Устройство для возведения в степень и извлечения корня

Союз Советскии Социалистических РеспубликОП ЫСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявленб 11.07.74 (21) 2043288/24с присоединением заявкиГасударственный комитет Совета Министров СССР по делам изаоретений и открытий(45) Дата опубликования опи летень37 53) УДК 681,37(71) Заявит рдена Ленина институт кибернетики АН УСС 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В СТЕПЕ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОРНЯ число которых равно показателю степени,причем выход каждого предыдущего сумматора соединен со входами сложения и вычитания каждого последующего сумматорачерез соответствующие элел енты "И", авыход регистра соединен со входами сложения и вычитания первого сумматора черезсоответствующие элементы "И", реверсивный счетчик и блок сравнения, выходы которого соединены со входами распределителя импульсов, подключенного выходами ковходам реверсивного счетчика, управляющим входам элементов фИ" и первому входу блока сравнения 3,Недостатком этого устройства являетсянизкое быстродействие и отсутствие возможности производить извлечение корня П- ойстепени из непрерывно изменяющейся величины.Целью изобретения является расширениекласса решаемых задач и повышение быстродействия. Указанная цель достигается тем,что устройство дополнительно содержит ргистр показателя степени, блок переключения и запоминающий блок, выходы котороаши ании 20 Изобретение относится к вычислительнойехнике и предназначено для построения специализированных вычислительных м ни функциональных преобразователей,Известно устройство для возведения в 5степень, содержащее регистр, сумматоры,двоичный счетчик, группы элементов И иэлементы задержки и построенное по обшейсхеме воспроизведения полиномов методами конечных разностей 11. 10Недостатком этого устройства является ограниченные функциональные возможности, малое быстродействие и большиеаппаратурные затраты,Известно устройство возведения в степень четыре, содержащие регистры, сумматоры, умножители, элементы И и элементызадержки Г 2.Недостаток этого устройства - огрченные функциональные возможности прбольших аппаратурных затратах,Наиболее близким техническим решениемданному изобретению является усройстводля возведения в степень и извлечения корня, содержащее регистр, группу сумматоров, 25 Фу531152 го соединены с установочными входами сумматоров и регистра, выходы регистра показателя степени соединены с управляющими входами запоминающего блока, распределителя импульсов и блока переключения, подключенного информационными входами к выходам реверсивного счетчика и старшего сумматора, управляющим входом - к одному из выходов распределителя импульсов, а выходом - ко второму входу блока сравне 19 ния, входы регистра показателя степени подключены к соответствующим входным шинам, а третий вход блока сравнения подключен к входной информационной шине устройства. 4дает последовательность импульсов, необходимую для возведения в и -ую степень,Запоминающий блок 9 содержит коды начальных значений для и функций х", Для этого необходимо и ( и - 1) ячеек, Например, при максимальном показателе стьпени и: 5, запоминающий блок 9 содержит следующую информацию: 2 - вторая разность для к к; 6,6 - вторая и третья разности2для х (1 Гк); 14,36,24 - разности длязх" (/х ) 30,150,240,120 - для к (д х ), Начальное значение функции и первой разности для всех и равно: о = О, Ь/о= 1.Схема устройства представлена на чертеже и содержит и сумматоров 1, регистр2, элементы И 3 и 4 реверсивный счетчик 5, блок сравнения 6, распределительимпульсов 7, блок переключения 8, запоминающий блок 9 и регистр показателя степени ф10.Выход регистра 2 соединен через элементы И 3 и 4 соответственно со входамисложения и вычитания первого сумматора 1,Выход каждого предыдущего сумматора 1 Исоединен через элементы И 3 и 4 соответственно со входами сложения и вычитаниякаждого последующего сумматора 1, Выходы реверсивного счетчика 5 и старшегосумматора 1 соединены с информационными ЗОвходами блока переключения 8, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения 6, подключенного выходами кэ входамраспределителя импульсов 7, соединенного выхэдами сэ входами реверсивного счетчика 5 35и управпяюшими входами элементов И 3 и4, блока переключения 8 и первым входомблока сравнения 6. Выходы регистра показателя степени 10 соединены с управляощими входами блока переключения 8, распределителя импульсов 7 и запоминаюшегоблока 9, выходы которого подключены кустановочным входам сумматоров 1 и регистра 2,Устройство работает следующим образом, 4 бНа информационную шину устройства 11подается величина х, которую необходимовозвести в степень или извлечь из нее корень и -ой степени, На входную шину 12поступает признак возведения в степень 56или извлечения корня, в зависимости от кэторого второй вход блока сравнения 6 подключается к выходу реверсивного счетчика 5 или старшего сумматора 1, На входную шину 13 поступает код показателя 55степени заданной функции, в соответствиис которым запоминающий блок 9 выдаетна установочные входы сумматоров 1 ирегистра 2 коды разностей Ь" функцииуохо, а распределитель импульсов 7 вы ЙОи При извлечении, например, квадратного корня в и -ом, ( и)-ом, ( и - 2)-ом сумматорах 1 устанавливаются начальные значения у, = О,= 1; /уо= 2 соответственно, а выход г 1 -го (старшего) сумматора 1 подключен ко второму входу блока сравнения 6.Распределитель импульсов 7 выдает сигналы передачи кодов с ( и - 2)-го сумматора на ( и - 1)-ый и с ( и - 1)-го на и -ый. В результате этого в реверсивном счетчике получается код величины, соответствующей значению функции у - -БТехнико-экономический эффект обусловлен введением регистра показателя степени блока переключения и запоминающего блока, благодаря которым предлагаемэе устlройство имеет большие, чем прототип, функциональные возможности, а именно позволяет, помимо возведения в и -ую степень, извлекать корень и -ой степени из непрерывно изменяющейся величины,Кроме того, оно имеет большее быстродействие, поскольку время одного цикла вычисления равно+ 1, где= 2,3, и ( ( - показатель степени или корня вычисляемэй функции), В прототипе время одного цикла равнэ и + 1 для любого показателя степени или корня ( и - число сумматооов устройства).Формула изобретенияУстройство для возведения в степень и извлечения корня, содержащее регистр, группу сумматоров, число которых равно показателю степени, причем выход каждого предыдущего сумматора соединен со входами сложения и вычитания каждого последующего сумматора через соответствующие элементы И, а выход регистра соединен со входами сложения и вычитания первого сумматора через соответствующие элементы И, реверсивный счетчик и блок сравнения, выходы которого соединены со входами распределителя импульсов, подклю531152 Составитель В, Соколов Редактор Н. Вирко Техред ОЛуговая Корректор Н. БугаковаЗаказ 5370/150 Тираж 864 ПодписноеБНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 чекного выходами ко входам реверсивного счетчика, управляющим входам элементовИ и первому входу блока сравнения, о тл и ч а ю ш е е с я тем, что, с цельюрасширения класса решаемых задач и новыщения быстродействия, оно дополнительносодержит регистр показателя степени, блопереключения и запоминающий блок, выходыкоторого соединены с установочными входами сумматоров и регистра, выходы регистра показателя степени соединены с управляющими входами запоминающего блока,распределителя импульсов и блока переключения, подключенного информационными входами к выходам реверсивного счетчика истаршего сумматора, управляющим входом -к одному из выходов распределителя импульсов, а выходом - ко второму входу блокасравнения, входы регистра показателя степени подключены к соответствующим входным шинам, а третий вход блока сравнен"яподключен к входной инфэрмаш;эннэй ш;щеустройства. туИсточники инрэрмации, принятые вэ нпмание при экспертизе;1. Вэрэнэв А. Л. и др. "Цифрэвые аналоги для систем автэматическэгэ управления изд - вэ г.Н СССР, М 1 960. стр, 1 00,2. Авт.св. СССР Х 290279 кл, Г 007/52 эт 1968 г,3 Авт св ГССР пэ заявке д 190 -