Устройство для возведения в куб

СОЮЗ СОЕЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) ЯО 06 Р 75 РЕТЕНИ ИОАН 3, Н, Ил, .-" ) идетеъств АВТОРСК ретени можнос обеспе четза нсовоно данных ство с шесть ИЛИ э ский ройзвающиств ССР74,Р льств/552,еде я в ара ичныи образ алгеб ента ло еля и УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Тернопольский фимический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В КУБ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, вчастности к устройствам для реализации стандартных функций в универсальных и специализированных ЭВМ и функциональных преобразователях, Изобе расширяет функциональные в ти устройства-прототипа за с чения возведения вкуб чисел, параллельным кодом. Устрой- одержит реверсивный счетчик, групп элементов И, элементы лемент задержки, два накапли сумматора, элементы И. Уст аботает в двух режимах - во я в куб непрерывно изменяюще ичины заданной импульсной по тельностью и возведения в ку ельного двоичного числа. Дво код куба входного аргумента ется путем последовательного аического суммирования аргус его удвоенным значением. Чи тов такого суммирования опре ся самим значением аргументаУстройство предназначено для использования н автоматике и вычислительной технике, в частности при построении специализированных вычислительных машин и функциональныхпреобразователей.Целью настоящего изобретения является расширение функциональныхвоэможностей устройства за счет обеспечения возведения в куб чисел, заданных параллельным позиционным кодом.На чертеже приведена блок-схемаустройства для возведения в куб,Устройство содержит реверсивныйсчетчик 1, шесть групп элементовИ 2 - 7, четыре элемента 8-11 задержки, первый накапливающий сумматор12, второй накапливающий сумматор 13,выходы которого образуют шину 14 результата устройства, элементы И 1521, элементы ИЛИ 22-26, четвертыйи пятый элементы 27 и 28 задержки,причем первые нходы первого 15, второго 16 и третьего 17 элементов Иподключены к первому входу 29 режима устройства, второй вход 30 режимакоторого подключен к первым входамчетвертого 18, пятого 19 и шестого20 элементов И, вторые входы второго16 и шестого 20 элементов И подключены к первому информационному входу31 устройства, второй информационный вход 32 которого подключен к второму нходу четвертого элемента И 18.Устройство работает следующимобразом.При возведении в куб непрерывноизменяющейся величины х, представленной в виде последовательностиимпульсон, на втором входе ЗО режимадолжен быть единичный сигнал. В этомслучае импульсы положительного приращения непрерывно изменяющейся величины х поступают на информационныйвход 32 устройства, а импульсы отрицательного приращения " иа информационный вход 31 устройства,В исходном состоянии реверсинныйсчетчик 1 и накапливающие сумматоры12 н 13 содержат нулевые значения.При поступлении каждого импульсаположительного приращения на вход 32через элементы И 18 и ИЛИ 24 к содержимому накапливающего сумматора13 прибавл;",ется единица младшего.разряда. Импульс с выхода элементаИ 18 через элемент ИЛИ 26 в первом такте открывает группу элементов И 3,через которую код из реверсивногосчетчика 1 поступает на группу входов накапливающего сумматора 12, За тем импульс с выхода элемента ИЛИ 26проходит через элемент 9 задержки иво втором такте открывает группуэлементов И 2, через которую код изреверсивного счетчика 1 поступаетна группу входов накапливающего сумматора 12 со сдвигом на один разрядвправо, Таким образом, за два тактак содержимому накапливающего сумматора 12 прибавляется утроенное со держимое реверсивного счетчика 1Далее импульс с выхода элемента 9задержки проходит через элемент 8задержки, элемент ИЛИ 22 и в третьемтакте открывает группу элементов 20 И 6, через которую код с выхода накапливающего сумматора 12 поступаетна группу входов накапливающего сумматора 13 со сдвигом на один разрядвлево, то есть удвоенное значение.Вместе с тем, н третьем такте импульсс выхода элемента 8 задержки проходит через элемент И 19 и прибавляетединицу к содержимому реверсивногосчетчика 1.3 О Каждый импульс отрицательногоприращения, поступивший на вход 31,осуществляет н первом такте черезэлементы И 20 и ИЛИ 25 вычитаниеединицы из содержимого реверсивногосчетчика 1, Кроме того, в первомтакте импульс с выхода элемента И 20проходит через элемент ИЛИ 24 и осуществляет добавление единицы к содержимому накапливающего сумматора 40 13, В этом же такте импульс с выходаэлемента И 20 открывает группу элементов И 7, через которую обратныйкод с ныхода сумматора 12 поступаетна группу входов сумматора 13 со 45 сдвигом на один разряд вправо, тоесть удвоенное значение. Затем импульсс выхода элемента И 20 проходит че"рез элемент 10 задержки и во второмтакте осуществляет добавление единицы во второй разряд накапливающегосумматора 12 и открывает группу элементов И 4, через которую обратныйкод из реверсивного счетчика 1 поступает на группу входов сумматора12 со сдвигом на один разряд вправо,то есть удвоенное значение. Далееимпульс с выхода элемента 10 задержки проходит через элемент 11 задерж 1257640ки и в третьем такте осуществляет добавление единицы к содержимому сумматора 2, а также открывает группуэлементов И 5, через которую обратный код из реверсивного счетчика 1поступает на группу входов сумматора 12, Таким образом, за второй итретий такты к содержимому сумматора12 прибавляется утроенное обратноесодержимое реверсивного счетчика плюс Отри,Такая методика вычисления проводится для каждого импульса непрерывно изменяющейся величины х. При этомв реверсивном счетчике 1 и сумматоре 12 накапливается текущее значениевеличины х и х соответственно.ЭВ случае возведения в куб двоичного числа х, заданного параллельнымкодом, на входе 29 режима должен 20быть единичный сигнал.В исходном состоянии сумматоры12 и 3 обнулены, а в реверсивномсчетчике 1 записано двоичное число х,вследствие чего на выходе элемента 25ИЛИ 23 существует единичный сигнал,При этом на вход 31 устройства поступает импульсная последовательность,С приходом первого импульса навход 31 через элементы И 16 и ИЛИ 25 30вычитается первая единица из содержимого реверсивного счетчика 1, Приэтом импульс с выхода элемента И 16проходит также через элемент ИЛИ 24,вследствие чего к содержимому сумматора 3 прибавляется единица. Импульсс выхода элемента И 16 проходит через элемент 28 задержки, а затем,при единичном сигнале на выходе элемента ИЛИ 23 через элементы И 2 и 40ИЛИ 26 и в первом такте открываетгруппу элементов И 3, через которуюкод из реверсивного счетчика 1 поступает на группу входов сумматора. 12.Затем импульс с выхода элемента 45ИЛИ 26 проходит через элемент 9 задержки и во втором такте открываетгруппу элементов И 2, через которуюкод из реверсивного счетчика 1 поступает на группу входов накапливающегосумматора 12 со сдвигом на один разряд вправо, то есть удвоенное значение, Таким образом, за два тактак содержимому сумматора 12 прибавляется утроенное содержимое реверсивного счетчика 1. Далее импульс с выхода элемента 9 задержки проходит черезэлемент 8 задержки, элемент ИЛИ 22 и в третьем такте открывает группу элсментов И 6, через которую код с выходов сумматора 2 поступает нагруппу входов сумматора 13 со сдвигом на один разряд влево, то естьудвоенное значение. Вместе с тем,в третьем такте импульс с выходаэлемента 8 задержки проходит черезэлементы И 17 и ИЛИ 25, вследствиечего из содержимого реверсивногосчетчикавычитается вторая единица, а к содержимому накапливающегосумматора 13 прибавляется втораяединица. Затем импульс с выхода элемента 8 задержки проходит через элемент 27 задержки и, при единичномсигнале на выходе элемента ИЛИ 23,через элементы И 15 и ИЛИ 22 и в четвертом такте открывает еще раз группу элементов И 6, через которую кодс выходов сумматора 12 снова поступает иа первую группу входов сумматора 13 со сдвигом на один разрядвправо, то есть удвоенное значение.Таким образом, за третий и четвертыйтакты к содержимому сумматора 13 прибавляется учетверенное содержимоесумматора 12,В случае, если после третьеготакта (после вычитания второй единицы из реверсивного счетчика 1) навыходе элемента ИЛИ 23 присутствуетнулевой сигнал, тогда четвертый тактне осущестьляется, так как единичныйсигнал с выхода элемента 27 задержкине проходит через элемент И 15. Приэтом только за третий такт к содержимому сумматора 3 будет прибавленоудвоенное содержимое сумматора 12.В случае, если после вычитанияпервой единицы из реверсивного счетчика 1 на выходе элемента ИЛИ 23присутствует нулевой сигнал, тогдапервый, второй, третий и четвертыйтакты осуществляться не будут, таккак единичный сигнал с выхода злемента 28 задержки не пройдет через элемент И 21,Аналогично проводятся вычисления для каждого импульса, поступившего на вход 3 устройства. В момент, когда в реверсивном счетчике 1 будет нулевое число, на выходе элемента ИЛИ 23 будет нулевой сигнал, вследствие чего поступление импульсов через элемент И 16, а следовательно, и процесс вычисления, прекращаются12 гУВ .результате в реверсивном счетчике 1 будет .нупевое число а н накапливающем сумматоре 13 - значение хТакое построение устройстна для возведения в куб выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа по количеству выполняемых функций. Предлагаемое устройство выполняет кроме возведения в куб непрерывно О изменяющейся величины, представленной н виде последовательности импульсов, возведение н куб чисел, заданных параллельным позиционным кодом. Благодаря этому увеличена сфера при менения устройства для возведения в куб и устраняется необходимость разработки специализированного устройства для возведения в куб чисел, заданных параллельным позиционным 20 кодом.Формула изобретенияУстройство для возведения в куб, 25содержащее реверсивный счетчик,шесть групп элементов И, четыре элемента задержки и дна накапливающихсумматора, причем вьходь прямогокода с первого по и-й (где и - разрядность возводимого в куб двоичногочисла) разрядов реверсивного счетчика подключены к первым входам соответствующих элементов И первой ивторой групп, вторые входы которыхподключены соответственно к входампервого и второго элементов задержки, выход второго элемента задержкиподключен к входу первого элементазадержки, выходы элементов И первой 40группы подключены соответственна кинформационным входам с первого паи-й разрядов первого накапливающегосумматора, ньходы элементов И второйгруппы подключены соответственно к 45информационным входам с второго па(и+1)-й разрядон первого накапливающего сумматора, выходы инверсногокода с первого по и-й разрядов реверсивного счетчика подключены к 50первым входам соответствующих элементов И третьей и четвертой групп,вторые входы которых подключены соответственна к выходам третьего ичетвертого элементов задержки и квходам второго и первого младших разря, дов первого накапливающего сумматора,выход третьего элемента задержки 40подключен к входу четвертого элемента задержки, выходы элементов И третьей группы подключены соответственно к информационным входам с первоо по и-й разрядов первого накапливаю-. щего сумматора, выходы элементов И четвертой группы соответственно подключены к информационным входам с второго по (и+1)-й разрядан первого накапливающего сумматора, выходы прямого кода с первого па 2 и-й разрядов первого накапливающего сумматора подключены к первым входам соответствующих элелентав И пятой группы, вьходь которых подключены к информационным входам с второго по (2 и+1)-й разрядов второго накапливающего сумматора, выходы инверсного кода с первого по 2 и-й разрядов первого накапливающего сумматора подключены к первым входам соответствующих элементов И шестой группы, вторые входы которых подключены к входу третьего элемента задержки, а выходы соединены с информационными входами с второго по (2 и+1)-й разрядов второго накапливающего сумматора, выходы, второго накапливающего сумматора являются выходами шины результата устройства, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возведения в куб чисел, представленных параллельным кодом, в устройство введены семь элементов И, пять элементов ИЛИ, четвертый и пятый элементы задержки, причем первые входы первого, второго и третьего элементов И подключены к первому входу задания режима устройства, второй вход задания режима которого подключен к первым входам четвертого, пятого и шестого элементов И, вторые входы второго и шес" того элементов И подключень к перному информационному входу устройства, второй информационный вход которого .подключен к второму входу четвертого элемента И, второй вход третьего,элемента И подключен к выходу первого элемента задержки, к первому входу первого элемента ИЛИ, к второму входу пятого элемента И и к входу четвертого элемента задержки, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, третий вход которого подключен к третьему входу втооаго элемента И, к первому входу1237640 Составитель НЗахаревичТехред И.Попович Корректор О. Луговая Редактор 3. Слиган Заказ 4957/47 Тираж 671 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 седьмого элемента И н к выходу второго элемента ИЛИ, входы которогоподключены к соответствующим выходампрямого кода с первого по и-й разрядов реверсивного счетчика, первый 5вход третьего элемента ИЛИ подключенк выходу второго элемента И, к первому входу четвертого элемента ИЛИ ик входу пятого. элемента задержки,выход которого. подключен к второмувходу седьмого элемента И, выход которого подключен к первому входупятого элемента И 3"Ч, второй вход которого подключен к выходу четвертогоэлемента И и к второму входу третьего 15элемента ИЛИ, третий вход которогоподключен к выходу третьего элементаИ и к второму входу четвертого элемента ИЛИ, третий вход которого подключен к выходу шестого элемента И,к входу третьего элемента задержки и к четвертому входу третьего элемента ИЛИ, выход первогоэлемента И подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторыми входами элементов И пятой группы, выход пятогоэлемента И подключен к входу суммиро-,вания реверсивного счетчика, входвычитания которого соединен с выходомчетвертого элемента ИЛИ, выход пятого.элемента ИЛИ подключен к входувторого элемента задержки, выходтретьего элемента ИЛИ подключен квходу младшего разряда второго накапливающего сумматора,