходы схемы сравнения соединены, соответственно, с информационными входами блока подбора цифр.

На чертеже приведена блок-схема описываемого устройства.

Оно содержит входной регистр 1, выходной регистр 2, блок 3 возведения в квадрат, схему

4 сравнения, блок 5 подбора цифр результата и блок 6 управления. Входы установки и сброса каждого разряда выходного регистра 2 соединены с соответствующими выходами блока 5 подбора цифр. Выходы регистра 2 соединены со входами блока 3 возведения в квадра-. и с выходной шиной устройства. Выход блока 3 возведения в квадрат соединен с первым входом схемы 4, на второй вход которой подсоединен выход входного регистра 1, вход которого соединен с входной шиной, первый выход схемы

4 соединен со входом блока 6 управления, второй выход — с первым информационным входом блока 5, третий выход — со вторым информационным входом блока 5. Выход блока 6

6!1208

Формула изобретения

Редактор Л. Тюрина

Заказ 3!57/39

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьггий

1! 3р35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал Г!ПП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 управления соединен с управляюгцим входом блока 5.

Первоначально регистры 1 и 2 устанавливаются в нулевые состояния (цепи установки на чертеже не показаны). На входы разрядов входного регистра с входной шины подается параллельный код аргумента Х. Включается генератор тактовых импульсов с блока 6 управления и с его выходов (число которых равно числу разрядов входного регистра 1) в каждом такте появляются управляющие импульсы. Первый управляющий импульс (в первом такте) устанавливает логическую единицу в самом старшем разряде выходного регистра 2. Содержание выходного регистра 2 возводится в квадрат в блоке 3 и сравнивается схемой 4 с содержанием входного регистра 1. Если квадрат содержания (значения) в выходном регистре

2 больше значения аргумента Х во входном регистре 1, то со второго выхода схемы 4 на первый информационный вход блока 5 выдается сигнал, который открывает в блоке 5 соответствующие элементы И (на входах сброса старшего разряда и установки следующего разряда регистра 2). В следующем такте управляIoùèé импульс со следующего выхода блока 6 управления проходит через открытые элементы

И и устанавливает логический нуль в старшем разряде и логическую единицу в следующем разряде. Если квадрат значения в выходном регистре 2 меньше значения аргумента Х, то с третьего выхода схемы 4 на второй информационный вход блока 5 выдается сигнал, который открывает в блоке 5 соответствующий элемент

И (на входе установки соответствующего разряда регистра 2). В следующем такте управляющий импульс со следующего выхода блока 6 управления проходит через этот элемент И и устанавливает логическую единицу в следующем разряде. Предыдущий старший разряд при этом остается значащим. Полученное число в выходном регистре 2 возводится блоком 3 в квадрат, и сравнивается в схеме 4 сравнения с значением аргумента Х и т. д. Если квадрат значения в выходном регистре 2 равен значению аргумента Х, то с первого выхода схемы сравнения 4 на вход блока 6 управления вылается сигнал, который останавливает работу устройства, так как процесс вычисления квадратного корня закончен.

Максимальное число тактов разно и-числу разрядов входного регистра 1. Время вычисления определяется быстродействием блока 3 возведения в квадрат и равно в микротактах

Т(n (t+2), где t — время возведения в квадрат.

Таким образом, время вычисления квадратного корня в описываемом устройстве значительно меньше, чем в известном с сопоставимыми аппаратурными затратами. Кроме того, его использование позволяет производить вы15 -числение квадратного корня в имеющих квадратор устройствах без их существенной модернизации.

Устройство для вь Чнсления квадратного корня, содержащее входной и выходной регистры, блок возведения в квадрат и блок управления, отличающееся тем, что. с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит схему сравнения и блок подбора цифр, выход которого через выходной регистр и блок возведения в квадрат соединен с первым входом схе30 мы сравнения, второй вход которой соединен через входной регистр с входной шиной, первый выход схемы сравнения соединен со входом блока управления, выход которого соединен с управляющим входом блока подбора цифр, второй и третий выходы схемы сравнения соединены, соответственно, с информационными входами блока подбора цифр.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США Кв 3637230, кл. 235 — 165, 40 1971.

2. Авторское свидетельство СССР Хо 392494, кл. G 06 F 7/38, 1971.

Составитель А. Рейхенберг

Техред О. Луговая Корректор С. Патрушева

Тираж 826 Подписное