Устройство для извлечения корня третьей степени

 

(22) Авторы изобретения

P. А. Воробель, О. Е. Бела, А. И. Карпяк- ..5. А. Попов

Ъ ф

Физико-механический институт АН Украи ской- Ct;P

I (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОРНЯ ТРЕТЬЕЙ

СТЕПЕНИ

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известно устройство, содержащее счетчик, два сумматора, две группы элементов И и линии задержки (1 1

Недостатком устройства является его относительная сложность и небольшая точность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является . 19 устройство, содержащее три счетчика и две группы элементов И (2).

Однако данное устройство также относительно сложно и обладает точностью при больших значениях числа входных импульсов..

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его точности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для извлечения корня третьей степени, содержащее первый счетчик, разрядными. выходами соединенный с управляющими входами соответствующих элементов И первой и второй групп, второй счетчик, содержит элементы ИЛИ и два элемента задержки, причем первый вход первого элемента ИЛИ подключен к входу устройства, а его выход подключен к счетному входу первого счетчика, второй и третий входы первого элемента ИЛИ подключены соответственно через первый и второй элементы задержки к выходам второго и третьего элементов ИЛИ соответственно, входы которых соединены с выходами элементов И второй и первой групп соответственно, сигнальные входы элементов

И второй группы подключены к выходам второго счетчик, счетный вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ.

На чертеже приведена структурная схема устройства для извлечения корня третьей степени.

Устройство для извлечения корня третьей степени состоит из первого и второго счетчиков 1 и 2, первой и

Счетчик 1 с группой элементов И представляет собой двоичный умножитель частоты, управляемый дополнительным кодом числа Z этого же счетчика, т.е. N ; -Z.Ïîçòoìó средняя частота Ез следования импульсов на выходе группы 3 элементов И определяется выражением ,Ч,уг Z

Г ------, (4)

7 N где à — частота на выходе элемен7 та ИЛИ 7;

N - - дополнительный код числа

И1 счетчика 1;

3 93249 второй групп 3 и 4 элементов И, элементов 5 и 6 задержки и элемента

ИЛИ 7.

Устройство для извлечения корня третьей степени работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры счетчиков 1 и 2 находятся в нулевом состоянии. На вход устройства поступает Мх импульсов частоты Е„ 10

N„= f tx, (1) где х- время, в течение которого на вход устройства поступает Их импульсов частоты f„ °

На первый вход элемента ИЛИ 7, ;в соответствии с чертежом, поступают импульсы частоты Г, на второй вход - импульсы частоты т с выхо4 да группы 4 элементов И через элемент 5 задержки, на третий входимпульсы частоты Х с выхода группы

3 элементов И через элемент 6 задержки. Поэтому частота f> следования импульсов на выходе элемента

ИЛИ 7 определяется выражением — + f+ f,(2)

Счетчик 2 с группой 4 элементов

И представляет собой двоичный умножи30 тель частоты следования импульсов, управляемый кодом числа Z счетчика 1.

Поэтому средняя частота f, следования импульсов на выходе группы 4 элементов И определяется выражением

Z 35

f f° -—

4 ЬИ,„ (3) где f -частота на входе счетчика 2;

Z — число, соответствующее коду счетчика 1;

Ь 4О

М1л 2 - коэффициент пересчета счетчика 2;

Il — - количество двоичных разрядов счетчика 2.

О 4 л ;2- коэФфициент пересчета счетчика 1; и — количество двоичных разрядов счетчика 1.

Подставив (4) в (3), получаем и д-г х и, .z й„„и„„z ы" (5)

Подс авив (4) и (5) в (2), получаем где t<- время, в течение которого на вход устройства поступает И имХ пульсов частоты f

Продифференцировав (8), получаем

Bz

Б (9) Подставив (7) в (9), получаем (1О) гг откуда

- 2. 8z=!Г, 14,„3t

Проинтегрировав (11) получаем (12) о откуда, определив, получаем

Z- /М . „, (13) или, с учетом (1)

z= /зи и „()

Таким образом, после поступления на вход устройства N> импульсов частоты f© в течение времени t„ в счетчике 1 результата формируется код числа (14), пропорционального корню третьей степени из количества входных импульсов Nl1.

Соавнивая выражения видим, что в пре лагаемом устройстве уьеличена в

Ъ

Я„„ раз точность вычисления при

1 йщ z 1 нгz (g j

О 1 Nù 7 я и1

Определив из (6) частоту f,,получаем, что

f N

f =------- (7)

Е2Поскольку счетчик 1 суммирующий, а импульсы частоты 6р поступают на его вход, то число 7, соответствующее его коду, определяется выражением = х

Z = J f.dt, (8)

+=о

32490

Формула изобретения

Составитель B. Земенков

Техред М. Рейвес Корректор . Г. Огар

Редактор Е. Папп

Заказ 3785/69

Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 9 больших значениях Х„, так как в 1 раз уменьшена погрешность вычисления результата, благодаря чему в счетчике 1 формируется также дробная часть результата (14), а не округляется до ближайшего целого числа, как это происходит в прототипе.

Следовательно, включение в состав устройства элемента ИЛИ и двух элементов задержки и изменение связей позволяет существенно упростить устройство (количество счетчиков уменьшается с трех до двух) и повысить точность вычисления (уменьшена в

7N раэ погрешность округления) .

Устройство для извлечения корня третьей степени, содержащее первый счетчик, разрядными входами соеди-. ненный с управляющими входами соответствующих элементов И первой и второй групп, второй счетчик, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности, оно содержит элементы ИЛИ и два элемента задержки, причем первый вход первого элемента ИЛИ под% ключен к входу устройства, а его выход подключен к счетному входу пер;вого счетчика, второй и третий входы первого элемента ИЛИ подключены соответственно через первый и второй элементы задержки к выходам второ "о и третьего элементов ИЛИ соответственно, входы которых соединены с выходами элементов И второй и первой групп соответственно, сигнальные входы элементов И второй группы под-. ключены к выходам второго счетчика, счетный вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

11 517891, кл. G 06 F 7/38, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

zs 11 359649, кл. G 06 Г 7/38, 1971 .(прототип).