Устройство для извлечения корня

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (rrr955042

Союз Советскнк

Соцнапнстнческнк

Рес убп (6 I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (51)М. Кл.

Ст 06 Р 7/552 (22) Заявлено 22.08.80 (21) 2976481/18 24 с присоединением заявки РЙ

9кударетаеаьй кюматет

CCCP ао делам аэааретеккй н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.82. Бюллетень М 32 (53) УД К681.325 (088. 8) дата опубликования описания 01.09.82 (72) Автор изобретения

В. Э. Штейнберг (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОРНЯ

Изобретение относится к вычислитель ной технике и может быть использовано

l при построении специализированных вычислительных машин и функциональных про» образователей.

Известно устройство для извлечения квадратного корня, содержащее генератор импульсов, вентиль, R5 -триггер, вйчйтающий счетчик, управляемый делитель частоты, индикатор нуля, триггер со счетным входом и суммирующий счет и чик (11 .

Недостатками известного устройства являются невозможность воспроизведения и вычисления функции вида Ч т к, а также невысокая точность устройства из-за невозможности масштабирования воспроизводимой функции в координатах

X иЦ.

Наиболее близкое к предлагаемому уст- 2о ройство для извлечения корня содержит. генератор импульсов, схему И, делитель аргумента, счетчик аргумента, управляе мый делитель, делитель длины участка аппроксимации, удвоитель, счетчик числа участков аппроксимации, двоичный умножитель 21..

Данное устройство обеспечивает воспроизведение функции q = Г с необходимым масштабированием переменных, однако функциональные возможности его также от раничены - невозможно извлекать корень более высокой степени.

Бель изобретения - упрощение уст ройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для извлечения корня, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к информационному входу блока запуска, выхед которого подключен к входу делителя аргумента и счетному входу управляемого делителя частоты, выход делителя аргумента соединен со счетным входом счетчика аргумента, управляющий вход управляемого делителя частоты подключен к инфор маци онному входу счетчика номера участка, выход управляемого делителя частоты подЦ„=ду -а х„-дх„, и

xn-bxn= — 1п 4l

Ь о(ъ к„-ьх„*(— ) (ь- ), 2 дц д(о( л дх„, д (2п ) Данное выражение реализуется с помощью делителя 6 длины участка, отсчитывающего величину д ) = cotl&t удвоителя 7 и счетчика 8 номера участка, обеспечивающего выражение (2 П-1), "для чего в исходном состоянии и счетчик

8 записывается единица.

Устройство реализует вычисление корня четной степени следующим образом.

Коэффициент пересчета счетчика 16 устанавливается равным требуемой степени корня, после чего на информационном входе устройства устанавливается код аргумента, а на управляющий вход 17 подается сигнал пуска, в результате чего через блок 11 элементов 2И-ИЛИ код аргумента записывается в регистр 12 аргумента, а блок запуска отпирается и на входы делителей Зи 5 аргумента поступают счетные импульсы. После того как в счетчике 4 аргумента накапливается код аргумента, в счетчике 10 результата фиксируется корень квадратный из значения аргумента, на выход схемы 1З сравнения поступает сигнал, который через формирователь 14 импульсов осуществляет перезапись в регистр 12 аргумента через блок ll элементов 2И-ИЛИ кода из счетчика 10 результата, после чего импульсом с выхода элемента 15 задерж-. ки осуществляется сброс счетчика 4 аргумента, счетчика 8 номера участка и счетчика 10 результата, а в счетчик 16 степени записывается единица. Процесс продолжается до тех пор, пока в счетчике

16 степени не накопится число, равное требуемой степени корня, после чего с выхода счетчика 16 степени корня поступает сигнал, запирающий блок 2 запуска, В регистре 12 аргумента фиксируется корень требуемой степени кз аргумента, Э 95504 ключен к счетному входу делителя длины участка и входу двоичного умножителя, выход делителя длины участка подключен к входу удвоителя, выход которого подключен к счетному входу счетчика номера участка, выход двоичного умножителя подключен к входу счетчика результата, дополнительно содержит блок элементов

2 И-ИЛИ, регистр аргумента, схему срав,нения, формирователь импульсов, элемент 10 задержки и счетчик степени корня, причем первая группа входов схемы сравнения подключена к информационному выходу счетчика аргумента, а вторая группа входов подключена к выходу регистра аргумента, выход схемы сравнения через формирователь импульсов подключен к первому управляющему входу блока элементов

2И-ИЛИ, к первому входу разрешения записи регистра аргумента и входу эле- 20 мента задержки, выход которого подключен к входам сброса счетчика аргумента, счетчика номера участка и счетчика результата, а также подключен к входу счетчика степени корня, выход которого 25 соединен с входом останова блока запуска, вход пуска которого связан с вторым управляющим входом блока элементов

2И-ИЛИ и с вторым входом разрешения записи регистра аргумента и управляю- 50 шкм входом устройства, информационные входы которого соединены с выходом блока элементов 2И-ИЛИ, первый информационный вход блока элементов 2ИИЛИ подключен к информалионному выходу

35 счетчика результата и выходу устройства, а второй информационный вход бло- ка элементов 2И-ИЛИ подключен к информационному входу устройства.

На чертеже представлена блок хема

40 предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, блок 2 запуска, делитель 3 аргумента, счетчик 4 аргумента, управляемый делитель 5, делитель 6 длины участка, удвоитель 7, счетчик 8 номера учас45 тка, двоичный умножктель 9, счетчик 10 результатов, блок 11 элементов 2И-ИЛИ, регистр 12 аргумента, схему 13 сравнения, формирователь 14 импульсов, элемент 15 задержки, счетчик 16 степени корня и управляющий вход 17 устройства.

В основу работы устройства положена полигональная аппроксимация исходной функции(= (:(4х с фиксированным по вели. чине шагом д (= con et, для которог о приращение функции равно ьу „. a у = а in -а -Б „-а х „, г ф

Учитывая, что „= ьц „= с(х„1 получим:

Учитывая ТаКМе, что х 6 2, п 2 l a находим: дХ ((= (2 tl - 1 ) откуда конечно-раэностное выражение для коэффициентов на участке аппроксимации оавно

955042

При необходимости код результата может фиксироваться в счетчике 10 результата путем запрета сброса в последнем цикле.

Сравнение предлагаемого устройства с известным показывает, что оно обеспе- S чивает расширение класса решаемых задач, повышая эффективность использования оборудования и расширяя область его применения. Ожидаемый экономический эффект составляет 6,9 тыс.руб. в год.

Формула изобретения

Устройство для извлечения корня, со- 1б держащее генератор импульсов, выход которого подключен к информационному входу блока запуска, выход которого подключен к входу делителя аргумента и счетному входу управляемого делителя частоты, вы-?О ход делителя аргумента соединен со счетным входом счетчика аргумента, управляющий вход управляемого делителя частоты подключен к информационному входу счетчика номера участка, выход управляемого 2S делителя частоты подключен к счетному входу делителя длины участка и входу двоичного умножителя, выход делителя длины участка подключен к входу удвоителя, выход которого подключен к счет- 3О ному входу счетчика номера, выход дво ичного умножителя подключен к входу счетчика результата, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, оно содержит блок элементов 2И-ИЛИ, регистр аргумента, схему сравнения, формирователь импульсов, элемент задержки и счетчик степени корня, причем aepsa группа входов схемы сравнения подключена к информационному выходу счетчика аргумента, а. вторая группа нсодов подключена к:выходу регистра аргумента, выход схемы сравнения через формирователь импульсов подключен к первому . управляющему входу блока элементов 2ИИЛИ, к первому входу разрешения записи регистра аргумента и входу элемента задержки, выход которого подключен к входам сброса счетчика аргумента, счеъ чика номера участка и счетчика результата, а также к входу счетчика степени корня, выход которого соединен с входом останова блока запуска, вход пуска которого соединен с вторым управляющим входом блока элементов 2И-ИЛИ, с вторым входом разрешения записи регистра аргумента и управляющим входом устройства, информационные входы которс го соединены с выходом блока элементов

2И-ИЛИ, первый информационный вход блока элементов 2И-ИЛИ подключен к информационному выходу счетчика результата и выходу устройства, а второй информационный вход блока элементов 2ИИЛИ подключен к информационному входу устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 394779, кл. Я 06 Г 7/552, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

М 561186, кл. Gj 06 Р 7/552, 1977 (прототип).

955042

Составитель В. Земенков

Редактор А. Маковская Техред А. Ач Корректор Е. Рошко

Заказ 6438/53 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филнал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4