Устройство для вычисления квадратного корня из суммы квадратов двух чисел

ГОСУДАРСТ ПО ДЕЛАМ ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ОБРЕГЕНИЙ И ОТН 3 фЫТИЙ бр С 06 Р 7 5Ф (21) . 3404798/18-,24 И второй группы, второй выход. распре-. (22) 10.03.82 делителя импульсов соединен с вторыми (46) 07.07.83. Бюл. М 25 . входами элементов И третьей группы (72) В,Л,Строковский и В.В.Клименко . н управляющим входОм регйстра сумма, (53) 681.325.(088,8 . третий выход распределителя импуль- (56) 1. Авторское свидетельство СССР сов соединен с первыми входамн эле 464082,. кл. 6 Об Г 7/552, 1971, ,ментоВ И четвертой, пятой и шестой2. Авторское свидетельство СССР . групп, управляющим входам регистра Р 627477, кл. ,06 Г 7/552, 1978 Разности и,входом первого элемента (прототип). НЕ, выход которого соединен с .вторымивходами элементов И первойгруппы,(54)(57) устрОй".ТВО ддя щщИСЛЕНИя выход знаконого разряда регистра разКВАДРАТНОГО КОРНЯ .ИЗ Суяа 3 КВАдрАТОВ ности соединен с вторыми входами : ДВУХ ЧИСЕЛ, содержащее регистры пер- элементов И пятой группы и через втового и вторьго операндов, распреде-рой элемент НЕ с вторыми входами элелитель импульсов, сумМатор пять . ментов И.четвертой групПы, прямыеУ групп элементов Й и первую группу . н инверсные выходы разрядов регистра (9 элементов ИЛИ., причем выходы разрядов разности соединены с третьими входа" регистра первого операнда соедийены ми соответствующих элементов И соотс первыми входами соответствующих ветственио четвертой и пятой групп, элементов И первой группы пряьаае выходы которых соединены соотнетст-. и инверсные выходц разрадов регист венно с третьими четвертами входаМи Ра втоРого операнда соединены с пер- соответствующих элементов ИЛИ первойвымн входами элементов и соожветст-.группы, выходы которых подключены к венно второй и третьей груи, выходы первому входу сумматора, выход которо. которых соединены:соотзетственно го соединен с информационнымнвходас первыми и вторыми входами сглотнет- ми. Регистра разности и регистра сумствующих элементов ИЛИ первой группы, ,ьн,выходыразрядов которого соедине- о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, ны с вторыми входами элементов Ишесс целью повышения быстродействия, . той группы, выходы которых соединены, в него введены вторая группа элемен- с первыми входамн соответствующих тов ИЛИ, шестая группа элементов И, элементов ИЛИ второй группы, вторыерегистр суьви, регистр разности и входы которых соединены с выходами два элемента ЙЕ, причем первый Выход соответствующих элементов И первой РаспРеделителя ймпульсов соединен с группы, выходы элементов ИЛИ второй входами регистров первого и второго , групы.соединены с вторым входом операндов и вторыми входами элементов;. сумматора.Изобретение относится к вычисли- тельной технике и предназначено для использования в специализированных цифровых устройствах обработки инФормации.Известно спедиализированное цифровое устройство предназначенное для вычисления Функции вида,2 уг И30Недостатками этого устройства являются низкое быстродействие, а также его сложность,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 15 .устройство Функционирующее в соответствии с зависимостью Г,5 Х +Ъ Й /Х 1+У 1- Оз 5 1 Х 1-ЬИ. 202 2,Устройство содержит регистры первого и второго операндов, накапливающий сумматор, пять групп элементовИ, группу элементов ИЛИ, регистрсдвига и распределитель импульсов.Искомое значение функции фГхз хз,умноженное на масштабный коэффициент1,5, образуется на сумматоре за,девять тактов 2 ,Недостатком данного устройстваявляется низкое быстродействие.Цель изобретения - повышениебыстродействия устройства.Поставленная цель достигаетсятем,.что в устройство длявычисле- З 5ния квадратного корня из суммы квадратов двух чисел, содержащее регистры первого и второго операндов, распределитель импульсов, сумматор,пять групп элементов И и первую груп 40пу элементов ИЛИ, причем выходы разрядов регистра первого операндасоединены с первыми входами соответствующих элементов И первой группы,прямые и инверсные выходы разрядов регистра второго операнда сое"динены с первыми входами .элементовИ соответственно второй и третьейгрупп, выходы .которых соединены со"ответственно с первыми и вторымивходами аоответствующих элементовИЛИ первой группы, дополнительно введены вторая группа элементов ИЛИ,шестаня,группа элементов И, регистрсуммы, регистр разности и два элемента НЕ, причем пЕрвый выход распре делителя импульсов соединен.со входами первого и второго операндов ивторыми входами элементов И второйгруппы, второй выход распределителяимпульсов соединенс вторыми входамиэлементовИ,третьей группы и. управляющим входом регистра суммы, третийвыход распределителя импульсов соединен с.первыми входами элементовИ четвертой, пятой и шестой групп,управляющим входом регистра разности и входом первого элемента НБ,выход которого соединен с.вторымивходами. элементов И первой группы,выход знакового разряда регистра раз. - .ности соединен.с вторыми входами эле-.ментов И пятой группы и через второйэлемент НЕ с вторыми входамк элементов И четвертой группы, прямые и инверсные выходы разрядов регистра разности соединены с третьими входамисоответствующих элементов И соответственно четвертой и пятой групп, выходы которых соединены соответственно с третьими и четвертыми входамисоответствующих элементов ИЛИ первойгруппы, выходы которых подключенык первому входу сумматора, выходкоторого соединен с информациончымивходами регистра разнотсти и регистрасуммы, выходы разрядов которого соединены с вторыми входами элементов Ишестой группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ второй группы, вторые.входы которых соединены с выходамисоответствующих элементов И первойгруппы, выходы элементов ИЛИ второйгруппы соединены с вторым входом сумматора,На фиге 1 представленаблок-схемаустройства; на фиг,2 - временная,диаграмма работы распределителя импульсов,Устройство содержит регистры 1 и2 операндовсумматор 3, группы4-9.элементов И, группы 10 и 11 элементов ИЛИ, .регистр 12 суммы, регистр13 .разности, распределитель 14 импульсов и элементы .НЕ 15 и 16,Устройство реализует известнуюприближенную зависимостьз,к)ГРе х 1+Ъмозх-зй.Распределитель импульсов вырабатывает три тактовых импульса Т 1-ТЗ,Сумматор 3 .работает в обратном коде, регистры 1 и 2 операндов содержат прямые коды чисел причем знако-. вые разряды этих регистров всегда установлены в 0 , . так как при вычиспении используются модули операндов..В исходном состоянии открыта группа 5 элементов И, По переднему фронту тактового. импульса,Т 1 осуществляется. запись. операндов Х и.у в регистры 1 и 2 операндов и код Х поступает на вход сумматора 3. Одновременно отпирается группа б элементов И и на вход сумматора 3 поступает коЬ У,.По переднему фронту следующего тактэвого импульса Т 2 осуществляется запись. суммы модулей, полученной на выходе сумматора 3, в регистрсуммы 12,.Одновременно запирается группа б элементов И, отпирается группа 7 элементов И,и,на вход сумматора 3 синверсных выходов регистра 2.операнда У поступает обратный код У.Затем по переднему фронту следующего. тактового импульса 13 осуществ".ляется запись. разности. модулей,полученной на выходесумматора,3.по 5окойчаниюдлительности такта Т 2, в.регистр 13 разности.Так как выходы сумматора соединеныс входами регистра разности со сдви".гом на один разряд вправо, то .в. 1 Орегистре разности будет записанаразность. модулей, умноженная накоэффициент 0,5. Если число, записан.иое в регистре 13, отрицательное,т.е в старший разряд регистра записана1.ф, то по такту ТЗ отпирается группа 9 элементов И и обратныйкод разности модулей поступает навход сумматора 3. В противном случае (результат разностй положительный) по такту ТЗ отпирается группа8 элементов И и на вход сумматора3 поступает прямой код разностимодулей. Одновременно запираетсягрудпа 5 элементов.И, отпирается 25группа 4 элементов И и на вход1 сумматора 3 с регистра 12 суммыпоступает код суммы модулей.Таким образом,:получаемое на сумматоре по окоичайию третьего так"тового импульса число будет раьно.3значению искомой функции, умноженно.му иа.коэффициент 1,5 Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обладает в три раза большим быстродействием при одинаковом времени между передними фронтами тактовых импульсов на вы" ходе распределителя, так как в обоих устройствах минимальный интервал времени между тактовыми импульсами должен быть не менее времени задерж-. ки на.элементах И, ИЛИ и .сумматоре. Если.же операции записи в регистр, инверсии.и сдвига.в.прототипе выполнять за меньший интервал времеви, то и тогда быстродействие предлагаемого устройства будет вьвае более чем.в два.раза. Количество. оборудования,.используемого в обоих. устройствах, можно считать приблизительно одинаковым, танк как введенный регистр разности эквивалентен регистру, входящему . в состав, накапливающего сумматора, но имеет меньшую на один разряд длину, а регистр суммыэквивалентен.используемому в прототипе сдвига ному регистру, .но проще его, так как отсутствуют цепи .сдвига. Увеличение объема устройства за счет введения. дополнительной группы элементов И, группы элементов ИЛИ и двух инверторов компенсируется применением значительно более простого распределителя импульсов.писи Заказ ПП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 или 741/53 1 ВНИИПИ Государс по делам иэобр 13035 р Москва,ж 706 нного ний и Ь, Ра омитета ткрщтий ушская на ССР .г д 4/5