Устройство для возведения в квадрат -разрядных двоичных чисел

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СееетскихСециалнстическнхРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид-ву В 699521(22) Заявлено 21.11. 80 (21) 3240588/18-24 (51 М. КП. С 06 Р 7/552 с присоединением заявки М -Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДате опубликования описания 150882(54), УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В КВАДРАТ и-РАЗРЯДНЫХ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛИзобретение относится к вычисли- тельной технике и может быть исполь эовано при построении специализированных вычислителей, предназначенных для цифровой обработки сигналов в реальном масштабе времени,По основному авт. св. 9 699521 известно устройство для возведения в квадрат и-разрядных двоичных чисел, содержащее цепочку сумматоров, последовательно соединенных межразрядными связями переноса, входы ко-. торых соединены с выходами элементов И, а выходы с 3-ми (3=12 п) выходами устройства, (2 п)-ый и 2 п-ый выходы устройства подключены соответственно к шине информационного нуля и и-му входу устройства, 1-ый вход (1 и 1 п) устройства соединен непосредственно с входом одноразрядного сумматора, выход суммы которого соединен с 3:21 выходом устройства, 1-ый вход устройст. ва (1 2,3 п) соединен с первыми входами (1-1)-ых элементов И, вторые входы которых подключены к к-му (1 си 1,21-1) входу устройства 111.Недостатком известного устройства является то, что оно дает правильный результат лишь при работес числами, выраженными пряьим кодом. В то же время в целом ряде циф 5ровых устройств необходимо производить операции, в том числе и возведение в квадрат, над числами, выраженными дополнительным кодом.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства за счет возведения в квадратдвоичных чисел, выраженных дополнительным кодом,Цель достигается тем, что в устройство для возведения в квадрати-разрядных двоичных чисел введеныдвухвходОвые элемента И-НЕ и дополнительный сумматор, вход переносакоторого подключен к выходу переноса первого из цепочки последовательно соединенных сумматоров, авыход сумма дополнительного сумматора является выходом старшего разряда устройства, выходы (и)-ыхдвухвходовых элементов И-НЕ подклю чены к входам дополнительного и пер.вых (и)-ых старших разрядов сумматоров, причем знаковый разряд и(И 1)-ые разрядные входы устройства (в-(1,и-) подключены к первому 30 и второму входам соответственноЮ(й)-ых двухвходоных элементов И-НЕ третий вход (п)-го сумматора под: ключен к входу логической единицы.На чертеже изображена функциональ ная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит элементы ИЪ-б, сумматоры 7-12, двухвходовые, элементы И-НЕ 13-15. Предлагаемое устройство состоит из элементов И1-6, сумматоров 7-11, соединениямежду которыми выполнены точно так 10 же, как и в прототипе и введенных элементов: сумматора 12 и днухвходовых элементов И-НЕ 13-15. Вход переноса дополнительного сумматора12 соединен с выходом переноса це почки сумматоров 7-11, выходы элементов И-НЕ подключены соответственно к входам сумматоров н (п)-ых старших разрядах, причем к входамэлемента И-НЕ, подключенного к сумматору в-го разряда (в=1 п), подключены знаковый и (в 1)-ый разряды входного числа и один из входов сумматора ( и -1) -го разряда 10 подключен к шине информационной единицы.Работу схемы фиг. 2 проиллюстрируем на примере возведения в квадрат отрицательного числа, выраженного дополнительным кодом и имеющего четы ре разряда (помимо знакового).Пусть исходное число равно 10101(первый разряд - знаковый). Приподаче этого числа на входные шины устройства с выходных шин снимаются сигналы вида 01111001 (первый - знаковый разряд, равен нулю, посколь.ку при возведении н квадрат как положительного, так и отрицательногочисла выходной результат всегда положителен),Число 01111001 являетсяквадратом числа 10101, Легко также 40 убедиться в том, что при подаче навходы устройства числа 01011 на. выходах устройства образуется квадрат этого числа, равный 01111001.В общем случае, если представить 45число н дополнительном коде в видеарифметической суммыХ=1 Х +. Я. "Хгде Хо - знаковый разряд;х - 1-ый разряд мантиссы числа для определенностирассмотрен случай Х/)то для п.-4 мантисса произведениядвух одинаковых чисел (т.е. квадрат 55исходного числа) может быть ныражена следующим образов-н 2 (Х+ХЪХ 4)+1 О+ 2- Х ФСигнал вида ХоМтполучается на выходе элемента И-НЕ 13, Хо М - на выходе элемента И-НЕ 14, х)- на выходе элемента И-НЕ 15. Сигналы вида ХХ,Х Х ХРХ Х Х 4 Х Х 4 ХфХ 1 снимаются с выходов элементов И соотвественно 1-6.Поразрядное суммирование сигналов Ь соответствии с формулой (2) производится на цепочке сумматоров 7-12.Старшие разряды выходного числа снимаются с выходов сумматоров 12,11,10, 9,87, предпоследний разряд всегда ранен информационному нулю, а младший разряд - младшему разряду исходного числа.Таким образом, предлагаемое Уст"ройство обладает более широкимифункциональными возможностями, чемпрототип, поскольку правильный результат на ныходе устройства получается не только н том случае, когда входное число представлено прямымкодом, но и тогда, когда входноечисло ныражено дополнительным кодом.формула изобретенияУстройство для возведения в квадрат И -разрядных двоичных чисел поавт, св, Р 699521, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счетвозведения в квадрат двоичных чисел,представленных дополнительным кодом,н него введены двухвходовые элементыИ-НЕ и дополнительный сумматор, входпереноса которого подключен к выходупереноса первого из цепочки последовательно соединенных сумматоров, авыход суммы дополнительного сумматора является выходом старшего разряда устройства, выходы (п)-хдвухнходовых элементов И-НЕ подключены к входам дополнительного и первых (п)-х старших разрядов сумматоров, причем знаковый разряд и(в:1,п) подключены к первому ивторому входам соответственно(и) -х днухвходовых элементов И-НЕ,третий вход (и) -го сумматора подключен к входу яогической единицы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 699521, кл. 6 06 Р 7/552,. 1978.Госуд ам из Москв митета СССРкрытийкая наб., д. 4