Устройство для извлечения корнятретьей степени

ГСоюз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ пв,842803 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 070579 (21) 2762242/18-24 51)М, Кд,з 6 06 Г 7/552 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения А.И. Стасюк 1Киевский ордена Трудового Красного Знам ниинститут инженеров гражданской авиации(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОРНЯ ТРЕТЬЕЙ СТЕПЕНИ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено автономно и в комплексе с цифровой вычислительной машиной.Известно устройство для извлечения корня третьей степени, содержащее два счетчика, накапливающий сумматор, триггер элемент задержкиэлемент И, ИЛИ и формирователь импульсов (11,В этом устройстве в основу алгоритма работы положено итерационноевыражение, что определяет его относительно невысокое быстродействие.Наиболее близким по технической 15сущности к предлагаемому являетсяустройство для извлечения корня третьей степени, содержащее элементы Ипервой группы, выходы которых соединены со входами первого сумматора, 20элементы И второй группы, выходыкоторых соединены со входами второго сумматора (2),Однако известное устройство выполняет операцию извлечения корня третьей степени в виде последовательности шагов, что определяет его относительно невысокое быстродействие.Цель изобретения - увеличениебыстродействия устройства. 30 Указанная цель достигается тем, что в устройство для извлечения корня третьей степени, содержащее первую группу элементов И, первый сумматор, вторую группу элементов И, второй сумматор, введен и-разрядный вычитатель, где и-разрядность подкоренного выражения, каждый 1-ый разряд которого (1 = 3,и) состоит из сумматора по модулю два и элемента И, первый вход которого соединен с выходом 1-го разряда первого сумматора (з. = 4 и) и первым входом сумматора по модулю два, второй вход которого соединен с разрядным входом устройства, а выход-с разрядным выходом устройства и вторым входом элемента И, выход которого соединен с входом переноса (1+1) -го разряда первого сумматора, первый и второй разрядные входы устройства соединены с первым и вторым разрядными выходами устройства соответственно, первая группа элементов И выполнена в виде матрицы из двухвходовых элементов И,каждый 6 -ый (В = - 1 -- 1, при и четном и 6ии при и нечетном) столбец кото 2842803- разрядная матрица, представляющая ЗО скомого х при изображение и ъ%х -разрядный трица, предста ображение квадРезультат хч"- Рматрицы х нах = хххч в разможет быть за разрядное чй и=З. х рядная ма рядное иэ стного х 1 разрядной выражению при и = бвектор и раз вляющие разрата неизве-произведени вектор х по вернутом вид писано х ь х)рой содержит 26 элементов И, первыР входы которых объединены и подключены к выходу (- -Ц -го, при и чети2ной и (-ф)-го при и нечетном разряда уст 9 ойства, вторые входы диагональнчх и каждого из параллельных диагональньм элементов И матрицы объединены, вторые входы 1-ых (3.3 и ) элементов И (- - 1)-гоии при и четном и () -го при и нечетном стблбца матрицы соединены с (1-1)- ым разрядным выходом устройства, йход элемента И 3 -го столбца 1-ой строки (1 = 3, и) матрицы подключен к В -му входу го разряда второго сумматора (1= 3, и), дополнительные входы 1-ых разрядов которого (при четном 1) подключены к (1-1)-ым разрядным выходам устройства, вторая группа элементов И выполнена в виде треугольной матрицы элвментов И, причем первые входы элементов И К-го (К = 1, ипри и ченом, К = 1 ипри и нечетном) столбца треугольной матрицы подключены к выходу (и-К+1) -го раз" ряда второго сумматора, а вторые входы диагональных элементов И треугольной матрицы объединены между собой, вторые входы элементов И (и) - го при и четном, (и) -го при и не-, четном столбца ( 1+2) -ой строки (11, и) подключены к -му разрядному выходу устройства, выход элемента И К-го столбца 1-ой (1 - 4, и) строки треугольной матрицы подключен к К-Му входу 1-го разряда первого сумматора, выход элемента И (при 1=3) подключен к первому входу сумматора по модулю два 1-го разряда вычитателя.На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для случая,когда информация представлена и = 6двоичными разрядами.Устройство содержит элементы И 1,сумматор 4, вычитатель 5. ЭлементыИ 1 первой группы и второй группы 2состоят из двухвходовых элементовИ б. Первый сумматор 3 и второй 4включают одноразрядные сумматоры 7.Вычитатель 5 состоит из одноразрядных вычитателей 8, а.одноразрядныйвычитатель 8 - из сумматора 9 иомодулю два,Работа предлагаемого устройствапоясняется на примере определениякубического корня х из числа у,т.е.х = 1( у или х = ххх = х х = у,предварительно представленных в разрядной форме в виде следующей зависимостич ч ч Офч 9 ч ч ч ччх х х = х х = хх= у, х =хх, (1)1Ч В Зогде х=хх х ,. = " -разрядные векторы , представляющие раз-.рядное изображение х и у соответст 25 венно;(5 3) могут и выраже- следующе ви значенийвые входы55 рядных вычсле окончсхеме наматоров 7жению (2)на выходеО 8 вычитатеразряды ижению (б) хх+хх+р.49 62а 2- =х= (хх+х) х31 значение, переносов из ядов в старшие при опресоответственно;ачение переносов из млад в старшие при подаче Представим выражение(3) в виде азрядь искомого вектора ыть вычислены на основа ия (5); представленного азрядов вектора у на персоответствующих однораэитатейей 8 вычитателя 5 по ння переходного процесса.В ыходе одноразрядных сумпервого сумматора по вырач 2 ч образуется вектор х=хР, а одноразрядных вычитателей ля 5 - соответствующие комого вектора х по выраИспользование нового элемента 5 вычитателя 5, а также наличие новых842803 Формула изобретения НИИПИ Заказ 5102/ ираж 745 Подписно связей между элементами выгодно отличает предлагаемое устройстно отизвестного, так как в предлагаемомустройстве благодаря введению новыхэлементов и связей между ними существенно увеличивается быстродействие, которое характеризуется в данном случае временем переходного процесса в схеме,т.е. результат вычислений практически получается за одинтакт, кроме того,в предлагаемом устройстве возможно вычисление одновременно квадратного корня неизвестногох в соответствии с выражением (2),Устройство для извлечения корня третьей степени, содержащее первую группу элементов И, первый сумматор, вторую группу элементов И, второй 20 сумматор, о т .л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, н него введен и-разрядный нычитатель, где п-разрядность подкоре,;ного выражения, каждый 1-ый 25 разряд которого (1=3и) состоит из сумматора по модулю дна и элемента И, перный вход которого соединен с выходом 1-го разряда первого сумматора (1=4 и) и первым входом сумматора по модулю дна, второй вход которого соединен с соответ - стнующим разрядным входом устройства, а выход является соответствующим выходом устройства и соединен со вторым входом элемента И, выход которого соединен с входом переноса (1+1) -го разряда первого сумматора, первый и второй разрядные входы устройства соединены с.первым и вторым разрядными выходами устройства соответст венно, первая группа элементов И выполнена н ниде матрицы из двухнходовых элементов И, каждый 6 -й (0= - 1-- 1 при и четном и В =и2 45 и 1(р 2 при и нечетном) столбец которой содержит 26 элементов И, первые входы которых объединены ииподключены к выходу .(- -0)-го при и2четном и ( в )-го при и нечетном раз"л-Г2ряда устройстна,вторые входы 1-ых (1= =3,..,и)элементов И ( 1) -го прии и и четном и ( в ) -го при и нечетном2столбца матрицы соединены с (1-1)ым разрядным выходом устройства,выход элемента И 6 -го столбца 1-ойстроки (1 = 3и) матрицы подключен к 3 -ому входу 1-го разряда второго сумматора, дополнительные входычетных разрядов которого подключенык (1-1)-ым разрядным выходам устройства, втораягруппа элементов И выпольена в виде треугольной матрицыиз днухнходовых элементов И, причемпервые входы элементов И К-го (К=1. ,ипри и четном и К=1ипри и нечетном) столбца треугольной матрицы подключены к ныходу(и-К+1)-го разряда второго сумматора,вторые входы диагональных элементовИ треугольной матрицы объединенымежду собой, вторые входы элементовИ (и) -го при и четном и (и) -гопри и нечетном столбца (1+2) -й строки (1=1, ,и)подключены 1-му разряднсму выходу устройства, выходэлемента И К-го столбца 1-ой (1==4,и) строки треугольной матрицыподключен к К-му входу 1-го разрядапервого сумматора, выход элемента Ипри 1= 3 треугольной матрицы подключен к первому входу сумматора помодулю два 1-го разряда вычитателя,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 б 03988, кл, С Об Р 7/38, 1978,2, Авторское свидетельстно СССРР 551641, кл, С Сб Р 7/38, 1977. илиал ППП"Патент", Ужгород, ул.Проектная,