Устройство для извлечения квадратного корня

Г, ,Тг., П ИСАИИЗОБРЕТЕН И ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Союз СоветскикСоциалистическихРеспубпик И(22)Заявлено 08.06 с присоединением за 7 (21)249киМ Р 7/Э асударстеевный кфивтат СССР аа деаак юзааретае я вткритаю(71) Заявитель ганрогский радиотехнический институт им. В. Д. Калмыкова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КВАДРАТНОКОРНЯ зобретение относится к об и вытельной техники и может быть и польицифровых вычислительных м ородных вычислительных ст но зо на о турах. Известны у ратного корня содержашие су гические схем Эти устройстройства извлечения квадбез восстановления остаткамматор, два регистра и лоы 11,ства обладают небольшим м, так как при операциидратного корня на один - сдвига определяется одбыстродействие извлечения ква л сложения цифра резул тат 15 еской сущ- устройсткорня, соментов И,технич ется ного ы эл 26 также обствием. повышениеойство стродей ляется ва, Наиболее близким поности к предложенному явлво для извлечения квадрдержащее сумматор, груэлементы ИЛИ 12),Однако известное устладает недостаточным б11 елвю изобретения ябыстродействия устройст Это достигается тем, что устройство содержит суммирующий блок, выполненный в виде матрицы, одноразрядных сумматоров, содержащей й столбцов и элементы НЕ, причем входные шины подкорецного выражения подключены к первым входам одноразрядных сумматоров двух младших разрядов каждого 1 -го столбца матрицы ( =1-, тт ) суммирующего блока, ко вторым входам которых подключена шина единичного потенциала, шины остатка подкоРенного выражения соединены с первыми входами одноразрядных сумматоров остальных разрядов первого столбца матрицы и первыми входами элементов И первой группы соответственно разрядов, начиная с третьего по (К)-ой, где К - количество информационных разрядов.т второго столбца матрицы, выход переноса одноразрядного сумматора старшего разряда каждого 1 -го столбца матрицы суммирующего блока подключен к соответствуюшим выходным шинам устройства, ко входам элементов НГ: и к первым входам3 6845элементов И Второй группы соответствующих столбцов матрицы вторые входы последнйх соединены с выходалли одноразрядных сумматоров соответственно разрядов,начиная с первого до 1 К)-ого соответствующего столбца матрицы, выходы элементов НЕ соединены со вторыми входамиэлеллентов И первой группы соответствуюшего столбца матрицы и с одним из входов одноразрядных сумматоров разрядов, 10начиная с.третьего соответственно каждого 1 -го начиная с 1 2 по= и -1столбца матрицы, выходы элементов Ипервой и второй групп подключены ко входам соответствующих элементов ИЛИ, выходы которых подключены к первым входам (одноразрядных сумматоров соответствующих разрядов каждого ( 1 +1)-гостолбца матрицы, ко вторым входам всехстолбцов матрицы, кроме последнего,подключены шины дополнительного кода.На чертеже представлена схема устройства. Устройство содержит шины 1 остатка подкоренного выражения, входные шины 2 подкоренного выражения,25 шину 3 единичного потенциала, шины 4 дополнительного кода, одноразрядные сумматоры 5, элементы НЕ 6, элементы И 7 первой групп, элементы И 8 второй30 ,группы, элементы ИЛИ 9, выходные, шины 10 устройства.Устройство для извлечения квадратного корня работает следующим образом. Перед началом вычисления разряды подкоренного в ыражения по входным шинам35 2 попарно заносятся на первые входы двух младших разрядов сумматоров 5 П/2 столбцов матрицы, где- количество столбцов в матрице. В оставшихся сумматорах40 5 о/2 столбцов матрицы по входным шинам 2 в два младших разряда сумматоров 5 заносится Оф причем два старших разряда подкоренного выражения заносятся В два младших разряда суммато 45 ра 5 первого столбца матрицы. Следующие два разряда заносятся в два младших разряда сумматора 5 второго столбца матрицы и т.д. На вторые входы двух младших разрядов сумматоров 5 всех50 столбцов матрицы по входным шинам 3 постоянно заносится "1", Б первом столбце матрицы осуществляется суммирование первого остатка подкоренного выражения, равного "0", который поступает на сумматор 5 по входным шинам 1 и дополнительный код величины 000;01 который поступает на сумматор 5 по входным шинам 4. Перенос старшего разря 40 4да сумматора 5 первого столбца матрицы записывается в старший разряд р.- гистра результата по выходной шине 10.Одновременно этот перенос поступает на первые входы элементов И 8 и через элемент НЕ 6 на вторые входы элементов И 7 второго столбца матрицы. На вторые входы элементов И 8 поступает второй остаток подкоренного выражения с выходов сумматора 5 первого столбца матрицы со сдвигом на два разряда в сторону старших разрядов, На первые входы элементов И 7 поступает первый остаток подкоренного выражения с пер-. вых входов сумматора 5 первого столбца матрицы со сдвигом на два разряда в сторону старших разрядов, Если перенос в старшем разряде сумматоров 5 равен "1", то записывается "1" в старший разряд регистра результата по выходной шине 10 и срабатывают элементыИ 8. Е- ли же перенос равен "0", то записывает- си "0" в старщий разряд регистра результата по выходной шине 10 и срабатывают элементы И 7, Через элементы ИЛИ 9 второго столбца матрицы второй остаток подкоренного выражения поступает на первые входы всех разрядов суммирующего блока, кроме двух младших разрядов. На вторые входы всех разрядов сумматоров 5, кроме трех младших разрядов, поступаетдополнительный код величины 000.01по входным шинам 4. На сумматор 5 третьего младшего разряда второго столбцаматрицы поступает перенос с выхода элемента НЕ 6, который возник в сумматоре старшего разряда первого столбца матрицы, и далее идет на второй вход сумматора 5 четвертого младшего разряда третьего столбца матрицы и т.д, Перенос совторого столбца матрицы через элементНЕ 6 поступает на один из входов сумматора 5 третьего младшего разряда третьего разряда матрицы, далее на вход сумматора 5 четвертого младшего разряда четвертого столбца матрицы и т.д.Предлагаемое устройство извлечения квадратного корня обладает большим быст родействием по сравнению с устройством извлечения квадратного корня без восстановления остатка со свободным регистром,Формула изобретенияУстройство для извлечения квадратного корня, содержащее сумматор, группы элементов И, элементы ИЛИ, о т л и ч а ю5 68454 ц 1 е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оцо содержит суммирующий блок, выполненный в виде матрицы одноразрядных сумматоров, содержащий 11 столбцов и элементы НЕ,5 причем входные шицы подкоренного выражения подключены к первым входам одноразрядных сумматоров двух младших разрядов каждого 1-го столбца матрицы (1 1 -, о ) суммирующего блока, ко 10 вторым входам которых подключены шина единичного потенциала, шины остатка подкоренного выражения соединены с первыми входами одноразрядных сумматоров остальных разрядов первого столбца матри цы и первыми входами элементов И первой группы соответственно разрядов, начиная с третьего по (К)-ой, .где К - количество информационных разрядов, второго столбца матрицы,выход переноса однораз О рядного сумматора старшего разряда каждого 1 -го столбца матрицы суммирующего блока подключен к соответствующим выходным. шинам устройства, ко входам элементов НЕ и к первым входам элемен 25 тов И второй группы соответствующих столбцов матрицы, вторые входы последних соединены с выходами одноразрядных сумматоров соответственно разрядов, начиная с первого до (К)-ого соответсч вующего столбца матрицы, выходы элементов НЕ соединены со вторыми входами элементов И первой группы соотвеч ствующего столбца матрицы и с одним из входов одноразрядных сумматоров разрядов начиная с третьего соответстФ Ф венно каждого 1 -го, начиная с 1 2 по Ч=0- 1 столбца матоицы. выходы элементов И первой и второй групп подключены ко входам соответствующих элементов ИЛИ, выходы которых подключены к первым входам одноразрядных сумматоров соответствующих разрядов каждого ( 1+ 1)- го столбца матрицы, ко вторым входам которых всех столбцов матрицы, кроме последнего, подключены шины дополнительного кода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Каган Б, М Каневский М, М., Цифровые вычислительные машины и системы . М,. "Энергия", 1974, с. 310-322.2. Карцев М. А. Арифметика цифровых машин. М., "Наука", 1969, с. 536- 542 (прототип),