Устройство для вычисления квадратного корня

тельство Р 7/552, аманауск ычислител ка, 1980 кое свидкл. СОч З.Л.,рации в 1 Тех 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯТНОГО КОРНЯ ВЪЧИСЛЕНИЯ УДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислителях. Целью изобретения являетсярасширение класса решаемых задач эасчет воэможности вычисления квадрат"ного корня комплексного переменного.Устройство содержит первый 1, второй2, третий 3 и четвертый 4 регистры,сумматорьгвычитатели 5-14 с первогопо десятый, сдвигатели 15-20 с первого по шестой, первый 21 и второй 22элементы ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ, тактовыйвход 23, вход 24 первой модификацииномера итерации, вход 25 второй модификации номера итерации, вход 26 номера итерации, 1 ил.(и+2) л=1,2,2 п,Результаты: Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении специализированных вычислителей,Целью изобретения является расширение класса решаемых, задач за счетвозможности вычисления квадратногокорня комплексного переменного.На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 регистры, первый 5, второй 6, третий 7,четвертый 8, пятый 9, шестой 10, седь мой 11, восьмой 12, девятый 13 и десятый 14 сумматоры-вычитатели, первый 15, второй 16, третий 17, четвертый 18, пятый 19 и шестой 20 сдвигатели, первый 21 и второй 22 элементыИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, тактовый вход 23,вход 24 первой модификации номераитерации, вход 25 второй модификацииномера итерации, вход 26 номера итерации,Устройство работает следующим образом.Устройство реализует следующийалгоритм вычисления функции Г 7. комплексного переменного Е=Х+1 У. Начальные условия: А =У, В =Х,С =У В =Х.ъ;=Итерации:Е =ЗНАК (А)л-г, -кВл+1 0,1+Ел С 1 2 +РА 1 и 2С = Г(-Х+(Х +У ), . ) /22 1( Г/2 п+1=И+Х+(Х +У ) ) /21 С , и Р являются соответстЙП 11 11 ф 1венно мнимои и действительной частями функции комплексного переменного 12 а а 12 1242=(Х+)У) =(+Х+(Х +У ) )/2 1 +(ордината вектора) идействительная (абсцисса вектора) части комплексного переменного(ордината вектора) идействительная (абсцисса вектора) части комплексного переменного(Р+,1 С) приближения Функции на л-мшаге алгоритма,оператор направления изменения аргумента (углавектора) комплексногопеременного (В+1 А) и(О+1 С) на л-м шаге алгоритма,сквозной номер шага отначала вычисленийномер выполняемой итерацииколичество разрядов вдробной части числа, количество выполняемыхитераций с двойными шагами;разрядность устройства,включая разряд в целойчасти числа и знаковый.В соответствии с кодом (к) первой модификации величины сдвига в первом 15 и втором 16 сдвигателях выполняется сдвиг предыдущих значений соответственно мнимой А и действиьтельной Вчастей комплексного переменного на (к) разрядов вправо, т.е. на выходах первого 15 и второго 16 сдвигателей формируются велиВ исходном положении в регистрах находятся следующие данные: в первом регистре 1 - мнимая часть У комплексного аргумента 2; во втором регистре 2 - действительная часть Х комплексного аргумента 2; в третьем регистре 3 - мнимая часть У комплексного аргумента 2; в четвертом регистре 4 - действительная часть Х комплексного аргумента 2.Устройство работает циклически. На л-м шаге на тактовый вход 33 устройства подается синхросигнал, на вход 26 номера итерации - номер к выполняемой итерации, на вход 24 первой модификации номера итерации код (к) первой модификации величи ны сдвига, на вход 25 второй модификации номера итерации - код (2 к) второй модификации величины сдвига, При этом двум синхросигналам соответствует одно значение номера к выпол 1 няемой итерации (кода величины сдвига), одно значение кода (к) первой модификации величины сдвига, одно значение кода (2 к) второй модификации величины сдвига.Значение оператора Е направления изменения аргумента комплексного переменного снимается с выхода знакового разряда первого регистра 1.Значение оператора Р направления изменения модуля комплексного переменного снимается с выхода первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 21.На выходе второго элемента ИСКЛЮЧАЯЕЕ ИЛИ 22 формируется сигнал ЕР. 979044чины соответственно А 2 "и В2-к 1лВ соответствии с кодом (2 к) второй модификации величины сдвига в 5третьем 17 и четвертом 18 сдвигателях выполняется сдвиг предыдущихзначений соответственно мнимой А илдействительной В частей комплексно 10 го переменного на (2 к) разрядоввправо, т.е. на выходах третьего 17и четвертого 18 сдвигателей формируются величины соответственно А к2 " В 2ли15 В соответствии с кодом к величинысдвига (номером выполняемой итерации) в пятом 19 и шестом 20 сдвигателях выполняется сдвиг предыдущих значений соответственно мнимой С. идействительной Р частей комплексногопеременного (Р+1 С) на к разрядоввправо, т.е. на выходах пятого 19 ишестого 20 сдвигателей формируютсявеличины соответственно С 2 " и Р-кл лю 2Предыдущее значение мнимой частиА , приращения А2 ", В2 "+В 2 " поступают соответственно иэлпервого регистра 1, первого 15, четвертого 18 и второго 16 сдвигателейв цепь, состоящую из пятого 9, третьего 7 и первого 5 сумматоров-вычитателей, в результате в первом сумма.торе-вычитателе 5 формируется новоезначение мнимой части А +, комплексно-.35го переменного, которое фиксируетсяв первом регистре 1,ПредЫцущее значение действитель 40 ной части В, приращения В 2кА 2 ф, А 2 " " поступают соответственно иэ второго регистра 2,второго 16, третьего 17 и первого 15сдвигателей в цепь, состоящую из шестого 10, четвертого 8 и второго 6сумматоров-вычитателей, в результатево втором сумматоре-вычитателе 6 формируется новое значение действительной части В , которое фиксируетсяво втором регистре 2,г.Предыдущее значение мнимой частиС, приращения С 2 ", Р 2 " поступают соответственно иэ третьего ре гистра 3, пятого 19 и шестого 20 сдви 55 гателЕи В цепь ф состоящую из седьмого 11 и девятого 13 сумматоров-вы читателей, в результате в девятомсумматоре-вычитателе 13 форюгруетсяновое значение мнимой части С +1,л+1 Экоторое фиксируется в третьем регистре 3.Предыдущее значение действительной части Э, приращения Р 2 ", С . 2 поступают соответственно из четвертого регистра 4, шестого 20 и пятого 19 сдвигателей в цепь, состоящую иэ восьмого 12 и десятого 14 сумматоров-вычитателей, в результате в десятом сумматоре-вычитателе 14 формируется новое значение действительной части 0 , которое фиксируется в четвертом регистре 4,Все итерационные шаги выполняются в устройстве аналогично.После выполнения и итераций с двойными шагами в регистрах зафиксированы следующие результаты: в первом регистре 1 А =О, во втором регистреЛ 112 В=1, в третьем регистре 3 С= Г(-Х+(Х +1 )" )/21 , в четвертом регистре 4 Р= С(+Х+(Х +У ) )/ /225Формула изобретения Устройство для вычисления квадратного корня, содержащее два регистра, два сумматора-вычитателя, два сдвигателя, причем выходы информационных разрядов первого и второго регистров соединены с входами операндов соот- . ветственно первого и второго сдвигателей, выходы второго и первого сдвигателей соедине ь с входа и первых 35 операндов соответственно первого и второго сумматоров-вычитателей, выходы которых соединены с информационньеи входами соответственно первого и второго регистров, тактовый вход устройства соединен с синхронизирующимивходами первого и второго регистров, вход первой модификации номера итерации устройства соединен с входами величины сдвига первого и второго сдвигателей, выход знакового разряда первого регистра соединен с входами выбора кода операции первого и второго сумматоров-вычитателей, отличающееся тем, что, 50 с целью расширения класса решаемых задач за счет воэможности вычисления квадратного корня комплексного переменного, в него введены третий и четвертый регистры, сумматоры-вычитате ли с третьего по десятый, сдвигатели с третьего по шестой, первый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем входы вторых операндов первого и второгосумматоров-вычитателей соединены свыходами соответственно третьего ичетвертого сумматоров вычитателей,входы первых операндов которых соединены с выходами соответственно пятого и шестого сумматоров-вычитателей, входы вторых операндов четвертого и третьего сумматоров-вычитателей соединены с выходами соответственно третьего и четвертого сдвигателей, входы первых операндов пятогои шестого сумматоров-вычитателей соединены с выходами информационныхразрядов соответственно первого ивторого регистров, входы вторых операндов пятого и шестого сумматороввычитателей соединены с выходами соответственно первого и второго сдвигателей, выходы информационных разрядов первого и второго регистровсоединены с входами операндов соответственно третьего и четвертого сдвигателей, входы величины сдвига которых объединены и соединены с входомвторой модификации номера итерацииустройства, тактовый вход устройствасоединен с синхронизирующими входамитретьего и четвертого регистров, выходы которых соединены с входами первых операндов соответственно седьмого и восьмого сумматоров-вычитателей,выходы которых соединены с входамипервых операндов соответственно девятого и десятого сумматоров-вычитателей, выходы которых соединены синформационными входами соответственно третьего и четвертого регистров,выходы которых соединены с входамиоперандов соответственно пятого ишестого сдвигателей, входы величинысдвига которых объединены и соединены с входом номера итерации устройства, выход пятого сдвигателя соединен с входами вторых операндов седьмого и десятого сумматоров-вычитателей, выход шестого сдвигателк соединен с входами вторых операндоввосьмого и девятого сумматоров-вычитателей, выходы знакового и старшегоинформационного разрядов второго регистра соединены соответственно спервым и вторым входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен со входами выбора кодаоперации пятого, шестого, седьмогои восьмого сумматоров-вычитателей ис первым входом второго элемента1397904 Составитель С,КуликовРедактор ,И,Николайчук Техред Л.Олийнык КорректорЛ,Пилипенко Заказ 2271/47 Тираж 704 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, гУжгород, ул. Проектная, 4 ИСКЛЮЧАКЮЕЕ ИЛИ, выход знакового разряда первого регистра соединен с входами выбора операции девятого и десятого сумматоров-вычитателей и с5 вторым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с влодами вь,бора код;. операции третьего н четвертого сумматоров- вычнтателей,