Устройство для вычисления корней

СОЮЗ СОЕЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУбЛИН 4 с 06 Е 1 У 3 СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБ(56) Авторское свидетельство СССР 9 551641, кл. С 06 Е 7/38, 1972.Авторское свидетельство СССР 9 553622, кл. С 06 Р 1 У 32, 1974. ,54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЪЧИСЛЕНИЯ КОР- йЕИ157) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано гри построении специализированных и проблемно ориентированньгх устройств и функциональных преобразователей для обработки информации в системах реального времени,Цель изобретения - повышение быстродействия. Устройство содержит блок 1приращения функции сумматор 2 функции, шифраторы 3 и 4, сумматор 5 приращения корня, комбинационный сум -матор 6, регистр 7 приращения корня,дешифратор 8, сумматор 9 корня, схему 10 сравнения с константой и блок11 управления, предназначено для вычисления корней нелинейных уравнений в режиме слежения эа быстроизменяющимся значением правой части уравнения, отличается от известных высоким быстродействием благода- дря использованию шифраторов для фор- Ямирования приращений корня в виде одного двоичного разряда в определенной 1позиции кода.з.п. Ф-ли, 1 ил.1 =К +1 - ш,Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах управления реального времени для построения специализированных вычислительных устройстви функциональных преобразователейинформации.Цель изобретения - повышение быстродействия. ОНа чертеже представлена схема устройства,Устройство содержит блок 1 приращения Функции, сумматор 2 ф,нкции,первый 3 и второй 4 шифраторы, сумматоры 5 приращения корня, комбинационный сумматор 6, регистр 7 приращения корня, дешифратор 8, сумматор9 корня, схему 10 сравнения с константой, блок 11 управления, вход 12 запуска информационный вход 13 и Вых.д 14 устройства, Блок 11 управлениясодержит элемент ИПИ 15, ждущий мультивибратор 16, элементы 17-21 задержки, элемент И 22.25Устройство работает следующим образом. Перед началом работы устройства в сумматор 2 функции заносится на чальное значение заданной функции Г = а Х + а Х+ + а коо п п 1-1 "ф еторое, например, для нулевого началь,ного значения корня (Х = О) равноо,значению коэффициента а . В регистры и сумматоры блокаприращения функции заносятся значения коэффициентов а (и = 1,2. и), а регистр 7 приращения корня устанавливается в нулевое состояние. На уп равляюший вход 12 устройства поступает сигнал запуска, который, проходя через элемент ИЛИ блока 11 управления, запускает ждущий мультивибратор, формирующий управляющие сигналы на выходе блока 11 управления, В первом такте первый шифратор 3 формирует на своем выходе и выд.ет на первый вход сумматора 5 приращения корня код номера (Ко)старшего значащего разряда значения функции Е, поступающего с выхода сумматора 2 функции на вход первого шифратора 3. В этом же такте второй шифратор 4 формирует на своем выходе и выдает на второй вход сумматора 5 приращения корня код номера (Й) , старшего значащего разряда приращения функции д Г,которое поступает с выхода блока 1 приращения функции и на первойитерации работы устройства равнонулю, т,е. на выходе первого шифратора 4 - нуль. На третий вход сумматора 5 приращения корня также поступает нуль на первой итерации свыхода регистра 7 приращения корня -код 1. На выходе сумматора 5 приращения корня во втором такте вычисляется код номера 1, старшегозначащего .разряда приращения корняв соответствии с выражением Знак приращения корня формируется спомощью комбинационного сумматора 6в соответствии с выражениеми,з 1 дп(ДХ;) = -з 18 п(Г, )зд.дп(ДЕ; )зЦп(ДХ, ),т.е. знак приращения для следующей итерации равен произведению знаков функции (Г), ее приращения (Г), и приращения корня (ДХ) на предыдущей итерации, причем это произведение берется с обратным знаком, т.е. знак формируется с помощью комбинационного сумматора 6, причем используется его инверсный выход. Для формирования знака приращения корня вместо комбинационного сумматора 6 можно использовать блок, содержащий трех входовый элемент И с инвертором на выходе, Код приращения корня 1, со знаком ДХ, фиксируется в регистре 7 приращения корня в третьем такте, С выхода дешифратора 8 значение приращения ДХ, = 2 подается на вход сумматора 9 корня, где оно в четвертом такте прибавляе гся (или вычитается в зависимости от знака регистра 7 при - ращения корня) к предыдущему значению корня Хо в соответствии с формулой Х, = Хо + Д Х т.е.сХ, = Х, + з 1 Кп(ДХ,) 2 В четвертом такте блок 1 приращения функции начинает вычислять приращение функции ДГ для нового значе 1ния корня Х Количество затрачиваемьж для этого тактов зависит от вида функции К . После окончания этого процесса с управляющего выхода блока 1 приращения функции поступает сигнал на второй вход блока 1 управления, который выдает разрешающий сигнал на управляющий вход сумматора3 14414 2 функции, где вычисляется новое значение функции Г = Г + Дь и разрешающий сигнал на управляющий вход схемы 10 сравнения, где происходит сравнение величины приращения ЬХ с заданной точностью Я . Если Д ХЯ , то схема 1 О сравнения выдает сигнал на блок 11 для продолжения итерацион" ного процесса, Сигнал с выхода схемы 10 10 сравнения запускает ждущий мульти- вибратор блока 11 управления, который выдает управляющие сигналы на другие блоки устройства, функционирование которых происходит аналогично преды дущей итерации, В первом такте первый 3 и второй 4 шифраторы формируют номера старших значащих разрядов значений функции Г, и приращения функции ЬХ, . т.е. коды К,и ш, соответственно. 20 Эти коды поступают на первый и второй входы сумматора 5 приращения корня соответственно с положительным и отрицательным знаками. На третий вход сум- матора 5 поступает код 1 приращения 25 корня с положительным знаком, так что во втором такте вычисляется код нового приращения корня 1 =К+1, - тп,30 35 Знак приращения корня на второй ите-,рации формируется в .соответствии свыражением здп(ЬХ ) = - зз.дп(Е )х хз 1 п(ДГ, ) з 1 дп(АХ,)с помощью комбинационного сумматора б. В третьем такте код 1 и знак приращения Ь Х фиксируются в регистре 7 приращения корня. Новое значение 40 корня Х = Х, + ДХ вычисляется в четвертом такте с помощью сумматора 9 корня, а блок 1 приращения функции формирует новое значение приращения фнукции ЬК , после че го в сумматоре 2 функции вычисляется новое значение функции, а схема 1 О сравнения определяет признак окончания работы устройства, если ЕЬХ поскольку в этом слу чае на вход ждущего мультивибратора блока 11 управления не поступает запускающий сигнал с выхода схемы 10 сравнения. 55Формула изобретения Устройство для вычисления корней, содержащее блок приращения функ-; ции, сумматор функции, схему сравнения с константой и блок управления,причем выход схемы сравнения с константой соединен с первым входомблока управления, первый выход ко-.торого подключен к разрешающимвходам сумматора функции и схемысравнения с константой, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены первый и второй шифраторы,сумматор приращения корня, комбинационный сумматор, регистр приращения корня, дешифратор и сумматор корня,причем информационный выход блокаприращения функции соединен с первым входом сумматорафункции, информационный вход которого подключен кинформационному входу устройства, авыход - к информационному входу первого шифратора, информационный входвторого шифратора соединен с выходомблока приращения функции, управляющие входы первого и второго шифраторов подключены к второму выходу блокауправления, третий, четвертый и пятыйвыходы которого соединены с управляющими входами соответственно сумматора приращения корня, регистра приращения корня и сумматора корня, информационный и знаковый входы которого подключены соответственно к выходу дешифратора и знаковому выходу регистра приращения корня, выход которого соединен с первым входом комбинационного сумматора, второй и третий входы которого соединены со знаковыми выходами блока приращения функции и сумматора функции, а выход - со знаковым входом регистра приращения корня, информационный вход которого подключен к выходу сумматора приращения корня, первый и второй информационные входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго шифраторов, а третий информационный вход подключен к информационному выходу регистра приращения корня, к ; входу дешифратора,к первому входу схемы сравнения с константой, второй вход которой соединен с входом задания кон. станты устройства, выход блока приращения функции соединен с вторым входом блока управления, вход которого подключен к входу запуска устройства, выход сумматора корня соединен с выходом устройства.2. Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок управКорректор Г. Решетник Заказ 6290/53 Тираж 704 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 5 1441417 6ления содержит элемент ИЛИ, ждущий держки, выходы ждущего мультивибра= мультивибратор, пять элементов задер- тора, первого, второго, третьего, жки и элемент И, причем выход элемен- четвертого и пятого элементов эадержта ИЛИ подключен через ждущий мульти- ки подключены соответственно к второ 5вибратор к цепочке из последователь- му, третьему, четвертому, пятому и но соединенных первого, второго и первому выходам блока управления и третьего элементов задержки, второй первому входу элемента И, подключен- вход блока управления подключен к ного вторым входом и выходом соотцепочке из последовательно соединен ветственно к первому входу блока и ных четвертого и пятого элементов за- второму входу элемента ИЛИ.