Устройство для возведения в квадрат число-импульсного кода

ОП ИС ИЗОБАТЕ Союз СоввтсиикСоциалистичесиикРесиублии ВТОРС КОМУ С 1) Дополнительное к авт.сви 2) Заявлено 23.02.77 (2 ) присоединением заявки И 2 гударственний квинтетСССРделам нзобретеннйк атнритей) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ЧИСЛО-ИМПУЛЬСНОГО КОД АДРА Т Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и можетбыть использовано при реализации технических средств дискретной автоматики ивычислительных устройств,Известны устройства возведения в5квадрат числа, представленного число импульсным кодом Г 11,Недостатком известных устройств является сложность схемы.0Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для возведения в квадрат число импульсного кода, содержащее счетчик основа.ния, задающий генератор, выход которогосоединен со входом синхронизации блокауправления, второй вход которого подключен к входной шине, и группы элементовИ 2,Основным недостатком данного устройства является наличие в его составенакапливающего счетчика-сумматора, чтосущественно усложняет схему и ограничивает его использование в устройствах,где наряду с повышенными требованиями по надежности и минимуму аппвратурных зв, трат отсутствуют жесткие требования по быстродействию.Целью изобретения является упрощение устройства.Поставленная цель достигается тей, что в устройство введены счетчик результата, регистр числа, анализатор нуля, элементы ИЛИ, причем счетные входы счетчика основания и счетчика результата под. ключены к выходам соответствующих элементов ИЛИ, первые входы которых объединены и связаны с первым выходом блока управления, а вторые входы соединены соответственно со вторым и третьим выходами блока управления, четвертый, пятый и шестой выходы которого подключены к первым входам элементов И соответственно первой, второй и третьей групп, вторые входы элементов И соответственно первой группы соединены с рвзрлднымы выходами счетчика основания,. второй группы - с прямыми, а третьи - с обрат-.- ййми ьМходами разрядов регистра число,выходы первой, второй и третьей группэлементов И соединены соответственно сразрядными входами регистра числа, счетчйкаомовения и со Входами старшихразрядов счетчика основания, выход которого через анализатор нуля подключен куправляющему входу блока управления.На чертеже представлена блок-схемаустройства для возведения в квадрат чис- ло импульсного кода,Устройство содержит задающий генератор 1, блок 2 управления, регистр 3 числа, счетчик 4 основания, счетчик 5 результата, группы элементов И 6 8, эле-менты ИЛИ 9 и 10, анализатор 11 нуля,входную шину 12.,В процессе работы устройство реализует аналитическое выражение квадратачисла в виде числового ряда, который может быть представлен какИ"= ЕЮ+1)1"- ОРаботаустройства основана на циклическом подсчете результата формируемого в каждом цикле монотонно возрастаю. щего числа входных импульсов с предварительным умножением этого числа в каждом цикле на два с сохранением нулевогокода основания в первом цикле и добавле-.нием 1" в счетчик 5 результата в каждом икле,В исходном состоянии регистр 3 исчетчики 4 и 5 установлены в нулевое состояние. На всех выходах блока 2 управ-.ления сигналы отсутствуют, а на его управляющий вход с выхода анализатора 11нуля подается разрешающий потенциал.Первый выходной импульс с шины 12через блок 2 управления поступает насчетчик 5. При поступлении последующихимпульсов блок 2 управления по каждому Входному импульсу формирует на сВОихвыходах определенную последовательностьуцращйпощиХ сигналов, синхронизация которых осуществляется от задающего генератора 1. Такая организация вычисле" ния обеспечивает реализацию требуемогочисла циклов Й 1. С помощью управляющих сигйалов бло ка 2 управления для каждого входного амйульса Выполняются следующие дейст. вия: увеличение на ф 1" числа в счетчике 4 основания; отсчет счетчиком 4 основа-, ;иияумноженного-на Ъбе,"получейногочисла ймйфЯ:Ов с одйсбфеменным подсчетом счетчиком 5 результата значения суммы ЗЯС 16 4 ь,тем самым заменяется операция 1=Опараллельного суммирования с использо- ванием параллельного сумматора на операцию последовательного счета с использованием счетчика 5 результата); добавление 1 к текущему результату,за счет чего осуществляется коррекция для полу чения точного результата в каждом текущем цикле Для выполнения этих действий хранимое в регистре 3 значение величины основания, соответствующее предыдущемуциклу,через группу элементов И 7 поступает в прямом коде в счетчик 4. 11 о сигналу с первого выхода блока 2 управления через элементы ИЛИ 9 и 10 проиэводится прибавление 1" В счетчики 4 и 5,в результате чего осуществляется увеличейие на "1" кода основания и добавле 25 ние 1 ф к текущему результату (коррекция), Затем через группу элементов И 6код основайия передается из счетчика 4в регистр 3 и через группу элементов И8 в обратном коде возвращается в счетЗО чик 4 со сдвигом на один разряд влево,Указанным сдвигом осуществляется умножение на два.Формирование доцолнительного кодаосуществляется добавлением в счетчик 435 со второго выхода блока 2 управления через элемент ИЛИ 9 двух импульсов (сучетом произведенного действия умножения на два),Отсчет счетчиком 4 основания умно 40 женного на два числа импульсов с одновременным подсчетом их счетчиком 5 результата осуществляется с помощью блока 2 управления путем формирования наего втором и третьем выходах непрерывной серии сйнхронныхимпульсов, поступающих на счетчики 4 и 5 через элементыИЛИ 9 и 10, Процесс отсчета завершается при переполгении счетчика 4, в результатечего на выходе анализатора 11 нуляФОРмйруется запрещающий потенциал, подаваемый на управляющий вход блока 2управления, и формирование. серии импульсов на его выходах прекращается.Для обеспечения нормального функцио 55"ййрования устройства исходя иэ разрядности числа г. и частоты следования числоимпульсного кода, частота задающего генератора 1 выбирается такой, чтобы суммарное время ня выполнение подготовительных действий и отсчет величины осно валия в каждом цикле не превышало периода следования импульсов входной частоты, 5В случае, когда Входнвя частота доствточно высока и быстродействие схемы не обеспечивает обработку каждого входного импульса, с цомощью блока 2 управления " может быть организован такой режим ра- боты устройства, при котором реализуется следующее эквивалентное выражение квадрата числа;и И = 11+ 2 ; 1151:1При этом на первом этапе в процессе поступления число импульсного кода осуществляется одновременный подсчет числа импульсов счетчиками 4 и 5, в результате чего ня счетчике д результата форс"20 мируется первое слагаемое и приведенного выше выражения.В дальнейшем работа схемы по формим рованию и суммированию слагаемого 2 Е 1 251=1осуществляется следующим образом, Производится преобразование кода основания в счетчике 4 в дополнительный код путем передачи содержимого счетчика 4 через30 группу элементов И 6 в регистр 3, возврата его через группу элементов И 8 в обратном коде со сдвигом нв один разряд влево в счетчик 4 и добавления в счетчик 4 двух импульсов (с учетом сдвига нв35 один разряд). Полученный результат (до полнительный код числа двя) перецаетса через группу элементов И 6 в регистр 3. Затем организуется циклическая работа схемы, при которой число из регистра 3 через группу элементов И 7 передается в счетчик 4, к нему добавляется два импульса, таким образом формируя код 2 .(И.). Это значение через группу элементов И 6 запоминается в регистре З.и. далее, аналогично описанному выше, про изводится отсчет счетчиком 4 основания числа импульсов с одновременным подсчетом их счетчиком 5 результата.Процесс вычисления 11 завершается2после выполнения указанного циклического действия И -1 рвз путем получения на анализаторе 11 нуля сигнала перепол пения счетчика 4 в момент формирования очередного значения кода 2 (1 -1) при 55 Предлагаемое устройство может быть также использовано для возведения в кввд рят чисел, представленных параллепным кодом, Для этого счетчики 4 и 5 должны быть снабжены дополнительными входными разрядными шинами для внесения параллельного кода основания. При этом блок 2 управления формирует поспедова тельность управляющих импульсов аналогично . описанному выше режиму.Технико-экономическая эффективность,устройства заключается в том, что в отличие от построения сумматора на один разряд, требующего в среднем до семи логических элементов типа И-ИЛИ-НЕ, не считая триггеров и линий задержек, при построении счетчика расходуется в среднем до двух аналогичных логических элементов.Таким образом, использование счетчика результата, соответствующих связей между элементами и организапия вычислений позволяют существенно упростить схему устройства возведения в квадрат число а 1 мпульсного кода,Формула изобретенияУстройство для возведения в квадрат число импульсного кода, содержащее счет чик основания, задающий генератор, выход которого соединен со входом синхронизации блока управлении, второй вход которо го подключен к входной шине, группы элементов И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью упрощенна устройства, в него введены счетчик результата, регистр числа, анализатор нуйа, элементы ИЛИ, причем счетные входы счетчика основания и счетчика результата подключены к выходам соответствующих элементов ИЛИ первые входы которых объединены и связаны с первым выходом блока управления, в вторые входы соединенй соответственно со вторым и третьйм выходами блока управления, четвертый, пятый и шестой выходы которого подключены к первым входам элементов И соответственно первой, второй и третьей групп, вторые вхо., ды элементов И соответственно гервой группы соединены с разрядными выходами счетчика основания, второй группы -с пря. мыми, а третьей - с обратными выходами раз-. рядов регистра чйспа, выходы первой, второй и третьей групп элементов И соединены соответственно с разрядными входами регистра числа, счетчика основания и со входами старших разрядов счетчика оско ванна, выход которого через анализатор7 703806йуна подключен к управляющему входублока управлениа МИсточники информ апии 1принятые во вниманиЬ при экспертизе М 1 г атель Н. ШелобановаМ. Келемеш Корректор Сост ач Техредактор Н, Л аз 7813/4 Веселовская 78 Подписноеого,комитета СССРий и открытийРаушская наб., д. 4/Ужгород ул, Проектная отвеин брет аи 11303 ЛП Пят лиан Тираж ПИ Госуда дедам изо 5, Москва, 81, Авторское свидетельство СССР475619, хл, 6 06 Г 7/38, 1973.2. Авторское свидетельство СССР419889, кл, 6 06 Р 7/38, 1972,