Устройство для извлечения корня п-й степени

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ВТОРСК О МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет по делам иэебретени убликовано 23,11.81. Бизллетень М 43ата опубликования описания 23. 1 1 . 8 1.Иедведев П 1 тГ 1 ТОЕХкИЧЩАдлйОтЕКД 1) Заявител 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОР 1 Й-ОЙ СТЕПЕНИ личива ства.Цель изобретения - сокращениеаппаратуры при повышении степени иизвлекаемого корня.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для извлечения корня т -ой степени, содержащесдвиговый регистр, вход и выход кторого соединены соответственно с О выходом и входом сумматора, входкоторого соединен с регистром аргумента, вход которого подключен кпервому управляющему выходу блокауправления, второй и третий управляющие выходы которого соединенысоответственно с первыми входами к я вычисления о тора результаташего коэффициент коммутатора вторые вхо к выходу зн ра и выходу ходом соеди ды которых подключеныкового разряда сумматрегистра результата,ненного с выходом комм утатора р равляющий ультата, четвертыи Изобретение относится к цифрововычислительной техники и может быт спользовано при построении цифровыхычислительных машин,Известно устроиство длфункции г = ухг 1,Недостатком известного устройстваявляется значительная сложность.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяустройство для извлечения корня и-йстепени, содержащее блок управления,регистр начального коэффициента, регистр аргумента, регистр результата;коммутатор младшего коэффициента иисдвиговых регистров 121.Недостатком известного устройстваявляется зависимость состава оборудования от степени и извлекаемогокорня, так как для извлечения корняи-й степени необходимо иметь и взаимносвязанных сдвиговых регистрови сумматоров и с увеличением степени и необходимо соответственно увечество блоков устрой ход блока управления соединен со входом сдвига сдвигового регистра и первым входом регистра начального коэффициента, выходом подключенного ко входу знакового разряда сумма - тора, введен формирующий коммутатор, первый вход которого соединен с пятым управляющим выходом блока управления, второй вход - с выходом сдвигового регистра, третий вход - с выходом коммутатора младшего коэффициента, соединенного со входом сумматора, выход формирующего коммутатора подключен ко второму входу регистра начального коэффициента.При этом, в устройстве формирующий коммутатор содержит элемент НЕ, вход которого является первым входом коммутатора, а выход соединен с первыми входами элементов И первой группы, а вход элемента НЕ - с первыми входами элементов И второй группы и является выходом Формирующего коммутатора, вторые входы элементов И первой и второй групп являются соответственно вторым и третьим входами коммутатора, а их выходы подкл.очены соответственно к первым и вторым входам элементов ИЛИ, выход которых является выходом Формирующего коммутатора.Кроме того, блок управления содержит последовательно соединенные мультиплексор, счетчик адреса, блок памяти и дешифратор микрокоманд,выходы с первого по пятый которого являются соответствующими выходами блока управления, выход блока памяти подключен ко входу мультиплексора 1 . управляющий вход которого соединен с выходом счетчика переходов, подключенного входом.к выходу признака перехода блока памяти.На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2- пример выполнения формирующего коммутатора; на Фиг.З - возможный вариант выполнения блока управления.Устройство содержит блок 1 управ. пения,регистр 2 начального коэффициента, регистр 3 аргкмента, регистр 4 результата, коммутатор 5 младшего коэффициента, коммутатор 6 результата, формирующий коммутатор 7, сдвиговый регистр 8, взаимно связанный с сумматором 9.Формирующий коммутатор (Фиг.2. содержит элемент НЕ 1 О, группы 11 и 12 элементов И, элементы ИЛИ 13, 883898 40 45 50 5 1 О 15 20 25 30 4входы 14 - 16, выход 17 формирующего коммутатора.Блок управления (фиг.З) содержит мультиплексор 18, счетчик 19 адреса, блок 20 памяти, дешифратор 21 микро- команд, счечтик 22 переходов.Вычисляем у:У = 10;О 1 О = "1 0,438 Перед началом работы аргумент 0,438 заносится в регистр 3 аргумента. Количество разрядов т в регистрах и сумматоре предлагаемого устройства выбирают исходя из требуемой точности вычисления искомого значения корня. Для определенности положим п =5. Вычисление искомого значения корня длится п цикловБлок управления работает следующим образом.Счетчик адреса 19 наращивается по каждому такту синхросигналов, кроме случая выполнения условного перехода, и Формирует очередной адрес для блока 20 памяти. По каждому адресу из блока 20 считывается слово микропрограммы, которое дешифруется на дешифраторе микрокоманд 21, Выходы дешифратора являются выходами блока управления, В случае,наличия в слое микрокоманды признакаусловного перехода поступление синхросигналов на счетчик 19 адресов блокируется и наращивается счетчикпереходов 22, управляющий мультиплексором 18. Одновременно один из адресов условного перехода, поступающий из блока 20 через мультиплексор 18,загружается в счетчик 19 адреса,Таким образом, из. блока 20 извлекается слово микропрограммы, соответствующее адресу условного перехода,В начале первого цикла блок 1управления через коммутатор младшего коэффициента 5, формирующий коммутатор 7, записывает единицу в первый справа после запятой разряд регистра 2 начального коэффициента,т.е. заносит код 0,10000Такойже код будет на выходе коммутатора5 младшего коэффициента в течениевсего первого цикла. Каждый циклсостоит из п 1.(П) тактов, В каждом такте происходит суммирование на сумматоре 9 таким образом, чтопри наличии единицы в младшем разряде регистра начального коэффициента 2 содержимое сдвигового регист,и -1) справа после запятой разряд регистра 2 записывается единица,т,е. код 0,11000. Такой же код будетна выходе коммутатора 5 в течениевторого цикла. Во втором цикле следует щ (и) тактов, аналогичных описанньщ. После окончания второго 10 цикла содержимое регистра 4 резуль"тата имеет вид 0,11000.После окончания последнего, пятого цикла тамбудет код результата вычислений.540,011 Ог - 0,110110 - 0,844 О Содержимое регистров в пятом цикле при вычислении 0,438 р иллюстрируется таблицей, где приведено содержимое регистров 2 и 8 и коды чисел Эф на входах и выходе сумматора 9 вкаждом такте вычислений.После выполнения всех тактов пятого цикла выполняется операция 1,00101После окончания 1 т 1( -1) тактов на сумматор 9 подается содержимое регистра 3 аргумента в дополнительном коде и содержимое сдвигового регист- ЭО ра 8. Если результат суммирования при этом отрицательный, то в первый справа после запятой разряд регистра 4 результата через коммутатор 6ЭЗ записывается единица, если положительный - ноль. На регистр 4 результата записан код 0,10000. Содержимое сдвигового регистра 8 устанавливается в ноль. Этим заканчивается первый цикл вычислений.40Во втором цикле на регистр начального коэффициента 2 подается содерКоды г регистра 2 регистра 8 сумматора 9 1 0,00000 0,000000,110110,110110,011010,10111,0000 0,11011 0,0 О 0,01101 5 88 ра 8 складывается с кодом на выходе коммутатора младшего коэффициента, а при наличии нуля - с нулем. Такт заканчивается сдвигом вправо содержимого сдвигового регистра 8 и регистра 2 начального коэффициента 2.В а-ом такте после выполнения суммирования содержимое сдвигового регистра 8 через Формирующий коммутатор 7 переписывается в регистр 2 начального коэффициента. Затем работа устройства продолжается аналогично описанному и после суммирования в такте 2 снова осуществляется перезапись содержимого сдвигового регистра 8 в регистр 2. Такая перезапись происходит в каждом 1 н-ом такте, где К = 0,1, , и - 1.Таким образом, после выполнения ю(и -1) тактов в сдвиговом регистре 8 содержится и -я степень числа, код которого был на выходе коммутатора 5 младшего коэффициента.При этом Результат отрицательный и поэтомув пятый справа от запятой разрядрегистра 4 результата записываетсяединица.Таким образом, в предлагаемомустройстве состав оборудования неувеличивается одновременно с увеличением степени и извлекаемого корня. Это позволяет получить значительную экономию оборудования при больших степенях извлекаемого корня, повысить надежность устройства и расширить его функциональные возможности. 0,10010 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,01001 0,00000 0,00000 0,11011 О,1011Формула изобртения1, Устройство для извлечения кор ня и-ой степени, содержащее сдвиговый регистр, вход и выход которого соединены соответственно с выходом и входом сумматора, вход которого соединен с регистром аргумента, вхо которого подключен к первому управ 0,00100 0,01301 0,01101 0,00010 0,00110 0,00330 0,00000 0,0010 0,00001 0,00001 0,0001 0,1103 0,311 Оляющему выходу блока управления,второй и третий управляющие выходы которого соединены соответственно с первыми входами коммутатора результа та и коммутатора младшего коэффициента, вторые входы которых подключены к выходу знакового разряда сумматора и выходу регистра результата, входом соединенного с выходомкоммутатора результата, четвертый управлякюий выход блока управления соединен со входом сдвига сдвигового регистра и первым входом регистра начального коэффициента,выходом подключенного ко входу знакового разряда сумматора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что с целью сокращения аппаратуры при повышении степениизвлекаемого корня, в него введен формирующий коммутатор, первый вход которого соединен с пятым управляющим выходом блока управ-. ления, второй вход - с выходом сдвигового регистра, третий вход - с выходом коммутатора младшего коэффициента, соединенного со входом сумматора, выход формирующего коммутатора подключен ко второму входу регистра начального коэффициента.2. Устройство по п,1,о т л и ч аю щ е е с я тем, что в нем формирующий коммутатор содержит элемент НЕ, вход которого является первым входом коммутатора, а выход соединен с первыми входами элементов И первой группы, вход элемента НЕ соединен также с первыми входами элементов И второй группы, и является выходом. формирующего коммутатора,вторые входы элементов И первой ивторой групп являются соответственно вторым и третьим входами коммутатора, а их выходы подключены соответственно к первым и вторым входамэлементов ИЛИ, выход которых является выходом формирующего коммутатора,1 О 3. Устройство по п.1,о т л и ч а -ю щ е е с я тем, что блок управлениясодержит последовательно соединенные мультиплексор, счетчик адреса,блок памяти и дешифратор микрокоманд,15 выходы с первого по пятый которогоявляются соответствующими выходамиблока управления, выход блока памятиподключен ко входу мультиплексора,управляющий вход которого соединенс выходом счетчика переходов, подключенного входом к выходу признакаперехода блока памяти. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе25