Устройство для извлечения корня третьей степени

(1 Ю (10 СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕОУХРЕСРУБЛИН 3(51) 0 06 Г 7 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нический инетельство СССР/552, 1978ельство СССР Д ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР .ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ(56) 1. АвторскоесвидМ 603988, кл, С 06 Г .72Авторское свидетпо заявке В 3374760,кл. С 06 Г 7/552, 1981 (прототип),(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯКОРНЯ ТРЕТЬЕЙ СТЕПЕНИ, содержащеесчетчик, накапливающий сумматор,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью сокращения аппаратурных затрат и повьыения быстродействия, оносодержит делитель на шесть, управляемый делитель частоты, первый и вто- .рой формирователи импульсов, первый и второй элементы И, триггер,.прямой выход которого соединен с первым .входом первого элемента И, выход которого соединен с входом делителя .на шесть, выход которого соединен со счетвым входом управляемого делителя частоты, вход разрешения записи которого соединен с входом установки в единицу триггера, входом разрешения приема информации накапливающего сумматора и выходом первого формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом второго элемента И, выходом результата в последовательном коде устройства и счетным входом счетчика, разрядные выходы которого соединены с выходом результата в параллельном коде устройства и соответствующими разрядными входами накапливающего сумматора, разряд-. ные выходы которого соединены соот- ветственно с управляющими входами Я управляемого .делителя. частоты, выход которого соединен с входом установки в нуль триггера, инверсный выход которого соединен с первым вхо;-, дом второго элемента .И, второй вход которого соединен с тактовым входом устройства и входом второго формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И.Изобретение относится к автоматике, цифровой. вычислительной техникеи может быть использовано в вычислительных устройСтвах и системах управления.Известно устройство для извлечения корня третьей степени, которое содержит два счетчика, элементзадержки, триггер, элемент И, элемент ИЛИ, накапливающий сумматор,шину установки в единичное состояние и формирователь импульсов 11Недостатками устройства являютсясложность его реализации и низкоебыстродействие. Устройство не имеетвыхода параллельного кода результата вычислений,10 15 Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для извлечения кубического корня, содержащее два счетчи ка, накапливающий сумматор, разРядные выходы которого подключены к разрядным входам первого счетчика, входы счетный и разрешения записи которого соединены между собой и 25 являются входом устройства, а выход переполнения соединен с управляющим входом накапливающего сумматора и со счетным входом второго счетчика, разрядные выходы которого подключены к информационным входам накапли вающего сумматора, и -й разрядный выход которого соединен с .1,11 +1) -и разрядным входом первого слагаемого и (,П +2)-м разрядным входом второго слагаемого сумматора 2 .35Недостатками устройства являются сложность его реализации, большое количество связей и низкое быстродействие, поскольку в устройстве используется сумматор двух многораз рядных чисел и многоразрядный реверсивный счетчик.Цель изобретения - сокращение аппаратурных затрат и повыше- - ние быстродействия, 45Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее счетчик и накапливающий сумматор, содержит делитель на шесть, управляемый делитель частоты первый и второй формирователи имйульсов, первый и второй элементы И, триггер, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом делителя на шесть, выход которого. соединен со счетным входом управляемого делителя частоты,вход разреше-, ния записи которого соединен с входом установки в единицу триггера, входом разрешения приема информации 60 накапливающего сумматора и выходом первого формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом вто рого элемента И, выходом результата в последовательном коде устройства 65 и счетным входом счетчика, разрядныевыходы которого соединены с выходомрезультата в параллельном коде устройства и соответствующими разрядными входами накапливающего сумматора, разрядные выходы которого соединены соответственно с управляющимивходами управляемого делителя частоты, выход которого соединен свходом установки в нуль триггера,инверсный выход которого соединен.с первым входом второго элемента И,второй вход которого соединен с тактовым входом устройства и входомвторого Формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И.На чертеже представлена. схемапредлагаемого устройства,Устройство содержит второй формирователь 1 импульсов, первый элементИ 2, делитель 3 на шесть, триггер 4,управляемый делитель 5 частоты, накапливающий сумматор б, второй элемент И 7, первый .Формирователь 8импульсов, счетчик 9, тактовый вход10, выход 11 в последовательном коде, выход 12 в параллельном коде.В основу алгоритма работы устройства положено итерационное выражениеО -(и) = ЗМ(п) + 1,где и = 1,2,3Если учесть, что йроизведение п(п - 1)/2 является суммой. (И)-х членов арифметической прогрессии вида а = Ао + 9, пи а = 0 и д1, т.е, бн е 1можно записать п - (п"1) = 2 31 + 1 или13 4и - (п" 1) = 6 + 1 (1)Считаем, что п =Ф, тогда итерационное выражение (1) может быть использовано для построения устройства, осуществляющего вычисление И =Яэ, где- целая часть числа.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии все разряды счетчика 9, управляемого делителя 5 частоты, накапливающего сумматора 6 и триггера 4 установлены в нулевое состояние,На прямом выходе триггера 4 и на первом входе первого элемента И 2 нулевой уровень, на инверсном выходе триггера 4 и на первом входе второго элемента И 7 - единичный уровень. Первый импульс входной последовательности проходит на выход 11 устройства через второй элемент И 7 и поступает на вход первого формироЭаказ 127/41 Тираж 699 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Я, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вателя.8 импульсов и на счетный вход счетчика 9, записывая в нем единицу, которая поступает на соответствующие разрядные входы накапливающего сумматора б. Импульс, сформированный по спаду выходного импульса устрой ства Формирователем 8, поступает на вход установки в единицу триггера 4, на вход разрешения приема информации накапливающего сумматора б и на вход разрешения записи управляе- Ю мого делителя 5 частоты, записывая в них единицы. Формирователь 8 импульсов по спаду выходного импульса служит в качестве задержки на время, равное длительности выходного импульса, необходимое для работы счетчика 9 и накапливающего сумматора б.На прямом выходе триггера 4 и на первом входе первого элемента И 2- единичный уровень, на инверсном выходе триггера 4 и на первом входе второго элемента И 7 - нулевой уро-. вень. Второй элемент И 7 закрыт, пер- вый элемент И 2 - открыт, Импульсы, сформированные по .спаду входных импульсов устройства вторым Формиро- вателем 1, поступают на вход делителя 3 на шесть, который выделяет шестой импульс. Этот импульс поступает на счетный вход управляемого делителя 5 частоты с коэффициентом ЗО деления, равным единицы, проходит на его выход и устанавливает триг-.гер 4 в нулевое состояние, при этом первый элемент;И 2 закрывается, а второй элемент И 7 открывается и 35 пропускает на выход 11 устройства следующий импульс из входной импульс 4 ной последовательности, порядковый ,номер которого является восьмым.Второй Формирователь 1 импульсов 4 О по спаду входных импульсов служит в качестве временной задержки на длительность входного импульса для того, чтобы на выходе устройства не Формировались два последовательных импульса из входной импульсной последовательности (например, седьмой и.восьмой или двадцать шестой и двадцать седьмой).Второй выходной импульс записывает в счетчик 9 число два, в накапли вайщий сумматор б число 3 (1+2=3), а коэффициент деления управляемого делителя 5 частоты становится равным трем, триггер 4 устанавливается в нулевое состояние. Входные импульсы 55 через второй Формирователь 1 импульсов и первый элемент И 2 поступаютна делитель 3 на шесть, который пропускает на свой выход каждый шестойиз своих входных импульсов. Этиимпульсы поступают на счетный входуправляемого делителя 5 частоты скоэффициентом деления, равным трем,который пропускает на выход третийиз своих входных импульсов или двадцать шестой из импульсной последовательности, поступающий на вход 10устройства, Этот импульс устанавливает триггер 4 в нулевое состояние,при этом первый элемент И 2 закрыва-.ется, а второй элемент И 7 открывается и пропускает на выход 11 устройства следующий. импульс из входной импульсной последовательности,порядковый номел которого двадцатьседьмой, т.е, 39 = 27. Следовательно устройство, работая в соответствии с алгоритмом (1),формирует на выходе только те импульсы.входной последовательности,номера которых представляют значениякуба целого числа. Результат вычислений снимается в виде послеДовательного кода с выхода 11 устройства, ввиде параллельного двоичного кодас выхода 12 устройства,В предлагаемом устройстве выходные импульсы равны по длительности входным и.для обеспечения работы устройства без сбоев необходимо, чтобы период следования импульсов входной последовательности удовлетворяд равенствуТзх = вах(3 О+ ье ьпр.дф "сч) 1 где ь - . максимальйое время задержкираспространения используемыхлогических элементов- время задержки накапливающего сумматора;"9 прд - время задержки управляемоголделителя частоты;он в .время задержки счетчика.Таким образом, введение делителя на шесть, триггера, управляемого делителя частоты с меньшей разрядностью и исключение из известного устройства сумматора двух многоразрядных чисел с большим количеством соединений, значительно упрощает схему предлагаемого устройства и повышает ее быстродействие.