Устройство для извлечения квадратного корня

О П И С А Н И Е и)857982ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтскнкСоциапистическнкРеспублик(23)Приоритет ГаауАарстеаакьй квинтет СССР ае делан кзабретеннй и вткрытии) Заявите Киевский ордена Ленина политехнический Великой Октябрьской социалистической револ ЛЕЧЕНИЯ КВАДРАТНОГОого регистра, выходы которогорвой группой входов выходногс пой входов блока управления,в которого соединена с,группой му входу входисоединены с и гистра и груп уппа выходо ходов преобр ователя параллельного входного Изобретение относится к вычислительнойтехнике и может быть использовано при по.строении быстродействующих специализированных вычислительных устройств, информационноиэмерительных систем н систем преобразованиякоординат.Известно цифровое устройство для извлечения квадратного корня, основанное на последовательной обработке значений аргумента, заданных числом импульсов, содержащее счетчикрезультата, схемы сравнения кодов, триггерыи элементы И (1),Недостатком известного устройства являетсяего низкое быстродействие.Иэ известных технических решений наиболееблизким к предлагаемому изобретению являетсяустройство. для извлечения квадратного корня,содержащее входной и выходной регистры, генератор импульсов, делитель частоты, блок управления 121.Этому устройству присуще недостаточновысокое быстродействие.Цель изобретения - штвышение быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для извлечения квадратного корня, содержащее входной регистр, выходной регистр, генератор импульсов, делитель частоты, блок управления, первый и второй выходы которого подключены к первым входам входного и вы. ходного регистров соответственно, выход генера тора импульсов соединен с входом делителя частоты, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами блока управления соответственно, первый вход которого соединен также с вторым входом входного регистра, введены вычитающий счетчик, дещиф. ратор, преобразователь параллельного входного кода в двоичный код и элемент И, первый вход ,которого соединен с выходом генератора импульсов, второй вход соединен с третьим выхо. дом блока управления, а выход подключен к первому входу вычитающего счетчика и третье 857982 4кода и двоичный код, группа выходов которо го соединена с группами входов вычитающего счетчика и децифратора, группа выходов которого соединена с второй группой входов вы. ходного регистра, второй вход вычитающего счетчика соединен с первым выходом делителя частоты, а выход подключен к третьему входу блока-управления, четвертый и пятый выходы которого соединены с первым и вторым входами дешифратора соответственно, четвертый вход входного регистра подключен к второму выходу делителя частоты.Блок управления содержит три группы элементов И, группу элементов НЕ, группу элементов ИЛИ, четыре элемента ИЛИ, элемент НЕ, элементы И и триггер, первый, второй и третий входы которого являются соответственно первым, вторым и третьим входами блока управления, а выход соединен с первым вхоДом первого элемента И, выход которого подключен к третьему выходу блока управления, а второй вход соединен с выходом элемента НЕ, вход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход кд. торого является вторым выходом блока управления, второй и третий входы которого соеди. пены с вторыми входами второго элемента И и первого элемента ИЛИ соответственно, выход первого элемента ИЛИ группы соединен с первым входом второго элемента И, а выходы остальных элементов ИЛИ группы соединены с входами второго элемента ИЛИ и группой вы. ходов блока управления, выход второго элемента ИЛИ соединен с первым выходом блока управления, группа входов которого соединеиа слервыми входами элементов И первой группы выход каждого .го элемента которой (И 1, п,где п - разрядность входного кода) соединен с входом (-1)-го элемента этой же группы, первым входом (-1).го элемента И второй группы и входом 3-го элемента НЕ группы, выход которого соединен с вторым входом .го элемента И второй группы, выход которого сое. динен с первым входом элемента И третьей группы, вторые входы которого соединены с вторым входом блока управления, выход -го элемента И второй группы соединен с первым м входом ( ).го элемента ИЛИ группы и (-).м1входом третьего элем нта ИЛИ, при -четном, и с вторым входом (+) -го элемента ИЛИ+группы и ( в )-м входом четвертого элемента ИЛИ, при -нечетном, второй и первый входы о-ых элементов И первой и второй групп соответственно соединены с входом логической единицы, выходы третьего и четвертого элЕментов ИЛИ соединены с четвертым и пятым выходами блока выправления соответственно, а выходы 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 элементов И третьей группы являются второй группой выходов блока управления.На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - схема блока управления; на фиг, 4 - график исходной и аппроксимирующей функции.Устройство содержит входной регистр 1 (Р 1), генератор 2 импульсов (ГСИ), делитель 3 час. тоты (ДЧ), элемент И 4, вычитающий счетчик 5 (СИ), преобразователь б параллельного входного кода в двоичный код (ПК), блок 7 управ. пения (БУ), дешифратор 8 (ДШ), выходной регистр 9 (Р 2), первую, вторую и третью группы элементов И 10, 11 и 12, группу элементов НЕ 13, группу элементов ИЛИ 14, первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ 15, 16, 17 и 18, элемент НЕ 19, первый и второй элементы И 20 и 21 и триггер 22.Устройство работает следующим образом,Входная величина йх в виде параллельного кода поступает на входцой регистр 1, который является сдвиговым регистром. С его выхода код Мх поступаг в блок 7 управления, который аналиЗирует, в какую пару попала старшая значащая единица Мх, т.е, определяет номер интервала, который затем в преобразова. теле.б кодов преобразуется в двоичный код. Двоичный код номера интервала аппроксимации заносится в вычитающий счетчик 5 и поступает на дешифратор 8, на который также из блока 7 управления поступает информация о том, какому сегменту интервала аппроксимации (левому или правому) соответствует старшая значащая еди. ница кода йх. В дешифраторе образуется соответствующая установленному интервалу аппроксимации характеристика функции. Чтобы получить значение приращения аргумента на данном интервале, необходимо из кода йх вычесть значение х .Но так как любое значение х является целой степенью числа 2, то операцию вычитания можно исключить, 11 ри этом в регистре 1 необходимо установить в ноль значение соответствующего х двоичного разряда. Эту операцию осуществляет блок 7 управления, и в регистре 1 получаем приращение аргумента Ьх. Если текущее значение входной величины М находится ся в нулевом интервале аппроксимации, где коэффициент наклона К = 1, значение ЬХ равно мантиссе функции, и поэтому последу. ющее масштабирование не требуется. Код, соответствующий Ьх, заносится в регистр 9, куда также помещается характеристика. Занесение кода Ьхф в регистр 9 осуществляется так, что каждый разряд кода, содержащий нуль, не изменяет состояния соответствующих разрядов регистра 9, а единичные разряды кода осуществляют установку разрядов регистра 9 в единичное состояние. При такой операции, очевидно,7 85798пятым выходами блока управления соответствен.но, а выходы элементов И третьей группы являются второй группой выходов блока управления,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 2 81, Авторское свидетельство СССР Нф 546880 кл, 6 06 Е 7/38, 1977. 2, Авторское свидетельство СССР Нф 525087,кл. 0 06 Р 7/38, 1976 (прототип).857982 орректор Г, Реш Подписи 45/79 Тираж 745 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рвушская наб д, 4/