Устройство для обработки последовательного кода “золотой” пропорции

) 4631366/2 ) 03,01.89 ) 23.11.90. ) Специальн огическое б политехниче ) А.П, Стах 24 2 Бюл. У 4 но кого института в, А,И. ЧернякА.Е. Ан еев го (7 В. , Малиноч а и др8,8)е свидетельствН 03 М 7/12,свидетельствоС 06 Р 7/49,) 6"1.3(08 ) Авторско 525918, кл Авторское 361544, кл СССР988.СР 986 70 П 79 СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ 7 - . РЕСПУБЛИН ГО УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМГКНТ СССР е конструкторско-техро "Модуль" Винницко(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО КОДА "ЗОЛОТОЙ" ПРОПОРЦИИ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения специализированных вычислительных устройств. Цельизобретения - расширение области .применения за счет выделения дробной части кода, Устройство содержит счетныйтриггер 1, сдвиговые регистры 2,3,элементы И 4,5 элемент ИЛИ 6, триггеры 7,8, последовательный вычитатель 9,вход 10 числа, вход 1 задания режима,тактовый вход 12, вход 13 начальнойустановки и выход 1 4. 1 ил., 2 табл.Х(Аш,п) =Аш,п-Р(Аш,п).В свою очередь Р(Аш и) Р(Р(Аш)+Р(Ап 55 Изобретение относится к вычисли- .тельной технике и может быть использовано ц устройствах вычисления тригоно.метрических, экспоненциальных и т,п.функций дпя ш 1 деления дробной частипоследовательного кода числа, представленного в коде "золотой" пропорцииоЦелью изобретения является расшире ние области применения за счет выделения дробной части кода.На чертеже представлена схема устройства для обработки последовательного кода "золотой" пропорции.15Устройство содержит счетный триг"гер 1, первый 2 и второй 3 сдвиговыерегистры, первый 4 и второй 5 элементы И, элемент ИЛИ 6, первый 7 и второй 8 триггеры, последовательный вычитатель 9, вход 10 числа устройства,,начальной установки устройства, выход14 устройства. 25В качестве вычитателя 9 может бытьприменен. последовательный сумматор кодов с иррациональными основаниями.Для выполнения операции вычитания навход знака, первого. слагаемого поданположительный знак, а на вход знакавторого слагаемого - отрицательныйзнак.Сущность и физическая возможностьвыделения дробной части последовательного кода числа, представленного в ко де "золотой" пропорции, заключается в следующем.В системе счисления "золотой"пропорции .произвольное число изображается в виде суммы40-А 1, = , а, 0,1:-где М - основание системы счисления,М,= =1,618.,1+.Г 545ш - число разрядов с положительными показателями степени;п - число разрядов с отрицательными покаэателями степени; а 60,1) - двоичная -я цифра кода.50Обозначим целую часть числа 1(Аш,п), а дробную часть Р(Аш,п), тогдагде --(1 Ашща, р 1,; АпФ; М.1=0 =-иВ избыточной системе счисления "золотой пропорции, при неминимальных формах, кодами с отрицательными показателями степени 0 могут быть представлены также числа больше единицы. Чтобы выделить из такого кода дробную часть, необходимо привести его к минимальной форме, отбрасывая единицы переполнения.Таким образом, особенность выделения целой и дробной части в системе счисления "золотой" пропорции заключается в вычислении Р(Аш), т.в. дробной части числа, представленного в разрядах с.положительнымн показателями степени.Ы, Далее рассматривается устройство для определения дробной части последовательного кода числа, представленного в разрядах с положительными степенями.При положительных показателях степени М для определения дробной части необходимо определить, насколько отличается от целого числа произвольный вес разряда.Связь степеней "эолотой" пропорции с числами ЛюкафМ + О для четных х; Ь(д) =Ф -для нечетных ).; т.е. с =Ь(3.)+(-1)" М, Однако Ь - целое число.= -+ а, (-1) О . =В этом выражении последний член является дробной частью Р(Аш), 1Для определения дробной части необходимо сложить с учетом знаков коды, образуемые каждым разрядом а (-1) О т.е. практически из одного кода, представленного в минимальной формевычесть другой. При этом, учитывая то, что разряды с четными номерами кода расположены через один разряд друг от друга, также разряды с нечетными номерами расположены через один разряд друг от друга, общие суммы а 0 для четных или нечетных 1 не превысят единицу. Однако в зависимости от значений разрядов исходного кода Аш дробная часть Р(Ап) может получиться как положительной, так и отрицательной, Для получения положительного знан н ф с ш л 5 160 ния Р(Аш) необходимо из единицы есть модуль. отрицательного числа.Устройство работает следующим обзомоНа вход 13 начальной установки поупает импульс, который устанавливасдвиговые регистры 2 и 3 и тригге и 8 в нулевое состояние, а тригр 1 в нулевое состояние, если ш - тное, и в единичное состояние, есш - нечетное. Затем на вход 11 поупает единичный потенциал, который зрешит прохождение информации через ементы И 4 и 5, установит сдвигое регистры 2 и 3 в режим сдвига ево (вдвигания информации), уставит и будет удерживать вычитатель 9 нулевом состоянии, На вход 12 поупают тактовые импульсы. Синхронно передним фронтом каждого тактового пульса на вход 10 поступают, начия со старшего, разряды последоваьного кода числа, представленного коде "золотой пропорции,а триггер 1 меняет свое состояние на противоложное.В сдвиговый регистр 2 записываютзначения разрядов с нечетными стенями основания сист мы счисления,в сдвиговый регистр 3 - с четнымиепенями. При этом во время записита информации в регистр 2 в рестр 1 записывается нулевой бит,наоборот, Триггер 7 устанавливаетпериодически то в "0", то в "1",зависимости от значений разрядоводного кода. В момент поступлениявход последовательного кода чисразряда с весом о на входе 1танавливается нулевой потенциал.и этом запрещается прохождение инрмации через элементы И 4 и 5, рерсивные сдвиговые регистры 2 и 3реводятся в режим сдвига вправоыдвигания информации), Триггер 7танется в единичном состоянии,ли последней в коде числа была едица с четным показателям степениса разряда, и в нулевом состояниии с нечетным показателем степеЭтим достигается введение едицы для вычитания при получении отцательного Г(Ап 1),С выхода сдвигового оегистра 2 инрмация последовательным кодом поупает через триггер 7 на вход уменьемого последовательного вычитате 9. С выхода сдвигового регистра 3 8644 6информация последовательным кодом поступает через триггер 8 на вход вы-читаемого последовательного вычитателя 9. На выходе вычитателя 9 в результате вычитания последовательныхкодов образуется последовательный коддробной части Р(Аш).Рассмотрим более подробно работу1 О устройства при выделении дробной части последовательного кода числа 278,6362, представленного кодом "золотой"пропорции в виде:АшО 1О 0ОЗдесь ш=11 - нечетное,На вход 13 начальной установки поступает импульс, который устанавливает регистры " и 3, триггеры 7 и 8 в20 нулевое состояние и триггер 1 в единичное состояние. Затем на вход 11поступает единичный потенциал, а навход О поступает старший разряд (единица) с весом ( синхронно с передо25 ним фронтом тактового импульса, Попереднему фронту первого тактовогоимпульса триггер 1 устанавливаетсяв "0". Сдвиговые регистры 2 и 3 установлены в режим сдвига влево. На вы 30 ходе элемента И 4 устанавливаетсяединичный сигнал, который переводиттриггер 7 в единичное состояние. Сприходом переднего фронта следующегосинхроимпульса в регистр 3 записывается "1", в регистр 2 записывается351 11"0", триггер 1 устанавливается в 1На вход 10 поступает второй разряд("1") с весом с, На выходе элементаИ 5 образуется единичный сигнал, который устанавливает триггер 7 в нулевое состояние. С приходом переднегофронта следующего синхроимпульса врегистр 2 вдвигается"1", в регистр3 вдвигается 0", триггер 1 устанав 45 ливается в нулевое состояние. Навход 10 поступает следующий разряд("1") с. весом . На выходе элементаИ 4 образуется единичный сигнал, ко 1 11т орый устанавливает три г г ер 7 в 150 С пр и ходом переднего фронта сл е дующего си нхр оимпул ь с а в р е ги стр 3 вдвига ет ся " 1 " , в регистр 2 вдвигается11 11" О " , триггер 1 у ст анавли в ает ся в 1На вхс д0 поступает следующий раз 55 Р я д ( О ) с весом М, На выходахэл ементо в И 4 и 5 - нулевые и о т енциалы , триггер 7 своего с о с т ояни я н е и зме ня е т , С приходом переднего фронтаследующего синхр оимпул ь са в регистры1608644 а в регистрах 2 и 3 записаны коды, приведенные в табл. 1.Нулевой потенциал на входе 11 переводит сдвиговые регистры 2 и 3 в режим сдвига вправо. При этом информация с регистров выдвигается, начиная с разрядов с весом М, а следовательно, порядки весов разрядов изменяют знак. Единица в триггере 7 имеет вес Ы,о . Таким образом, на входы последовательного вычитателя 9 поступают коды, приведенные в табл,2. Ы Ы М с о М О 1 О О О О 25Устройство для обработки последовательного кода золотой" пропорции, содержащее. первый и второй сдвиговые регистры, первый и второй триггеры, элемент ИЛИ и последовательный вычи 30 татель, причем выход последнего вычитателя является выходом устройства, тактовый вход которого соединен с тактовыми входами первого и второго . сдвиговых регистров и последовательного вычитателя, с входами разрешения записи первого и второго триггеров, вход начальной установки устройства соединен с входами установки в 1 О 1 1первого и второго сдвиговых регистров и второго триггера, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет выделения дробной части кода, оно содержит счетный триггер, первый и второй элементы И, причем вход числа устройства соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вход задания режима устройства соединен с Т а б л и ц аВес разряда М М Ы Ы Ы М М Ы 10 9 Регистр 2 Регистр 3 О 1 О О О 1 О О О О 1 О 1 О 1 О О ОО 2 и 3 вдвигаются нули, триггер 1 уста навлиаается в нуль. На вход 10 поступает следующий разряд (единица) с весом О последовательного кода.Дальше работа происходит аналогично. При поступлении на вход 10 единицы с весом 0 Р триггер 7 устанавливается в "1" а нулевое значение).разряда с весом с состояния триггера 7 не изменит. С приходом на вход 10 разряда с весом 0 на вход .11 поступает нулевой потенциал и запрещает прохождение информации через элементы И 4 и 5. К этому времени триггер 7 находится в единичном состоянии,числа 0,6362, который является дробной частью числа,278, 6362. Формула изобретения На выходе 14 в результате вычитания образуется код-8 Ы-1 о- нО О О 1 Овторыми входами первого и второго элементов И, с входами направления сдвига первого и второго сдвиговых регистров и с входом установки в "О" последовательного вычитателя, вход начальной установки устройства соединен с установочным входом счетного триггера и с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки в О первого триггера, выход которого соединен с входом уменьшаемого последовательного вычитателя, вход вычитаемого которого соединен с выходом второго триггера, информационный вход которого соединен с выходом второго сдвигового регистра, информационный вход которого соединен с входом установки в "1" первого триггера и с выходом первого элемента И, тактовый вход устройства соединен с информационным входом счетного триггера, инверсный и прямой выходы которого соединены соответственно с третьими входами первого и второго элементов И, выход последнего соединен с вторым входом элемента ИЛИ и с информационным входом первого сдвигового регистра, выход которого соединен с информационным входом первого триггера,1608644 10 Таблица 2 о -( Ы-а Ы-з Ы-ф Ы-з Ы- Ы-т Ы-а - Р Ы-о Вес разряда Вход А (уменьш,) 1 О О. 0 О 1 0 0 ОО Вход В (вычит.) О 0 1 0 О 0 1 О 1 О 1 1 Составитель А. Клюев едактор А, йандор Техред М.Ходанич Корректор М. Самборскаяеее аказ 3617 Тирах 565 Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5