Устройство для извлечения квадратного корня

 

640290

На чертеже представлена структурная схема устройства для извлечения квадратного корня.

Она содержит регистры 1, 2, 3 сдвига, первый 4 и второй 5 сумматоры, схему G сравнения, элемент И 7, входные 8 — 12 н выходную 13 шины устройства.

Устройство работает следующим ооразом.

Вначале подкоренное выражение засылается в регистр 3, а регистры 1 и 2 обнуля ются.

Очередной шаг вычислений начинается с того, что из внешнего устройства управления по входной шине 10 на управляющий вход регистра 2 подается сигнал, который сдвигает регистр 2 влево на один разряд.

Затем по входной шине 11 на второй вход сумматора 5 из устройства управления поступает величина «+ 1», а по входной шине

12 на управляющий вход этого сумматора — сигнал, осуществляющий прибавление единицы к младшему разряду регистра

2. В то же время по входной шине 8 на управляющие входы регистров 3 и 1 и элемента И 7 из устройства управления поступает сигнал, осуществляющий пересылку двух старших разрядов регистра 3 в младшие разряды регистра 1 и одновременный сдвиг этих регистров влево на два разряда.

Далее начинается процесс последовательных вычитаний — сложений, аналогичный делению и называемый псевдоделением: по входной шине 9 из устройства управления на управляющий вход сумматора

4 попадает сигнал, фомирующий в регистре 1 разность регистров 1 и 2; одновременно с этим по входной шине 11 на второй вход сумматора 5 поступает величина

«+2», а по входной шине 12 на управляющий вход этого сумматора — сигнал, осуществляющий прибавление двойки к младшему разряду регистра 2. Описанный процесс псевдоделения продолжается до тех пор, пока содержимое регистра 1 не станет меньше содержимого регистра 2. В этот момент схема 6 сравнения по выходной шине 13 посылает сигнал во внешнее устройство управления, которое производит коррекцию содержимого регистра 2. Для этого по входной шине 11 на второй вход сумматора 5 поступает величинૠ— 1», а по входной шине 12 на управляющий вход это5

15 0

Зо

4 го сумматора — сигнал, осуществляющий вычитание «1» из младшего разряда регистра 2. На этом очередной шаг вычислений заканчивается и происходит переход к следующему шагу вычислений.

Таким образом, процесс извлечения квадратного корня организован без восстановления остатка.

Для вычисления корня с и-разрядной точностью требуется выполнить и шагов. По окончании процесса в регистре 2 будет содержаться удвоенное значение квадратного корня. Чтобы получить истинное значение корня, содержимое регистра 2 необходимо умножить на 0,5. Зто умножение сводится к пяти сложениям и сдвигу вправо на один разряд.

Дополнительное введение схемы сравнения и соответствующих связей выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа, поскольку приводит к сокращению затрат оборудования и повышению быстродействия.

Формула изобретения

Устройство для извлечения квадратного корня, содержащее регистры сдвига, сумматоры, элемент И, управляющие входы которых соединены с входными шинами устройства, информационные входы первого сумматора соединены с выходами первого и второго регистров сдвига, а выход— с информационным входом первого регистра сдвига, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения устройства, оно содержит схему сравнения, входы которой соединены с выходами сумматоров, а выход является выходом устройства, информационный вход элемента И соединен с выходом старшего разряда третьего регистра сдвига, а выход — с входом младшего разряда первого регистра сдвига, информационные входы второго сумматора соединены с соответствующим входом устройства и выходом второго регистра сдвига, а выход — с его информационным входом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3576983, кл. 235-158, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 560224, кл. G 06F 7/38, 1973.

640290!

0 ——

Редактор И. Грузова

Заказ 2221/7 Изд. Ко 783 Тирам< 799 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель H. Шелобанова

Техред А. Камышникова

Корректоры: Л. Брахннна н Е. Хмелева