Устройство для возведения в степень

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 15 1)5 С 06 Р БРЕТЕНИЯ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСВ ВТО-2 ий и еоб- ергоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИПРИ Гкнт СССР(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использо.вано в качестве специализированных вычислителей автономно или в составебольших ЭВМ в качестве функциональныхрасширителей арифметики. Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет возможности возведения в произвольную дробно-рациональную степень с погрешностью .не превышающей половины единицьг младшего раз575176 ряда аргумента Устройство содерх(итнакапливающих сумматоров 1 Ц =1т) (т - числитель дробно-рациональной степени) первой группы,э блоков 2 двухвходовых элементов И йервой группы,элементов задержки 3 (1=ш), к накапливающих сумматоров 4 (К=1 п) (и - знаменатель дробно-рациональной степениф втоИзобретение относится к вычисли тельной технике и может быть использовано в качестве специализированныхвычислителей автономно или в составе, больших ЭВМ в качестве функциональных расширителей арифметики.Цель изобретения - раоширениекласса решаемых задач за счет возможности возведения в произвольнуюдробно-рациональную степень с 25погрешностью, не превышающей половиныединицы младшего разряда аргумента,На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство содержит 1. накапливающих сумматоров 1 Ц=1 ш) (ш -числитель дробно-рациональной степени) первой группы, 1 блоков 2двухвходовых элементов И первойгруппы, 1 элементов задержки 3(й.=1,еее,тп), К накапливающих сумматоров 4 (К=1п) (и знаменатель дробно-рациональной степени) второй группы К блоков 5 двухвходовых элементов И второй группы 5 40К элементов задержки 6 второй группы, распределитель 7 импульсов,группу элементов ИЛИ 8, сумматор9 результата, число-импульсный вход10 аргумента, выход 11 результатапервый 12 и второй 13 узлы Формирова -ния разностей первого порядка,Устройство функционирует следующим образом.Устройство позволяет воспроизводить Остепенные функции вида у= х +0,5 1,Г-М)5где т, и г. целые положительные числа,х = 1,2,3, Квадратные скобки означают целую часть числа,Узлы 12 и 13 предназначены дляЮ 555формирования кодов чисел 1 , 2 -13 -2 и ( 5)- (0,5)0(1, 5)" 1 - 1, 5)" 5, 0(З, 5)" ) - 0(1, 5)соответственно. рой группь) К блоков 5 двухвходовыхэлементов И второй группы, К элементовзадержки б второй группы, распределитель импульсов 7, группу 8 элементовИЛИ, сумматор 9 результата, число 5"импульсный вход 10 аргумента, выход 11результата,первый 12 и второй 13 узлы Формирования разностей первого порядка. 1 ил. Арифметический ряд разностей п-гопорядка числовой последовательностис общим членом 1(у,5) 1 +1, гдеу = 1, 2, З.о., содержит постоянные. и-(периодически чередующиеся 2 члена.Так, например, для п=3 исходная последовательность (у,5) ( +1 имеетЬ-)следующий вид: 14, 16, 43, 92,1675 2755 422 д 615 858 11585 нееДля данной последовательностизапишем арифметические ряды разностейпервого, второго и третьего порядкасоответственно:Ь 3, 12, 27, 49, 75, 108, 147,1 93 243 . 3006 9 в 155 22 е 265 33 д 39 46550, 57,6, 7 4, 7, б, 7, 4, 7,Данный арифметический ряд разностей третьего порядка содержит постоянные периодические чередующиеся четыре члена (б, 7, 4, 7), В устройствепосредством распределителя импульсовчлены ряда разностей и-го порядкапоследовательности (У,5)" +(вводятся выходными импульсами устройства в узел 13,В процессе воспроизведения устроиством Функции у = х +0,5 целечГ )т) 5)сообразно рассмотреть два режима егоработы, которые соответствуют случаям:Ш(П И т",)П,Случай ш спеИсходное состояние основных узловсхемы следующее, В сумматоре 9 результата записано число С(С -емкость сумматора) а в накапливаютщих сумматорах - числа 1 и(1,5)"соответственно. Первый импульс входной последовательности х переноситпрямой код числа 1 из узла 12 в)5)сумматор 9 результата, В результате показания сумматора 9 результата станут равными нулю (Г+1), а5 15751на его выходе появится импульс переполнения. Одновременно первый входнойимпульс последовательности х Формирует в накапливающем сумматоре чис -.(1,5) 7 . Этотже импульс, воздейстп 7вуя на узел 1.3, Формирует в его накапливающем сумматоре число 1(2,5) 7(1,5)7 р и посРедством РаспРеделителя 7 импульсов заносит в накапливающий сумматор 4 (и) число, соот:15ветствующее очередному члену ряда разностей и-го порядка последовательности (У Ор 5) 1В дальнейшем очередные импульсывходной последовательности х параллельным кодом в сумматор 9 резульи,лтата записывают числа 2 -1, 3 -2соответственно. В результатепосле поступления некоторого(1 с)-го импульса будет выполнено 257(1 р 5)" 1, В этот момент на выходесумматора результата 9 вновь появится импульс переполнения, который поступает на выход 11 результата устройства и по цепи обратной связи обеспечивает перенос показаний накапливающего сумматора 4,1 в сумматор 9 ре зультата в дополнительном коде. В результате показания сумматора" 9 результата станут равными С - (2,5) +1Этот же импульс устанавливает в на апливающем сумматоре 4,(и) число(35)"7- (25 7 и наивнейшем описанные процессы в схеме будут циклически повторяться,За время ввода в устройство числах на его выходе появится число импульсов у, определяемое выражением у =йх+0,5 , Поскольку в данном случае.ши, то число выходных импульсов будет меньше числа входных. Распределитель импульсов обеспечивает Формирование на своих выходах значений кодов разностей и-го порядка (периодическую последовательность50 кодов, определенную текущим номером импульса переполнения на выходе суммам тора 9 результата). Так для случая у = ар+0,57 при первом импульсе вмходной последовательности у на выходе распределителя 7 импульсов будет. сФормировано число 6, втором - 7, третьем - 4, четвертом - 7, пятом -у 6 66, п(естом - 7, седьмом - 4, восьмом -7 и т,д.Случай ши.В режиме, соответствующем втомуслучаю, принцип действия устройствапринципиально ничем не отличается отрассмотренного вьппе. Отличие здесьсостоит лишь в том,.что в этом режиме у )х число импульсов, Формируемых на выходе вычислителя, будет больше, чем входных. В этом режиме числа,поступающие в сумматор 9 результатасо стороны узла 12, по абсолютной величине превышают числа, поступающие всумматор 9 результата со стороны узла13, В результате на один входной импульс последовательности х на выходевычислителя Формируется несколько импульсов последовательности у,Начальное состояние устройства определяется значениями п 1,иТак дляслучая у = х +0,5 состояние накапгЛливающих сумматоров 1,1, 4,1, 4,2 рав-.но соответственно 1 3, 9. Формула изобретен ияУстройство для возведения в степень, содержащее шнакапливающих сумматоров первой группы, шблоков двухвходовых элементов К первой группы, (ш - числитель дробно рациональной степени), причем выходы разрядов 1-го накапливающего сумматора=1п 1-1) соединены с первыми входами. элементов К 1-го блока первой группы, число-импульсный вход аргумента устройства соединен с вторыми входами элементов К первого блока первой группы и через -й элемент задержки (= =1ш) первой группы соединен с вторыми входами элементов К (+1)-го блока первой группы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет возможности возведения в произвольную дробно-рациональную степень с погреш" ностью, не превышающей половины единицы младшего разряда аргумента, в него дополнительно введены инакапливающих сумматоров второй группы, и"1 блоков двухвходовых элементов И второй группы, и(и - знаменатель дробно-рациональной степени, элементов задержки второй группы, распределитель импульсов, группа элементов ИЛК и и сумматор результата, причем выходы элементов И первого блока первой групць: соединены с первыми входами элемен157517 б С ос тавитель С. КуликовРедактор Н,Киштулинец Техред Л,Сердюкова Корректор С,Шекмар Заказ 17 В 5 Тираж 564 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент" г.ужгород, ул. Гагарина,10 тов ИЛИюруппы, выходы которых соедийены с информационными входами сумматора результата, выход переполнения которого соединен с входом запуска распределителя, импульсов и через 1-й5 элемент задержки второй группы Ь 1,п) соединен с первыми входаки элементов И 1 го блока второй группы, вторые входы которых соединены фс вью 10 ходами разрядов М-го накапливающегосумматора второй группы, а выходы элементов И 1-го (12п) блокавторой группы соединены с информационными входами (1-1)-го накапливающегосумматора второй группы, выходыэлементов И первого блока второй группы соединены с вторыми входами элемен-тов ИЛИ группы.