Устройство для возведения в степень

) 4 7/552 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ л. У 29ий финансово-э,Дом 8) ибернетическу изической инфМалиновского, 79, с.256, етельство ССС 06 Г 7/552, 1ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ техма 3, СТ мак а относ ои технике и м Ц ф СОЮЗ СОВЕТСКИ СОЦИАЛИСТИЧЕСК 4."РЕСПУБЛИК Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Введение в книку. Обработка фции под ред, Б,Н,Наукова думка, 19Авторское свидР 1171786, кл. С(57) Изобретениетике и вычислител жет быть использовано при построении специализированных вычислительных машин и функциональных преобразователей. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач за счет дополнительной возможности возведения в геометрически возрастающую степень чисел, заданных последовательностью импульсов или последовательным позиционным кодом. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два счетчика 1 и 2, первый 5 и второй 6 триггеры, первую группу 8 элементов И, элементы И 11 - 18, элементы ИЛИ 19 - 22, введены вторая 9 и третья 7 груп- с пы элементов И, сумматор 4, элементы задержки 23 - 27. 1 ил.9338 3 149Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техники,в частности может быть использованопри построении специализированных вычислительных машин и функциональныхпреобразователей.Целью изобретения является расширение класса решаемых задач засчет дополнительной возможности возведения в геометрически возрастающуюстепень чисел, заданных последовательностью импульсов или последовательным позиционным кодом,На чертеже представлена структурная схема устройства для возведенияв степень.На схеме .обозначены: счетчики 1 и2, регистр 3 сдвига, сумматор 4,триггеры 5 и б, группы элементов И 7 - 9,группа элементов ИЛИ 10, элементы И11, 12, 13 - 8, ИЛИ 19 - 22, элементы 23 - 27 задержки, информационный вход 28, входы 29-31 задания ре,жима, тактовый вход 32, вход 33 сброса, управляющий вход 34, выход 35счетчика 1,Устройство работает следующимобразом.При возведении в геометрическивозрастающую степень числа Х, заданного последовательностью импульсов ипоступающего на информационный вход28, на входе 29 задания режима работы должен быть единичный, а на входах 30, 31 и 34 устройства нулевыесигналы. При этом счетчик 1 и сумматор 4 свободны, а в счетчике 2 должно быть записано число К, равное двоичному логарифму степени (например,для степени 2 - число 1; для степени 2 - число 2; для степени 22 Кчисло К), вследствие чего на выходеэлемента ИЛИ 20 есть единичный сигнал. Вместе с тем, на вход 32 поступают тактовые импульсы определеннойчастоты, а триггеры 5 и б " в нулевом состоянии.С приходом первого импульса на информационный вход 28 через элементИ 15 к содержимому сумматора 4 прибавляется единица, Кроме того, импульс с выхода элемента И 15 открывает группу элементов И 8, через которую содержимое счетчика 1 передаетсяна первую группу входов (в и младших разрядов) сумматора 4 со сдвигомна один разряд влево, т.е, удвоенноезначение (содержимое счетчика 1 по 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ступает на информационные входы группы элементов И 8 через группу элементов ИЛИ 10) Затем импульс с выхода элемента И 15 проходит через элемент 25 задержки, элементы И 14, ИЛИ 21 и прибавляет единицу к содержимому счетчика 1.Аналогичные вычисления проводятся для каждого импульса, поступившего на информационный вход 28 устройства.Сигнал сброса, поступающий после числа Х на вход 33, через элемент ИЛИ 19 устанавливает триггер 5 в единичное состояние и вычитает единицу иэ числа К, записанного в счетчике 2, Если значение К = Кравно нулю, то на выходе элемента ИЛИ 20 будет нулевой сигнал и процесс вычисления прекращается, При этом в сумматоре 4 будет значение ХВ случае, если значение К = Кбольше нуля, то на выходе элемента ИЛИ 20 единичный сигнал остается.При этом импульс с выхода элемента ИЛИ 9 проходит через элемент 23 задержки, вследствие чего на выходе элемента И 12 возникает единичный сигнал, Этот сигнал через элемент ИЛИ 22 устанавливает счетчик 1 и регистр сдвига 3 в нулевое состояние, а затем через элемент 26 задержки переписывает содержимое сумматора 4 в регистр 3 сдвига и устанавливает в счетчике 1 в дополнительном коде число, равное количеству разрядов п регистра 3 сдвига. Далее сигнал с входа элемента 26 задержки через элемент 27 задержки устанавливает сумматор 4 в нулевое состояние, а триггер 6 - в единичное состояние, При этом на единичном выходе. триггера 6 возникает единичный сигнал.Если на выходе первого (самого младшего) разряда регистра 3 сдвига единичный сигнал, то первый тактовый импульс, поступающий на вход 32; через элемент И 13 открывает группу элементов И 7, через которую содержимое регистра 3 сдвиГа, кроме самого младшего разряда, передается на вторую группу входов (в и+1,старших разрядов) сумматора 4 со сдвигом на один разряд влево, т.е. удвоенное значение, Вместе с тем к содержимому сумматора 4 в (2 п+1)-й разряд прибавляется единица. Затем первый так товый импульс через элемент И 11 и -элемент 24 задержки осуществляетсдвиг содержимого сумматора 4 на дваразряда вправо и сдвиг содержимогорегистра 3 сдвига на один разряд5вправо.Кроме того, импульс с выхода элемента 24 задержки проходит через элемент ИЛИ 21 и прибавляет единицу ксодержимому счетчика 1. 10В случае, если на выходе самогомпадшего разряда - нулевой сигнал,то первый тактовый импульс только через элемент И 1 и элемент 24 задержки осуществляет сдвиг содержимого сумматора 4 на два разряда вправои сдвиг содержимого регистра 3 сдвига на один разряд вправо. В этом случае импульс с выхода элемента 24 задержки также проходит через. элемент 20ИЛИ 21 и прибавляет единицу к содержимому счетчика 1.Аналогичные вычисления проводятсядля каждого тактового импульса, поступившего на вход 32, После сдвига 25числа в регистре 3 сдвига и раз всчетчик 1 поступит и импульсов, вследствие чего на выходе 35 этого счетчика возникает единичный сигнал, который устанавливает триггер 6 в нулевое состояние. Благодаря этому поступление тактовых импульсов черезэлементы И 13 и 11 прекращается, Вместе с тем единичный сигиал с выхода35 счетчика 1 через элементы ИЛИ 19вычитает единицу из числа К, записанного в счетчике 2.Если К = Кбольше нуля, то навыходе элемента ИЛИ 20 останется еди-,ничный сигнал, При этом единичный 40сигнал с выхода элемента ИЛИ 19 проходит через элемент 23 задержки,вследствие чего на выходе элемента И12 возникает единичный сигнал.Далее устройство работает аналогично описанному.В случае, если значение К = К равно нулю, то на выходе элементаИЛИ 20 возникает нулевой сигнал ипроцесс вычисления прекращается, 50В результате в сумматоре 4 будетзначение х 2 , где К - первоначаль"кное значение, записанное в счетчи"ке 2.В случае возведения в геометрически возрастающую степень числа х, заданного последовательным позиционнымкодом и поступающего на информационный вход 28, на шине 30 задания. режима работы дочжсц быть едицичцый, аца входах 29 и 31 устройства цулевые сигналы, При этом регистр 3 сдвига, сумматор 4 и счетчик 1 свободны,а в счетчике 2 записано число К, равное двоичному логарифму степени,вследствие чего на выходе элементаИЛИ 20 есть единичный сигнал, Вместес тем, на вход 32 поступают тактовые импульсы определенной частоты,атриггеры 5 и 6 - в нулевом состоянии.В первом такте ца вход 34 управления поступает единичный сигнал,который через элемент И 17 осуществляет сдвиг содержимого сумматора 4 ирегистра 3 сдвига соответственно надва и один разряд влево . Во второмтакте при наличии единицы в данномразряде последовательного кода, поступающего на информационный вход 28устройства, через элемент И 15 . ксодержимому сумматора 4 прибавляетсяединица. Кроме того, импульс с выл;да элемента И 15 открывает группуэлементов И 8, через которую содержимое регистра 3 сдвига, кроме первого,самого младшего разряда, передаетсяна первую группу входов сумматора 4со сдвигом на один разряд влево, т.е.удвоенное значение. Затем импульс свыхода элемента И 15 проходит черезэлемент 25 задержки, элемент И 16 изаписывает единицу в регистр 3 сдвига.В случае, если в данном разряде попоследовательного кода, поступающегона информационный вход 28 устройства, единица отсутствует, то второйтакт не выполняется,Аналогичные вычисления производятся для каждого разряда, поступившего на информационный вход 28 устройства.После окончания числа х, заданного последовательным позиционнымкодом, на вход 33 поступает сигналсброса. При этом последующие вычисления выполняются в устройстве так,как при поступлении сигнала сбросапосле числа, заданного последовательностью импульсов. В результатев сумматоре 4 будет значение х2 КВ случае возведения в степень числа, заданного параллельным кодом,на входе 31 задания режима долженбыть единичный, а на входах 28, 29,99338 7 14 но число, которое необходимо возвести в степень 2 , а в счетчике 2 закписано число К, равное двоичному логарифму степени, вследствие чего на выхбде элемента ИЛИ 20 есть единичный сигнал. Вместе с тем, на вход 32 поступают тактовые импульсы определенной частоты, а триггер:я 5 и 6 - в нулевом состоянии.Первый тактовый импульс, поступающий на вход 32, проходит через элементы И 18 и ИЛИ 22. Далее устройство работает так, как при прохождении единичного сигнала с выхода элемента И 12 через элемент ИЛИ 22 при возведении в степень числа, задан-. ного последовательностью импульсов. В результате в сумматоре 4 будет записано значение хК Формула изобретения Устройство для возведения в сте-пень, содержащее два счетчика, регистр, первый и второй триггеры,первую группу элементов И, элементы И, ИЛИ, группу элементов ИЛИ, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет обеспечения дополнительной возможности возведения в геометрически возрастающую степень чисел, заданных последовательным позиционным кодом или последовательностью импульсов, в него введены вторая и третья группы элементов И, сумматор и элементы задержки, причем информационный вход устройства соединен с первым входом первого элемента И, выход которого непосредственно соединен с первым входом сумматора и управляющими входами элементов И первой группы, а через первый элемент задержки - с первыми входами второго и третьего элементов И, второй вход последнего из которых и первый вход четвертого элемента И подключены к первому входу задания режима устройства, второй и третий входы задания режима которого подключены соответственно к первому входу пятого элемен 1та И и второму входу второго элемен" та И, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно, выход первого из которых соединен непосредственно с установочными входами первого счетчика и регистра сдвига, а че 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 рез второй элемент задержки - с управляющими входами элементов И второй группы, с входом третьего элемента задержки и информационным входом первого счетчика, выход которого подключен к входу установки в О первого триггера и первоМу входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом сброса устройства, а выход - с входом установки в1 второго триггера, со счетным входом второго счетчика и входом четвертого элемента задержки, выход которого подключен к первому входу шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, вход которого подключен к выходу второго счетчика, инверсный выход второго триггера соединен с вторыми входами первого и четвертого элементов И, третий вход последнего из которых подключен к управляющему входу устройства, а выход - к первым управляющим входам регистра сдвига и сумматора, вторые управляющие входы которых и второй вход второго элемента ИЛИ соединены с выходом пятого элемента задержки, вход которого соединен с выходом седьмого элемента И, первый вход которого и первые входы пятого и восьмого элементов И подключены к тактовому входу устройства, вторые входы седьмого и восьмого зле" ментов И соединены с прямым выходом первого триггера, инверсный выход которого подключен к третьему входу пятого И, а вход установки в "1 - к выходу третьего элемента задержки и входу установки в "О" сумматора, вы" ходы которого соединены с информационными входами элементов И,чторой группы, выходы элементов И которой подключены к информационным входам регистра сдвига, третий управляющий вход которого соединен с выходом третьего элемента И, третий вход восьмого элемента И соединен с выходом регистра сдвига, а выход - с вторым. входом сумматора и управляющими входами элементов И третьей группы, ин-, формационные входы элементов И которой и первые входы элементов ИЛИ группы соединены с группой выходов регистра сдвига, вторые входы и выходы элементов ИЛИ группы соединены соответственно с разрядными выходами первого счетчика и с информационными входами элементов И первой груп1499338 Составитель К,ШелобановаРедактор Л.Гратилло Техред А,Кравчук Корректор И.Мускаг. Заказ 4694/47 Тирам 668 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.узгород, ул. Гагариа, 101,пы, выходы элементов И которой ивыходы элементов И третьей группы соединены с первой и второй группами входов сумматора соответственно, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом шестого элемента И.