Устройство для извлечения квадратного корня

(51 ИТЕТРЬДИЯМ УДАРСТВЕННЫЙ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ГННТ Оса ЕЛЬСТ( 4Р Т УСТРОИСТВ ОГО КОРНЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ К ся к вычислит быть испольэосоставе многооси обретение льной технике и мож но автономно или в ных систем для ности вычислецессорных вычислителичения производит- расширение классчет дополниквадратного корнянных в дополниель изобрет ешаемых да и а схема устп 5, терезультат Хмент У 2 а ст авл т-Г т следующим обХ = ЗнУ 47,нис и искомая10 аргу звлечения квадразнаковую шину СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ /-;= РЕСПУБЛИН АВТОРСКОМУ Сви 4496577/24-24 17. 10. 88 23.11.90. Бюл.Институт пробл нергетике АН УСС ) А.И.Стасюк, В, .Лисник и Г.С,Гр ) 681.325(088.8) ) Авторское свид 1283756, кл. С 06 Евдокимов В.Ф., ьные вычислитель ове разрядных ме в: Наукова Думка .9. льного иэвлеченчисел, предстаьном коде.На чертеже прейства для случавыражении Х = 3едставлен и = 5зрядами.Устройство дляго корня содержи 2 (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано автономно или в составе вычислительной системы для увеличения производительности вычислений. Целью изобретеиия является расширение класса решаемых задач за счет дополнительного извлечения квадратного корня из чисел, представленных в дополнительном коде, организации структуры устройства, удобнрй для применения в качестве быстродействук 1 щего спецпроцессора в составе вычислительных систем и реализации в виде большой интегральной схемы . Это достигается благодаря введению знаковой шины, п инверторов а и (и) сумматоров по модулю два. 1 ил. ЗнУ, входные шины разрядов У У У , выходные шины разрядов Х", ХХ, сумматоры 1-5 (нижние индексы обозначают номера разрядов суматоров, например 3- второй разряд третьего сумматора), три группы сумматоров по модулю два 6-8 ниж- ние индексы обозначают номер одноразрядного сумматора по модулю два, входящего в состав данной группы), элементы НЕ 9, - 9, дополнительно введенные элементы НЕ 10,-105 , дополнительно введенные сумматоры по модулю два 11,-11.Устройство работаеразом.Вычисление функциигде,подкоренное эначевеличина квадратного корня Х представлены в дополнительном коде, выполняется следующим образом.На первом сумматоре 1 вычисляется невязка Е в соответствии с выражениемЕ = У + ЗнУ 2 УЗЫ(-2 ),где ЗнУ - значение знакового разря(поп или ц 112)Значение первого (старшего) разрядаХ " вычисляется какХ= ргде р - значение переноса из .сумматора 1,На 1"м параллельном сумматоре. П р и м е р 1. Извлечь квадратныйкорень из числа У0.0101101001.Ниже приведены значения двоичныхкодов на входах соответствующих разрядов сумматоров0 - 1-й вход разряда 11,1) +1 - 2-й вход разряда ,1 - вход переноса разряда АЙ 13510 - выход суммы переноса разряда 1;Х = р 1 = 1 - эначеиие старшего1разряда результата;2) 100 - 1-е входы разрядов 2 1, 2 г, 2 ,011 - 2-е входы разрядов 21,2 г,2 з, 401 - вход переноса разряда 2 з,0110- выходы разрядов 21,2 г,2ипереноса 2 разряда 2 , Х = р - О;г г3) 0101 - 1-е входыразрядов 31,3 г,З, 341001 - 2-е входыразрядов 3 Зг,Зэ,3110 - вход переноса разряда 34.,01110 - выходы разрядов 3,Зг,З,Зи переноса разряда 3Х=р=о;24) 01011 - 1-.е входы разрядов 4 4 ,4,44,4,11001 - 2-евходы разрядов 41,4 г,4,. 4,4,О - вход переноса разряда 4 р100100 - выходы разрядов 4,4 г,4, 4, 4 и переноса раэряда 41,Х=р=;5 ф Ф5) 101110 - 1-е входы разрядов 55 г,51254 255 ю 5 б 3 01000 - 2-е входы разрядов 5,5 г,."1,54,5 т,511 - вход переноса разряда 5;1000000 - выходы разрядов 5 1,5 г,5,54,5, и переносаразрядов 5 1, Х = р=Результат равен Х = Зн 7 4 Г= 0.10011.Проверка: (0.10011) = 0.0101101001,П р и м е р 2. Извлечь квадратныйкорень из того же числа 7, что и впримере 1, но отрицательного, котороев дополнительном коде имеет видУ =. 1.1010010111. Ниже приведены значения двоичныхкодов на входах соответствующих. разрядов сумматоров.1) 1 - 1-й вход разряда 12,0 - 2-й вход разряда 110 - вход переноса разряда 1 и ,01 - выход суммы и переноса разряда 1;Х = р = 0 - значение старшегоразряда результата;2) 011 - 1-е входы разрядов 22 ,2,;110, - 2-е входы разрядов 21,2 г,2,0 - вход перекоса разряда 22,1001 - выходы разрядов 21,2 г,2 зи переноса 2 разряда 21г г=р=1;3) 1010 - 1-е входы разрядов 3 3 гЗ, 340110 - 2-е входы разрядов 31, Зг, 3,3411 - вход переноса разряда З,10001 - выходы разрядов 3 ,Зг,3,34 и переноса 3 разряда 31 Х=р =1;4) 10100 - 1-е входы разрядов 41, 4 г,42,44.,4,00110 - 2-е входы разрядов 4,4 г,42,4,4,;1 - вход переноса разряда 4 ;011011 - выходы разрядов 41,4 г,4,444 н переноса 4 разряФ Фда 4 Х = р = 0;15) 010001 - 1-е входы разрядов 51,5,5 , 54,5 рэ 51101110 - 2-е входы разрядов 51,5 г,51,5 Ф,5 Р 56,1 - вход переноса разряда 161000000 - выходы разрядов 5,5 г.,5,54,5 ,5и переноса 5разряда 51, Х = = 1,5 эРезультат равен Х = Зн 7 У1.01101.Проверка: (0.01101) дополнительныйкод = (1.10011) прямой код5 160865Формула изобретения нс пР р игпд шс пд д Устройство для извлечения квадратго корня, содержащее п сумматоров,й ь-й из которых (д2,3п)5полнен (х+1)-разрядным, а первыймматор является однорязрядным,2 группы сумматоров по модулю два,ая 1-я ( = 1,2п) из котох содержит 1 одноразрядных сумматов по модулю два, выход переносарвого разряда 1-го сумматора (1 =1,2, .,и) соединен с 1-м выхом устройства, с первым входом перво разряда (1+1)-го сумматора и срвыми входами сумматоров по модулюа (1-1)-й группы, первый вход младго разряда 1-го сумматора соединен(21-1)-м входом устройства, вход 20реноса младшего разряда 1-го сумтора соединен с 21-м входом устйства и через элемент НЕ - с первымодом 1-го разряда (1+1)-го сумматовыход К-го разряда (1 с = 2,3,п) 25го сумматора (т = 2 п) соенен с вторым входом (1-1)-го разря(д+1)-го сумматора, выход 1-го 26Д = 1,2,..,и) сумматора по модулюдва -й группы соединен с первым входом Я+1)-го разряда (1+2)-го сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения класса решаемых задач за счет дополнительногоизвлечения квадратного корня из чисел, представленных в дополнительномкоде, в него введены (и)-я группасумматоров по модулю два, содержащаяиодноразрядных сумматора по модулюдва, и знаковая шина, и элементов НЕ,входы которых и вторые входы 1.-го(1. = 2,3 п) разряда -го сумматора .подключены к знаковой шине устройства, выход 1-го (1 = 1,2п) элемента НЕ подключен к второму входумладшего радряда 1-го сумматора, первый вход -го сумматора по модулю два(и)-й группы соединен со знаковойшиной устройства, второй вход 1-госумматора по модулю два (и)-Й грунпы подключен к 1-му выходу устройства,а выход соединен с вторым входом -гоодноразрядного сумматора по модулюдва (и) групп сумматоров по модулюдва.