Устройство для вычисления корня

СООЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЗШ С 06 Г ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт проблем моделированияв энергетике АН Украинской ССР иОпытное конструкторское технологическое бюро Института металлофизикиАН Украинской ССР(56) 1. Авторское свидетельство СССР9 542993, кл, С 06 Г 7/552, 1973.2. Авторское свидетельство СССРМ 611208, кл. 6 06 Г 7/552, 1975.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯКОРНЯ, содержащее регистр, генератор импульсов, схему сравнения, первым входом подключенную к выходупервого умножителя, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач засчет возможности вычисления за одинцикл значений корней от 2-й до и-йстепени, в него дополнительно введены сумматор, шифратор, два элемента И-НЕ, (и -1) регистров, (и - 1)умножителей , (и) схем сравнения,о триггеров (где и - максимальнаястепень корня), причем информацион.801015377 д ные входы устройства подключены квходу сумматора, выход которого через.шифратор соединен с входом сложения счетчика, выход которого подключен к информационным входам регистров, первому и второму входам первого умножителя и первым входам остальных умножителей, второй вход 1-го умножителя (2 и) соединен с выходом ( - 1) - го умножителя, подключенного кпервому .входу 1-й схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом сумматора, а выход подключен к входу "Запись"-го регистра и входу установки в единичное состояние соответствующего триггера, выходы которых подключены к входам первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, второй и третий входы которого подключены к выходу генератора импульсов и входу "Разрешение" устройства соответственно, выход второго элемента И-НЕ соединен с входом вычитания счетчика, вход "Сброс" которого подключен к входу фСброс" устройства и входам Сброс" всех регистров и триггеров, вход "Запись" счетчика соединен с входом "Запись" устройстваИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в спецвычислителях.Известно арифметическое устройство для вычисления квадратного корняи возведения в квадрат, характеризующееся тем, что в нем реализовантерационный способ определения:квадратного корня, содержащее регистрсдвига, две группы элементов И, два 10регистра сомножителя, регистр произведения, регистр подкоренного выражения, матрицу умножения ( 1 1,Недостатком устройства являетсято, что оно не может вычислять всекорни 2-й.и-й степеней за одинцикл работы устройства,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для вычисления корня,содержащее регистр, генератор импульсов, схему сравнения, первым входомподключенную к выходу первого умножителя23Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные воэможности, а именно ононе может вычислять значение корнейот 3-й до и-й степени.Цель изобретения - расширениекласса решаемых задач за счет воз- ЗОможности вычисления за один циклработы всех корней от 2-й до и-йстепени.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для вычисле-35ния корня, содержащее регистр, генератор импульсов, схему сравнения,первым входом подключенную к выходупервого умножителя, дополнительновведены сумматор, шифратор, два эле Омента И-НЕ, (и) регистров, (п)умножителей, (и) схем сравнения,и триггеров (где и - максимальнаястепень корня), причем информационные Входы устройства подключены к 45входу сумматора, выход которого через шифратор соединен с входом сложения счетчика, выход которого подключен к информационным входам регистров, первому и второму входампервого умножителя и первым входамостальных умножителей, второй вход(-го умножителя О =2 и) соединен с выходом - 1) -го умножителя,подключенного к первому входу -йсхемы сравнения, второй вход которой 55соединен с выходом сумматора, авыход подключен к входу "Запись"-го регистра и входу установки вединичное состояние соответствующего триггера, выходы которых.подклю- бОчены к входам первого элемента И-НЕ,выход которого соединен с первымвходом второго элемента И-НЕ, второй и третий входы которого подключены к выходу генератора импульсов и входу "Разрешение" устройства соответственно, выход второго элемента,И-НЕ соединен с входом вычитаниясчетчика, вход "Сброс" которого подключен к входу "Сброс" устройстваи входам "Сброс" всех регистров итриггеров, вход "Запись" счетчикасоединен с входом "Запись" устройства. На чертеже представлена блок-схе- ма предлагаемого устройства.Устройство содержит сумматор 1,шифратор 2, счетчик 3, элементы И-НЕ4 и 5, регистры б, умножители. 7,схемы 8 сравнения, триггеры 9, генератор 10 импульсов, информационныевходы 11 устройства, вход 12 "Зались" устройства, вход 13 "Сброс"устройства, вход 14 "Разрешения"устройства, блок 15 возведения вквадрат.В шифраторе 2 шифрирование чиселосуществляется по следующему правилу: каждая четная степень основанияцелой части числа делится на 2 и результат (основание с новой степенью)становится в позицию соответственнополученной степени; при нечетнойстепени к последней добавляется,единица, делится на 2 и результат ставится в позицию соответственно полученной степени, Первая позицияперед запятой переносится без изменений. Дробная часть шифруется следующим образом: из каждого разрядаизвлекается корень максимальнойстепени и результат суммируется сучетом единицы переноса в целуючасть.Получаемый код на выходе шифратора 2 заведомо больше значения корня квадратного и корня и-й степени.Рассмотрим работу схемы.Сигналом, поступающим на вход 13"Сброс", счетчик 3, регистры б, триг.геры 9 устанавливаются в нулевоесостояние, прй этом с выхода элементИ-НЕ 5 поступает разрешающийсигнал на элемент И-НЕ 4.Коды чисел, поступающие на информационный вход 11 сумматора 1, складываются и поступают на входы шифратора 2, а также на входы схем 8сравнения.Сигналом, поступающим на вход"Запись" 12 устройства, в счетчик 3записывается значение, поступающееиз шифратора 2.Сигналом, поступающим на вход ."Разрешение" 14 устройства, включается элемент И-НЕ 4. Импульсы с генератора 10 элемента И-НЕ 4 поступают на вычитающий вход счетчика 3.Текущее значение счетчика 3 поступает на вход первого умножителя ивторые входыпоследующих умножителей 7,1015377 мовКорректор И ШУлла тель В. Евд В,далекорей Сост . Техр Власен Редакт 706 Подписноественного комитета СССРобретений и открытий35, Раушская наб., д. 4/5 Эак П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна и Значения на выходе первого умно- жителя является квадратом, второго умножителя - кубом, (и)-го умножителя - (и +1)-й степени числа, которые сравниваются с выходным значением сумматора. При сравнении, например, квадрата числа со значением числа на выходе сумматора 1 схема 8 сравнения вырабатывает сигнал разрешения записи (онже сигнал сравнения)в регистр 6 кода, установив О шегося на счетчике 3. На выходе первого регистра 6 появится код числа, соответствующий значению корня квадратного.Сигнал сравнения из схемы 8 по дается на триггер 9, устанавливая б/45 Тираж. ВНИИПИ ГосУДаР по делам и 113035, Москва, Жего в единичное состояние, котороепоступает на элемент И-НЕ 5. Подобным образом вырабатываются всезначения остальных корней, которыезаписывают соответствующие регистры6, при этом триггеры 9 устанавливаются в единичное состояние и элементИ-НЕ 5 вырабатывает сигнал запрета,поступающий на шину 16 и элементИ-НЕ 4. Счетчик 3 останавливается.Навыходах 16-18 регистров 6 получают значения кодов всех и корней,Таким образом, предлагаемое устройство извлекает все корни за один цикл вычисления, что расширяет сферу применения устройства.