Устройство для возведения в квадрат

чис- ульГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИй И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ И И .АВТОРСНОМЪГ СВИДЕ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯВ КВАДРАТ, содержащее регистр основания, блок возведения десятичнойцифры в квадрат, первый и второйдешифраторы, первый, второй, третийи четвертый десятичные счетчики, пробразователь десятичного. числа вло-импульсный код и генератор импсов, выход которого соединен с тактвым входом преобразователя десятичного числа в число-импульсный код,выходы младших и старших разрядовкоторого соединены соответственно ссчетными входами второго и третьего десятичных счетчиков, разрядные входы десятичных счетчиков соединенысоответственно с выходами блока возведения десятичной цифры в квадрат,входы которой соединены соотгетственно с выходами регистра основания,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью сокращения аппаратурных затрат, оно содержит схему сравнения,восемь элементов 2 И-ИЛИ, распределитель импульсов, третий дешифратор,выходы которого соединены с информационными входами преобразователя десятичного числа в число"импульсныйкод, входы третьего дешифратора соеены соответственно с выхода первого и второго дешифраторов, входы с первого по четвертый которых соединены соответственно с выходами элементов 2 И-ИЛИ, причем первые входы первого и второго элементов 2 И-ИЛИ соединены соответственно с выходом первого разряда регистра основания и первым разрядным входом первой группы информационных входов схемы сравнения, первые входы третьего и четвертого элементов 2 И-ИЛИ соединены соответственно с выходом второго разряда регистра основания и вторым разрядным входом первой группы информационных входов схемы сравнения, первые входы пятого и шестого элементов 2 И-ИЛИ соединены соответственно с выходом третьего разряда регистра основания и третьим разрядным входом первой группы информационных входов схемы сравнения, первые ,входы седьмого и восьмого элемен - тов 2 И-ИЛИ соединены соответственно с выходом четвертого разряда регист" ра основания и четвертым разрядным входом первой группы информационных входов схемы сравнения, вторые входы первого и второго элементов 2 И-ИЛИсоединены соответственно с выходом пятого разряда регистра основания и первым разрядным входом второй группы информационных входов схемы сравнения, вторые входы третьего и четвертого элементов 2 И-ИЛИ соединены соответственно с выходом шестого разряда регистра основания и вторым разрядным входом второй группы информационных входов схемы сравнения, вторые входы пятого и шестого элементов 2 И-ИЛИ соединены соответст1160404 венно с выходом седьмого разряда регистра основания и третьим разряднымвходом второй группы информационныхвходов схемы сравнения, вторые вхо -ды седьмого и восьмого элементов 2 ИИЛИ соединены соответственно с выходом восьмого разряда регистра основания и четвертым разрядным входомвторой группы информационных входовсхемы сравнения, выход "Больше"которой соединен с третьими входамиэлементов 2 И-ИЛИ, четвертые вхрды Изобретение относится к вычисли-тельной технике и может быть применено в цифровых приборах для обработки результатов измерения (вычисленияпромежуточных результатов).Известно устройство для возведения в квадрат, содержащее матрицуэлементов И, три сумматора и вычитатель 11.Недостатком устройства являетсяневозможность возведения в квадратдесятичных чисел,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсяустройство возведения в квадрат, со- .держащее регистр основания, матрицуразрядов, матрицу произведения двухразрядов, накопитель, преобразователь числа в код, генератор импуль-,сов и схему управления, Выходы регистра основания соединены с входамиматрицы разрядов и матрицы произведения двух разрядов, выходы которыхсоединены соответственно с входаминакопителя и преобразователя числав код, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов 21,Недостатком известного устройства являются большие аппаратурные затраты.Цель изобретения - сокращениеаппаратурных затрат.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для возведенияв квадрат, содержащее регистр основания, блок возведения десятичнойцифры в квадрат, первый и второй де; которых соединены с выходом "Меньше"схемы сравнения, выходы распределителя импульсов соединены соответственнос входами установки регистра основания и десятичных счетчиков, установочным входом преобразователя десятичного числа в число-импульсный код, пятым и шестым входами первого и второго дешифраторов, тактовым входом блока возведения десятичной цифры в квадрат и тактовым входом схемы срав "нения. шифраторы, первый, второй, третийи четвертый десятичные счетчики,преобразователь десятичного числав число-импульсный код и генераторимпульсов, выход которого соединенс тактовым входом преобразователядесятичного числа в число-импульсныйкод, выходы младших и старших разрядов которого соединены соответствен О но со счетными входами второго нтретьего десятичных счетчиков, разрядные входы десятичных счетчиковсоединены соответственно с выходамиблока возведения десятичной цифры 15 в квадрат, входы которого соединенысоответственно с выходами регистраоснования, содержит также схему сравнения, восемь элементов 2 И-ИЛИ, распределитель импульсов, третий деши фратор, выходы которого соединеныс информационными входами преобразователя десятичного числа в числоимпульсный код, входы третьего дешйфратора соединены соответственно 25 с выходами первого и второго дешифраторов, входы с первого по четвертый которых соединены соответственнос выходами элементов 2 И-ИЛИ, причемпервые входы первого и второго элементов 2 И-ИЛИ соединены соответственно с выходом первого разряда регистра основания и первым разряднымвходом первой группы информационныхвходов схемы сравнения, первые вхо ды третьего и четвертого элементов 2 И-ИЛИ соединены соответственнос выходом второго разряда регистраоснования и вторым разрядным входом3 11604первой группы информационных входовсхемы сравнения, первые входы пятогои шестого элементов 2 И-ИЛИ соединенысоответственно с выходом третьегоразряда регистра основания и третьимразрядным. входом первой группы инфор -мационных входов схемы сравнения,первые входы седьмого и восьмого. элементов 2 И-ИЛИ соединены соответственно с выходом четвертого разряда регистра основания и четвертымразрядным входом первой группы информационных входов схемы сравнения,вторые входы первого и второго элементов 2 И-ИЛИ соединены соответственно с выходом пятого разряда регистра основания и первым разряднымвходом второй группы информационныхвходов схемы сравнения, вторые входытретьего и четвертого элементов 2 И ОИЛИ соединены соответственно с выходом шестого разряда регистра основания и вторым разрядным входом второй.группы информационных входов схемысравнения, вторые входы пятого и шес-того элементов 2 И-ИЛИ соединенысоответственно с выходом седьмогоразряда регистра основания и третьимразрядным входом второй группы информационных входов схемы сравнения,30вторые входы седьмого и восьмогоэлементов 2 И-ИЛИ соединены соответственно с выходом восьмого разрядарегистра основания и четвертым разрядным входом второй группы информационных входов схемы сравнения,выход "Больше" которой соединенс третьими входами элементов 2 И-ИЛИ,четвертые. входы которых соединеныс выходом "Меньше" схемы сравнения,выходы распределителя импульсов сое 40динены соответственно с входамиустановки регистра основания и всехдесятичных счетчиков, установочнымвходом преобразователя десятичного 04 4числа в число-импульсный код, пятым и шестым входамипервого и второго дешифраторов, тактовым входом блока возведения десятичной цифры в квадрат и тактовым входом схемы сравнеНа фиг, 1 представлена блок-схема устройства для возведения в квадрат; на фиг. 2 - блок-схема преобразователя десятичного числа в число-импульсный код. Устройство содержит регистр 1 основания, схему 2 сравнения, блок 3 возведения десятичной цифры в квадрат, десятичные счетчики 4 - 7, дешифраторы 8 - 10, элементы 2 ИИЛИ 11 - 18, генератор 19 импульсов, преобразователь 20 десятичного числа в число-импульсный код, распределитель 21 импульсов, выходы 22 и 23 преобразователя десятичного числа в число-импульсный код, выходы 24 и 25 результата сравнения схемы сравнения. Преобразователь десятичного числа в число-импульсный код (фиг, 2) содержит регистр 26 основания, элементы И 27 и 28, элементы ИЛИ 29 и 30 элемент И 31, дели- тель 32 и элементы И 33 - 35. Возведение десятичного числа, например А=оос, где е - первый разряд числа; 5 - второй разряд числа;с 1 - третий разряд числа в квадрат, производится следующим образом.Сначала первый разряд числа умножается на все разряды числа, начиная с первого разряда, Затем на все разряды числа А умножается второй разряд и т,д, Полученные. частные произведения суммируются, причем каждое последующее частное произведение сдвигается относительно предыдущего на один разряд влево ф160404 вых расетрат пя 35 де 1квадрат пм. При основании числа, равном десяти, произведение одного разряда на другой (а 6, 6 е, с) заКак видно из приведенной формызаписи, суммирование частных произведений для возведения десятичногочисла в квадрат реализуется с помощью десятичного счетчика.Частные произведения, равные квадрату каждого разряда, записываютсяв определенные разряды счетчика;квадрат первого разряда (и) в . в первый и второй разряды счетчика, квадрат второго разряда ( ) - в третийи четвертый разряды счетчика,квадрат третьего разряда (О- ) - втый и шестой разряды счетчика. Часные произведения, равные удвоеннымпроц.введениям двух разрядов (2 г 5,2 СО, 250), преобразуются в число-импульсный код и поступают в определенные разряды счетчика, где суммируются с числом, находящимся там.Число-импульсный код удвоенногопроизведения 2 сб поступает на счетный вход второго разряда счетчика(единицы) и на счетный вход третьегоразряда счетчика (десятки).Число-импульсный код удвоенногопроизведения 2 са поступает на счетный вход третьего разряда счетчика(единицы) и на счетный вход четвертого разряда счетчика (десятки).Число-импульсный код удвоенногопроизведения 2 5 О поступает на счетный вход четвертого разряда счетчика(единицы) и на счетный вход пятогоразряда счетчика (десятки).Операция возведения в ро -исходит следующим образо нимает два разряда, а их уд -военное произведение - три раз -ряда,При поступлении сигнала первого ода распределителя 21 импульсов в регистр основания записывается число А=О 5, которое необходимо возвести в квадрат. Кроме того, по этому сигналу устанавливаются в нулевое состояние двоично-десятичные счетчики 4 - 7 и преобразователь 20 десяного числа в число-импульсный код.м сигнал с второго выходапределителя 2 1 импульсов поступана блок 3, по этому сигналу квадкаждого разряда а,5 числа А поступает на соответствующие установочные входы определенных двоичнодесятичных счетчиков 4 - 7, сигнал с третьего выхода распределителя 2 1 импульсов поступает на пятые входы первого и второго двоично-десятичных дешифраторов 8 и 9 и на тактовый вход схемы 2 сравнения. По этому сиг - калу удвоенное произведение 2 О 5 (единицы) иэ позиционного дешифратора 10 поступает на преобразователь 20 десятичного числа в число-импульсный код, где преобразуется в пропорциональное число импульсов, которые поступают на счетный вход счетчика б. Сигнал с четвертого выхода распределителя 21 импульсов поступает на шестые входы первого и второго двоично-десятичных дешифраторов 8 и 9 и на тактовый вход схемы 2 сравнения. По этому сигналу удвоенное произведение 2 О 6 ( сятки) иэ позиционного дешифратора 0 поступает на преобразователь 20 десятичного числа в число-импульсный код, где преобразуется в пропорциональное число импульсов, которые поступают на счетный вход счетчика 5.Работа двоично-де сятичных дешифраторов 8 и 9 зависит от соотношения чисел а и б.Если аб с выхода 24 схемы 2 сравнения выдается разрешающий сигнал на первый управляющий вход пер вого, второго, третьего и четвертого элементов 2 И-ИЛИ 11 - 14 и на второй управляющий вход пятого, шестого, седьмого и восьмого элементов 2 И-ИЛИ 15 - 18, а с выхода 25 15 схемы 2 сравнения - запрещающий потенциал на второй управляющий вход первого, второго, третьего и четвертого элементов 2 И-ИЛИ 11 - 14 и на . первый управляющий вход пятого, шес того, седьмого и восьмого элементов 2 И-ИЛИ 15 - 18. Таким образом, число а поступает на двоично-десятичный дешифратор 8, а число б - на двоично-десятичный дешифратор 9. 25Если а (5, с выхода 24 схемы 2 сравнения выдается запрещающий сигнал на первый управляющий вход первого, второго, третьего и четвертого элементов 2 И-ИЛИ 11 - 14 и на второй30 управляющий вход пятого, шестого, седьмого и восьмого элементов 2 ИИЛИ 15 - 18, а с выхода 25 схемы 2 сравнения - разрешающий потенциал на второй управляющий вход первого, второго, третьего и четвертого эле 35 ментов 2 И-ИЛИ 11 - 14. Таким образом, число а поступает на двоичнодесятичный дешифратор 9, а число 6 - на двоично-десятичный дешифрагор 8.Таким образом, на двоично-десятичный деи 1 нфратор 8 всегда поступает большее по модулю число (о или 6) а на двоично-десятичный дешифратор 9 всегда поступает меньшее по модулю число (О илн 6 ).Введение схемы сравнения, элементов 2 И-ИЛИ, распределителя импльсов и дешифратора позволяет сократить аппаратурные затраты.В известном устройстве умножение двух чисел о и 5 реализуется матрицей произведения двух разрядов.В предлагаемом устройстве новый алгоритм умножения реализуется схемой сравнения, восемью схемами 2 И-ИЛИ, двумя двоично-десятичными и позиционным дешифраторами. При новом алгоритме умножения на первый двоичнодесятичный дешифратор всегда поступает большее из чисел О или ", а на второй двоично-десятичный дешифра-. тор - меньшее из чисел а или б .Объем аппаратуры для выполнения операции умножения двух чисел в предлагаемом устройстве составляет примерно 25% от объема аппаратуры матрицы умножения двух чисел известного устройства. Поскольку объем аппаратуры матрицы произведения составляет примерно 30% от объема всего устройства для возведения в квадрат, то объем аппаратуры предложенного устройства для возведения в квадрат равенО 7 Чд 3 О Чб О 75=0 925 Ч 3 гдеЪ зб - объем аппаратуры известного устройства. Таким образом, применение нового алгоритма умножения двух чисел и его съемная реализация позволяют уменьшить объем аппаратуры устройства возведения в квадрат на 7,5%..1160404 с оставитель А.КазанскийехредД.Микеш Корректор А.Зимокос овецкая едакто аз 3779/46 113035 нт", г.Ужгород,. Проектная,Тираж 710 Подписи НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий осква, Ж, Раушская наб., д. 4/5