Устройство для возведения двоичных чисел в квадрат

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ" 628487 Своз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет(43) Опубликовано 15.10 1 1 763/187/Э Государственный комитет Совета Министроа СССР по делам изооретений и отнрытийбраженски 3) Заявитель ОИСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ДВОИЧНЫХЧИСЕЛ В КВАДРАТ 5 я успел в Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть иопользовано в стохастических вычислитель ных машинах для возведения в Кю степень чисел, представленных в двоичной форме.Известно множительное устройство, содержащее регистры числа, логические элементы, работающие по вероятностно-импульсному принпипу 11 . Опнако аочноогь этого устройства ограничена.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению являетс ройство для возведения двоичных чис квадрат, содержащее счетчик, счетный вход косрого через элемент И соединен с выходами блока элементов ИЛИ, первая и вторая группы входов которого соединены с выходами первого и второго коммутаторов соответственно, первые группы входов которых соединены с выходами регисара числа соогаагсгнанно 21В этом устройстве двоичное число преобразуе К случайных последовательностей остями появЛения импульса, пропорциональными исходномучислу. Указанный метод кодирования позволяет применить К-входовый элемент Идля возведения двоичного числа в К-юстепень, что существенно упрощает схемумножительного устройства. Однако припредставлении двоичного числа случайнвеми последовательностями го.ность вычислений находится в зависимости от длиныдекодируемой с помощью счетчика последовательности, представляющей результатвычислений, Поэтому достижение высокойточности вычислений приводит к значительному снижению быстродействия устройстнЦелью изобретения является повышениебыстродействия устройства.Для достижения поставленной целипредлагаемое устройство содержит рекур 20 рентный регистр сдвига, блок сумматоровпо модулю два, первый и второй блокиэлементов И, выходы которых подключены ко вторым группам входов первого ивторого коммутаторов соответственно,25 входы первого блока элементов И подключены к первой группе выходов рекуррентного регистра сдвига соответственно, вторая группа выходов которого соединенасо входами блока сумматоров по модулюдва соответственно, выходы которого соединены со входами второго блока элементов И соответственно, управляющий вхоясчетчика соединен с последним выходомпервого блока элементов И.На чертеже представлена блок-схемапредлагаемого устройства.ЮУстройство содержит регистр 1 числа,рекуррентный регистр сдвига 2, блок сумматоров по модулю два 3, первый и второй блоки элементов И 4, первый и второй коммутаторы 5, блок элементов ИЛИ6, элемент И 7 и счетчик 8.Рекуррентный регистр сдвига 2, выходы разрядов которого подключены ко входам первого блока элементов И 4, первыйкоммутатор 5, первые входы которого цри Осоединены к выходам разрядов регистра 1,а вторые - к выходам первого блока элементов И 4, и блок элементов ИЛИ 6,входы которого подключены к выходамкоммутатора 5, составляют преобразователь двоичного числа в псевдослучайнуюимпульсную последовательность.Блок сумматоров по модулю два 3, входы которого подключены к выходам разрядов регистра 2, а выходы - ко входам ЗОвторого блока элементов И 4, второй коммутатор 5, первые входы которого присоединены к выходам разрядов регистра 1,а вторые - к выходам второго блока элементов И 4 и блок элементов ИЛИ 6, вхо-ды которых подключены к выходам коммутаторов 5, составляют преобразовательдВоичного числа в псевдослучайные последовательности.Выходы элементов ИЛИ 6 подключенык К-входовому элементу И 7, Выход элмен та И 7 соединен со сче тным входомсчетчика 8, к входу управления которымподключен выход элемента И 4, входы которого присоединены к разрядам сдвигово го регистра 2.При необходимости увеличения степениК, в которую возводится число увеличивается соответственно число блоков 2, 3,4, 5,50Лля обеспечения модуля коэффициента-17взаимной корреляции порядка 2 после -довательностей на входах элемента И 7входы 1 -го сумматора по модулю двар-ой группы 3 ( 1 = 1,2, ", Цр1,2к) присоединены к выходамВ,И ъ1 т - Х Разрядов, регистра 2( 9 стИ с, . г Й И ), сумма по модулюдва состояний которых в первом такте совпадает с состоянием 1, -го разряда)сдвиговсго регистра в Щ -ом такте, длякоторого выполнено соотношение 3 ФРЬ ца для сумм по модулю два состояний выходов 1 сумматоров р Ой группы 3, СОРпадающих в суммами по модулю два состсяний Д-ых разрядов регистра 2(П с с 6 Л ) выполнено соотношение4,Ьц,Устройство работает следующим обраЗОМ.С помощью К преобразователей К -разрядное двоичное число, содержащееся врегистре 1, преобразуется в К псевдослучайных последовательностей, которые имеют максимальный период, равный 2 -1Птактов, математические акидания, пропорциональные содержащему регистра 1, имодуль коэффициента взаимной корреляциипорядка 2. Псевдослучайные последовательности с выходов элементов ИЛИ 6преобразователей поступают на К-входовыйэлемент И 7, выполняющий операцию умножения последовательностей. К выходу элемента И 7 подключен счетчик 8, коммутируемый на максимальный период регистра2 и воспроизводящий в двоичном коде результат операции возведения двоичногочисла в К-ую степень, Коммутация счетчика 8 осуществляется сигналом, поступающим с выхода и -входового элемента И 4,подключенного к разрядам сдвигового регистра 2,Применение К -разрядного сдвиговогорегистра с обратной связью и (К) группсумматоров по модулю два для преобразования-разрядного двоичного числа вК линейно независимых (с погрешностьюпорядка 2) псевдослучайных последовательностей, период которых равен 2Итактов, позволяет производить операциювозведения в К-ю степень с помощью элемента И за 2 - 1 тактов с погрешностью порядка 2При заданной точности вычислений быстродействие данного устройства превышает быстродействие известных стохастических машин.формула изобре тенияУстройствс для возведения двоичных чисел в квадрат, содержащее счетчик, счетный вход которого через элемент И соединен с выходами блока элементов ИЛИ, первая и вторая группы входов которого соединены с выходами первого и второго коммутаторов соответственно, первые группы входов которых соединены с выходами регистра числа ссответственактор рректор М. Демчик менс Подписноеета Совета Минии открытийшская наб., д. 4/ Филиал ППП "Г 1 атент", г, Ужгород, ул. Проектная но, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, сцелью повышения быстродействии устройства, оно содержит рекуррентный регистрсдвига, блок сумматоров по модулю два,первый и второй блоки элементов И, выходы которых подключены ко вторым груп- %пам входов первого и второго коммутаторов соответственно, входы первого блокаэлементов И подключены к первой группевыходов рекуррентного регистра сдвигасоответственно, вторая группа выходов ко-фторого соединена со входами блока сумматоров по модулю два соответственно, выаз 5797/40 Тираж 826 ЫНИИГ 1 И Государственного коми по делам изобретени 1 1 303 5, Моск ва, )К, Рвуходы которого соединены со входами второго блока элементов И соответственно,управляющий вход счетчика соединен споследним выходом первого блока элементов И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Яковлев В. В., федоров Р, ф., Стохастические вычислительные машины, Л., Машиностроение, 1974.2, Авторское свидетельство СССР % 305482, кл. Я 06 С 7/16, 1971,