Устройство для извлечения квадратного корня

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ пщ 6 3321 Союз Советских Социалистических Реслублии-ву вт. 68878 18-2 ирисо ени заяв Государственный комите Совета Министров ССС 23) Приор т(43) Опубликовано Бюллетень2 06 53) УДК 681.325(088.8 елаи изобретений н открытии 45) Дата бликов сания 06.06,7 ия оп 2) Авторы изобретени В. Э. Петро Е. Ф. Тощева(71) Заявитель НИЯ КВА НОГО КО 0 5 К АВТОРСКОМУ СВИ 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧ Изобретение относится к устроиствам автоматики и вычислительной техники и предназначено для реализации технических средствв этих областях.Известны устройства 1 для извлеченияквадратного корня, содержащие сумматор,регистр, счетчик, группы элементов И, блокуправления, схемы сдвига и определения числа сдвигов. Однако они обладают недостаточным быстродействием,Наиболее близким по технической сущностик предложенному является устройство 12для извлечения квадратного корня, содержащее первый и второй реверсивные счетчики,триггер, элемент ИЛИ, первый и второй элементы И.Такое устройство имеет сравнительно низкое быстродействие, а также недостаточноширокий диапазон обрабатываемых чисел.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства и расширение диапазона обрабатываемых чисел.Достигается это тем, что в устройство введены первый и второй дешифраторы нуля,третий и четвертый элементы И и дискриминатор четности, состоящий из двух элементовИ и счетного триггера. Инверсный и прямойвыходы этого триггера подсоединены к входам соответственно первого и второго элементов И дискриминатора четности, вторые входы которых и вход счетного триггера подключены к входу устройства. Первый выход дискриминатора четности соединен с входами первого и третьего элементов И, второй выход дискриминатора четности - с входами второго и четвертого элементов И, Вторые входы первого и второго элементов И подключены к нулевому выходу триггера, единичный выход которого соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И. Выход первого элемента И подключен к входу второго дешифратора нуля и входу слокения первого реверсивного счетчика, вход вычитания которого соединен с выходом третьего элемента И, а выход через первый дешифратор нуля - с входом элемента ИЛИ и входом установки в нуль триггера, единичный вход которого и второй вход элемента ИЛИ через второй дешифратор нуля соединены с выходом второго реверсивного счетчика. Вход вычитания второго реверсивного счетчика связан с выходом второго элемента И, выход четвертого элемента И подключен к входу сложения второго реверсивного счетчика и другому входу первого дешифратора нуля, выход элемента ИЛИ является выходом устройства.На чертеже представлена схема устройства для извлечения квадратного корня. Она содержит первый 1 и второй 2 реверсивныеп=Уп 40 45 50 55 60 65 3счетчики, триггер 3, элемент ИЛИ 4, первый 5 и второй 6 элементы И, первый 7 и второй 8 дешифраторы нуля, третий 9 и четвертый 10 элементы И, дискриминатор четности, выполненный на счетном триггере 11 и элементах И 12, 13, вход 14 и выход 15.Работа устройства основана на зависимо- сти и+ 1 = Г(а+1)=Уп+2 п+ 1.Если принять и за число импульсов, поступивших на вход 14 устройства, а величинуа - за число импульсов, поступивших на еговыход 15, то с приходом на вход 14 последующих (2 п+1) импульсов на выход 15 должен попасть еще один (и+1)-й импульс,Перед началом работы реверсивные счетчики 1 и 2, триггер 3 и счетный триггер 11 устанавливаются в нулевое состояние. ЭлементыИ 5, 6 открыты, а элементы И 9, 10 закрыты.Нечетные и четные импульсы входной последовательности подаются соответственно напервый и второй выходы дискриминатора четности. Перед началом работы число импульсов, поступающих на вход устройства, и число импульсов, поступивших на выход устройства, равно нулю, т. е. и=0 и п=0. Чтобыполучить первый выходной импульс и+1=1,на вход 14 устройства необходимо податьодин импульс (2 а+1=1),Первый импульс входной последовательности поступает на первый вход дискриминатора четности, через элемент И 5 - на входсложения счетчика 1, далее, пройдя дешифратор 8 нуля, устанавливает триггер 3 в единичное состояние, а через элемент ИЛИ 4 попадает на выход устройства.Таким образом, после появления на выходеустройства первого импульса в счетчиках 1 и2 фиксируются соответственно коды чисел1 и О, элементы И 9, 10 открыты, а элементы И 5, 6 закрыты.Второй импульс на выходе устройства появляется после поступления на вход еще трехимпульсов 2 а+1=3. В этом случае в счетчиках 1, 2 фиксируются коды чисел О и 2соответственно, триггер 3 устанавливается внулевое состояние, элементы И 5, 6 открываются, а элементы И 9, 10 закрываются,После и-го выходного импульса (в случае,если п - нечетно) в счетчиках 1 и 2 фиксируются соответственно коды чисел а и О,триггер 3 устанавливается в единичное состояние, элементы И 5, 6 закрываются, а элементы И 9, 10 открываются. Нечетные импульсы входной последовательности черезэлемент И 9 проходят на вход вычитаниясчетчика 1, и после поступления на входустройства 2 п импульсов в счетчике 1 фиксируется код числа О.Поэтому (2 п+ 1) -й входной импульс,пройдя дешифратор 7 нуля, переводит триггер3 в нулевое состояние и через элемент ИЛИ 5 10 15 20 25 30 35 44 подается на выход устройства, являясь (и+1)-м выходным импульсом, Если п - четно, после и-го выходного импульса в счетчиках 1 и 2 фиксируются коды О и и соответственно, триггер 3 находится в нулевом состоянии, элементы И 5, 6 открыты, элементы И 9, 10 закрыты.В этом случае четные импульсы входной последовательности через элемент И 6 попадают на вход вычитания счетчика 2 и после поступления на вход устройства (2 п) импульсов в счетчике 2 фиксируется код числа О. Поэтому (2 п+1)-й входной импульс, пройдя дешифратор 8 нуля, устанавливает триггер 3 в единичное состояние и через элемент ИЛИ 4 поступает на выход устройства, являясь (а+1)-м выходным импульсом.В результате каждый импульс на выходе 15 появляется при поступлении на вход 14 количества импульсов, равного квадрату целого числа.Импульсы входной последовательности поступают на каждый из счетчиков в два раза реже, чем в прототипе.1 аким образом, если учесть, что быстродействие устройства в основном ограничено быстродействием счетчиков, можно увеличить частоту входной последовательности, т. е. повысить быстродействие по сравнению с прототипом.Кроме того, в связи с введением дискриминатора четности, длина счетчиков в предложенном устройстве сокращается на один разряд по сравнению с длиной счетчиков в прототипе, что позволяет расширить диапазон обрабатываемых чисел. Формула изобретения Устройство для извлечения квадратного корня, содержащее первый и второй реверсивные счетчики, триггер, элемент ИЛИ, первый и второй элементы И, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства и расширения диапазона обрабатываемых чисел, в него введены первый и второй дешифраторы нуля, третий и четвертый элементы И и дискриминатор четности, состоящий из двух элементов И и счетного триггера, инверсный и прямой выходы которого подключены к входам соответственно первого и второго элементов И дискриминатора четности, вторые входы которых и вход счетного триггера подключены к входу устройства, первый выход дискриминатора четности соединен с входами первого и третьего элементов И, второй выход дискриминатора четности соединен с входами второго и четвертого элементов И, вторые входы первого и второго элементов И подключены к нулевому выходу триггера, единичный выход которого соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, выход первого элемента И соединен с входом второго дешифратора нуля и входом сложения первого реверсивного счет613321 Составитель Н, Шелобанова Техред Н. Рыбкина Редактор И. Грузова Корректор А. Степанова Подписное Заказ 1130/7 Изд. Ло 483 Тираж 841 1.1 ПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 чика, вход вычитания которого соединен с выходом третьего элемента И, а выход через первый дешифратор нуля подключен к входу элемента ИЛИ и входу установки в нуль триггера, единичный вход которого и второй вход элемента ИЛИ через второй дешифратор нуля соединены с выходом второго реверсивного счетчика, вход вычитания которого соединен с выходом второго элемента И, выход четвертого элемента И подключен к входу сложения второго реверсивного счетчика и другому входу первого дешифратора нуля, выход элемента ИЛИ является выходом устройства.5 ии о ма ии Источник нф р ц принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 435522,кл. Ст 061" 7/38, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР301702,10 кл. б 06 Р 7/38, 1968.