Устройство для вычисления квадратного корня

физически Э СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КВАДРАТНОГО КОРНЯ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено дляиспользования в системах цифровойобработки информации. Цель изобретения - повышение быстродействия., Предлагаемое устройство, состоящее из набавии 1 3834 1 1 блока нормализации 1, мультиплексора2, блока 3 вычисления группы старшихразрядов и блоков вычисления четвертого 4, пятого 5 и шестого 6 разрядов, позволяет осуществить быстроепоследовательное нахождение разрядовначиная со старшего. Мультиплексорпропускает на блоки вычисления разрядов либо код с выхода нормализатора,либо этот же код, сдвинутый на одинразряд вправо. Блоки вычисления разрядов представляют собой логическиематрицы. Устройство позволяет безувеличения аппаратных затрат повыситбыстродействие извлечения квадратного корня в 20 раз по сравнению с известным устройством 1 табл., 6 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для .использования в распределенных многопроцессорных системах цифровой обра 5 ботки сигналов,Цель изобретения - повышение быстродействия.На фиг,1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на 30 фиг.2 - 5 - принципиальные схемы соответственно блока вычисления группы старших разрядов, блока вычисления четвертого разряда, блока вычисления пятого разряда и блока вычисления15 шестого разряда; на фиг.б - одна из возможных схемных реализаций мультиплексора.Устройство (фиг.1) содержит блок 1 нормализации мультиплексор 2, 20 блок 3 вычйсления группы старших разрядов, блоки 4-6 вычисления соответ" ственно четвертого, пятого и шестого разрядовКроме того, устройство (фиг.2-6) содержит элементы ИЛИ 7-25, 25 элементы И-55 и коммутаторы 56-59.Устройство фиг,1) предназначено для вычисления шести разрядного квадратного корня из двенадцати разрядного числа и функцио:нирует следующим ЗО образом.Блок 1 нормализации Формирует коц порядка числа Х, который равен числу нулей до первой правой "1" во .входном коде, и семиразрядный код мантис сы, соответствующий коду входного числа, начиная с первой правой 1 С выходов блока 3 нормализации навходы мультиплексора 2 (фигб) поступает семиразрядная величина мантиссы 40 числа Х, Состояние младшего разряда кода порядка, который управляет мультиплексором, определяется количеством левых "0" во входном числе. Если этот разряд равен О", мультиплексор 45 передает на выход код мантиссы с нормализатора. Если состояние соответствует "1", мультиплексор передает на выход код мантиссы сдвинутый на один разряд вправо, причем на первый (старший) . выход мультиплексора подается 0", Двоичный код с выхода мультиплексора поступает на блоки 3-6 (фиг.1), которые представляют собой логические матрицы для распознавания соответствующих разрядов выходного кода. Предлагаемый алгоритм распознавания отражен в выполнении соответствующих блоков.Разряды Разряды 23456Блок 3 фиг,2) работает следующим образом, Для пояснения функционирования устройства в таблице дана распечатка значений функцииГХ для соответствующих чисел Х.Из таблицы видно, что для того, чтобы идентифицировать шестиразрядный код функции, достаточно рассмотреть первые семь разрядов аргумента. Если хотя бы один из двух старших разрядов, поступивших от мультиплексора, равен "1", выход первого раэряда выходного кода устройства (выходэлемента ИЛИ 9) равен "1", Если вкоде числа Х первый разряд равен "1" 3 23456789111 0 3 2и хотя бы один из разрядов с второго по четвертый. равен "1", второй разряд функцииГХ равен "1". Соответст- вующая логическая функция реализует 5 ся на элементе ИЛИ 7 и элементе И 26. Рассматривают ту область значений Х, где два старших разряда функции ГХ равны "1", Если в числе Х второй разряд равен и хотя бы один из разрядов с третьего по шестой равен "1", третий разряд функции ГХ равен "1", Затем рассматривают ту область Х, где первый и второй разрядыфункции ГХ равны "1" и "0" соответственно. Если в этой области первый разряд числа Х .равен "1", или в числе Х третий разряд равен "1" и хотя бы один из разрядов с четвертого по шестой равен 1 ц, третий разряд функции 1 ГХ щ равен "1", Соответствующая логическая функция реализуется на элементах ИЛИ 8 и 10, коммутаторах 56 и 57.Выходы блока 3 (фиг,1) соединены с входами блоков 4-6, 25В блоке 4 (фиг,3) определяется ,четвертый разряд функции ГХ. Рас-, сматривают четыре области аргумента Х, определяемые следующими состояниями кода старших разрядов значения . функции 1 Х: 1.11, 110, 101, 100. В зависимости от того, к какой области принадлежит значение Х, определяется четвертый разряд функции, например, для области чисел Х, старшие разряды функции в которой равны 1 11, если третий35 разряд числаб равен "1", четвертыйраз-. Ряд функциибравен "1" (элемент ИЛИ 14), Выходы блока 4 соединены с входами . блоков 5 и 6.411Тем же методом последовательного распознавания в блоках 5 и 6 определяются пятый и шестой разряды функции 1 Х (фиг,4 и 5). Код порядка результата получается из кода порядка 45 входного числа сдвигом на один разряд вправо. Формула изобретения50Устройство для вычисления квадрат ного корня, содержащее блок нормализации, входы которого являются входа- ми устройства, о т л и ч а ю щ е е - с я тем что с целью повышения бысУ Ф55 тродействия, в него введены мультиплексор, блок вычисления группы старших разрядов и три блока вычисления четвертого, пятого и шестого разрядов соответственно, причем выходыразрядов с первого по третий и выходмладшего разряда порядка блока нормализации соединены соответственно сразрядными выходами с первого по третий порядка результата устройства иуправляющим входом мультиплексора,информационные входы которого соединены с выходами мантиссы блока нормализации, выходы разрядов мультиплексора с первого по шестой подключены к входам блока вычисления группы старших разрядов, а выходы разрядов мультиплексора с первого по пятый соединены с первой группой входовблока вычисления четвертого разряда,выходы всех разрядов мультиплексора,кроме второго, соединены с первымигруппами входом блоков вычисления пятого и шестого разрядов, выходы разрядов с первого по третий блока вычисления группы старших разрядов являются первым, вторым и третьим разрядными выходами мантиссы результатаустройства, выход второго разряда, инверсные выходы второго и третьегоразрядов, первый и второй выходы блока вычисления группы старших разрядов соединены с вторыми группами входов блоков вычисления четвертого,пятого .и шестого разрядов, выходчетвертого разряда блока вычислениячетвертого разряда является чет- .вертым разрядным выходом мантиссы результата устройства, инверсныйвыход четвертого разряда, первый,второй, четвертый, пятый и шестой выкоды блока вычисления четвертого разряда соединены с третьей группойвходов блока вычисления пятого разряда, инверсный выход четвертого разряда и выходы с второго по шестойблока вычисления четвертого разрядасоединены с третьей группой входовблока вычисления шестого разряда,выход пятого разряда блока вычисления пятого разряда является пятымразрядным выходом мантиссы результата устройства, инверсный выход пятого разряда и выходы с первого по шестой блока вычисления пятого разрядасоединены с четвертой группой входов блока вычисления шестого разряда, выход которого является шестымразрядным выходом мантиссы результата устройства.1383411 Фиаб В. ГалкИ оставителехред М,Дид Редакт Корректор Л. Пата лич аказ 1298/50 сное комитета ССС открытий д. 4/5 кая Производственно-полиграфическое предприяти дыхоУфразряоакаУафорядка ВНИИПИ по д 13035, М