Устройство для возведения двоичного числа в степень

О П И С А Н ".И Е рц 624227,ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихе еспубпин К АВТОУ СКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ(Я) Опубликовано 15.09,786 юллетень34 Гасударственный немнте Сееета Мнннстраа СССР пе делам нзебретеннй н етнрытнй(46) Дата опубликования описания 02.08.78. П. Боюн,егики АН Украинской СС Институт(7) Заявите СТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ДВОИЧНОГО ЧИСЛА В .СТЕПЕНЬ(54 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено при построении специализированных вычислительных устройств и функциональных преобразователей информации.5Известно устройство цпя возвецения двоичного числа в четвертую степень, соцержащее элементы задержки, цвоичный счетчик, выхоцы которого через первую руппу элементов И соединены со вхоцами первого сумматора, выхоцы которого через вторую и третью группы элементов И поцключены ко вхоцам второго сумматора, выхоцы которого через четвертую группу элементов И соецинены со вхоцами третьего сумматора. Оно имеет низкое быстродействие, так как исхоцное число прецставляется в вице поспецователь,ности импульсов, цля обработки квжцого иэ которых в устройстве затрачивается 2 п четыре такта, Наиболее близким к изобретению техническим рещением является устройство для возведения двоичного числа в степень, содержащее Ф - разрядный регистр числа и три суммато - 2 З ра, причем выхоц кажцого- го раэряца регистра числа соецинен со вхоцом ( 1 +1)-го разряца первого сумматора, шина сцвига устройствасоединена со вхоцами сцвига регистра числа, первого и третьего сумматоров, первый информационный вхоц устройства соецинен со вхоцом мпацщего разряца регистра числа. Это известное устройство характеризуется большим объемом оборуцования и низким быстроцейсгвием, вызванным послецовагельиым характером перецачи информации через цпинную цепочку поспецовательно соециненных блоков.Цепь изобретения - сокращение объема оборуцования и повьццеиие быстроцейсгвия. В прецпагаемом устройстве это цостигаегся тем, что выхоц т -го раэряца первого сумматора соецинен со вхоцами 1 - го и ( 1 +1)-го раэряцов второго сумматора, выхоц 1 -го разряца которого соецинен со вхоцом+1 )-го раэряца третьего сумматора, прямой выхоц е -го разряца регистра числа соецинен со вхоцом624227 иг Сцвиг н цин. раз Сдвиг начетыре разряда Сцвиг нацва разря три разрца2 Х +Х 3 2( Х + 1) 000000 ОО 00 00000 0 00001 00000 00000 О 000001 Резупьга сный выход Ф -го раэряца регистра числа соецинен со вхоцом (1 +1)-го разряца третьего сумматора, второй информационный вхоц устройства соецинен со вхоцом мпацшего раэряца первого сумматора, а третий - со вхоцом мпацшего раэряца и Б со вхоцом старших, начиная с (И +2)-го, разрядов третьего сумматора.Яа чертеже прецставпена схема устройства цпя возвецения цвоичного числа в степень, 16Оно соцержит И - разряцный регистр 1 числа, сумматоры 2, 3 и 4, первый, второй и третий информационные вхоцы 5, 6 и 7 устройства и шину 8 сцвига.Начальное состояние регистра 1 и сумматоров.2, 3 и 4 - нулевое. С прихоцом импульса на шину 8 происхоцит сдвиг содержимого регистра 1 и сумматоров 2, 3 и 4 соответственно на оцин, цва, три и четыре раэряца влево, после чего на информационные вхоцы 5, 6 и 7 устройства поступает очерецной импульс поспецоватепьного кода числа, который осуществляет: во втором такте - цобавпение к соцержимому третьего сумматора 4, второго сум магора 3 и первого сумматора 2 уцвоенного (со сцвигом на оцин раэряц влево) 4коца соответственно из второго 3, первого 2 сумматоров и регистра 1, цобавпение к содержимому второго сумматора 3 и третьего сумматора 4 соответственно прямого и удвоенного обратного коца регистра 1, а также цобавпение единиц, в младший разряд первого сумматора 2 по вхоцу 6 с цобавпением единицы в мпацший и старшие, начиная с (И+2)-го, разряцы третьего сумматора 4; в третьем такте - цобавпение к содержимому вторс- го сумматора 3 кода первого сумматора 2 и цобавпение ециницы в регистр 1 по вхоцу 5; в четвергом такте - цобавпение к соцержимому третьего сумматора 4 уцвоенного (со сцвигом на оцин разряц влево) коца второго сумматора 3. Носпе четырех ц -тактов, гае Ю -количество разряцов послецовагепьного.коца числа, в первом 2, во,.втором 3 и третьем 4 сумматорах накапливается текущее значение коца соответственно квацрата, куба и четвертой степени ог поспецовательного коца числа, поступившего на информационные входы 5, 6 и 7,Работа прецпагаемого устройства илл 1 о- стрируется таблицей. ачение коца в сумматорах624227 Продолжение таблицы После дскб.вательный кодчисла Значение кода в сдвиговом регистре 1 ( М) Такты 2(Х ) з(Х) 10 0100 0101 001001 00110110 Реэупьтат 001001 011011 01010001 Устройство цпя воэвецения цвоичного чиспа в степень, соцержашее ( -разряцный регистр чиспа и три сумматора, причем 40 выхоц квжцого 4 -го разряца регистраФчиспа соецинен со входом ( +1)-го рвзряца первого сумматора, шина сцвига, устройства соецинена со вхоцами сцвига реПрецпагаемое устройство, по сравнению с известным, имеет меньший объем оборуцоввния за счет исключения части бпоков и бопьшое быстроцействие за счет сокрашения числа тактов, затрачиваемых на обработку каждого разряца числа, так как в известном устройстве цпя возвецения в четвертую степень затрачивается цевять тактов, а в прецпагаемом - четыре такта, т.е. быстродействие повышено в 2,25 раза. формупа изобретения Значение кода в сумматорах 0010 ОО 00010000 001010 00010000- 2 Х11111011-(2 Х 4 Ц гистра чиспа, первого и третьего сумме торов, первый информационный вхоц уст ройствв соецинен со вхоцом мпацшего ра ряца регистра чиспа, о т и и ч в ю ш е е с я тем, что, с цепью сокрашения обжима оборудования и повышения быстроцействия, выхоц-го рвэряца первого сумматора соединен со вхоцами-го и ( + Ф 1) -го разряаов второго сумматора, выхоц- го разряцв которого соецинен со вхоцом (1 +1) -го разряца третьего сумматора, прямой выхоц-го раэряца регистра чиспа соецинен со вхоцом-го разряца второго сумматора, инверсный выхоц -го разряца.,регистра чи,пв соецинен со вхоцом ( +1)-го раэрйцв третьего сумматора, второй информационный вхоц устройства соецинен со входом мпацщего разряца первого сумматора, в третий - со вхоцом мпацшего разряда и со вхоцами старшйх, начиная с (Н +2)-го разряцов третьего сумматора.Тираж 826 ПоцписноеГосуцарствениого комитета Совета Минпо цепам изобретений и открытий5, Москва, Ж, Раущская набц. 4 стров ПП "Патент, г. Ужгороц, уп. Проектная,Составитепь Н. ШепобановаТехрец Н, Анпрейчук КорректерИ. Гоко