Устройство для извлечения корня четвертой степени (варианты)

Союз СоветскихСоцналнстнчесинхРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 883899(23) Приоритет -151) М. Кл С 06 Г 7/552 1 веудвретекииц 11 кеиитет ФььР ао двлаи изавретеии 1 и открнтий,Аид ГЕНА Институт горного дела(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОРНЯ ЧЕТВЕРТОЙ СТЕПЕНИ (ВАРИАНТЫ) Изобретение относится к вычислительной техникеи может быть использовано в счетно-клавишных и настольных вычислительных .машинах, в измерительных приборах и системах управления.Известно устройство для извлечения корня четвертой степени, содержащее элемент ИЛИ и счетчик 11.Недостатком этого устройства является сложность его схемы, т.е. оно1 О содержит три сумматора, три элемента И, триггер и формирователь импульсов.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является15 устройство для извлечения корня четвертой степени, содержащее блок вычитания первого импульса из серии, управляемый делитель частоты с коэффициентом деления К, элемент ИЛИ и2 бсчетчук Г 2 1.Однако известное устройство имеет недостаточное бьк.тродействие н сложность. Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение устройства,Поставленная цель достигается тем, что устройство для извлечения корня четвертой степени, содержащее блок вычитания первого импульса из серии, управляемый делитель частоты с коэффициентом деления К (где К - целое число), элемент ИЛИ, к выходу:которого подключен вход счетчика результата, содержит блок выделения и вычитания первого импульса и последовательно соединенные делитель частоты на четыре и управляемый делитель частоты с коэффициентом деления, вы 1 ход которого подключен к первом входу элемента ИЛИ и к входу сброса блока вычитания первого импульса из серии, выходы разрядов счетчика результатов подключены к соответствующим входам управляемого делителя частоты с коэффициентом деления и ко входам, начиная со второго, управляемого делителя частоты с козффици883899 15 25 ентом деления К, к входу первого разряда которого подключен источник логической единицы, вход делителя частоты на четыре соединен с выходом блока вычитания первого импульса из серии, подключенного входом к выходу управляемого делителя частоты с коэффициентом деления К, вход которого соединен с первым выходом вьщеления и вычитания первого импульса, 10 второй выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, а вход является входом устройства.Вариант выполнения устройства для извлечения корня четвертой степени отличается тем, что в нем цепочка из последовательно соединенных делителя частоты на четыре и упрапяемого делитеклн частоты с коэффициентом деления Е 1 заменена на цепочку из последовательно соединенных делителя частоты на два и управляемого делитея частоты с коэффициентом деления 2 Е 1,При этом, управляемый делитель частоты с коэффициентом деления Й1 выполнен в виде последовательно соединенных управляемого делителя частоты с коэффициентом деления К и управляемого делителя частоты с коэффициентом деления К+1, разрядные входы которых являются входами управляемого делителя частоты, вход управляемого делителя частоты с коэффициентом К и выход управляемого делителя частоты с коэффициентом деления К+1 являются соответственно входом и вы 35 ходом управлемого делителя частоты. Кроме того, управляемый делитель частоты с коэффициентом деления К+1 выполнен в виде последовательно сое 40 диненных вычитателя первого импульса из серии и управляемого делителя частоты с коэффициентом деления 4 К, выход которого подключен к входу сброса вычитателя первого импульса из серии и является выходом управляемого делителя частоты, разрядные входы управляемого делителя частоты с коэффициентом деления К и вход вычитателя первого импульса из серии являются 50 соответствующими входами управляемого делителя частоты.На фиг.1 и 2 представлены схемы вариантов предлагаемого устройства; на фиг.З и 4 - варианты выполнения 55 управляемого делитеюр частоты с коэффициентом деления 2 Е 1 (к варианту на фиг.2). 4Устройство осуществляет извлечениекорня четвертой степени из количестваимпульсов, подаваемых на его вход.Извлечение корня заканчивается с приходом на вход устройства последнегоимпульса из заданного количества импульсов, что и определяет высокоебыстродействие устройства,Устройство содержит вход 1 устройства, блок 2 вьщеления и вычитания первого импульса, управляемыйделитель частоты ( УДЧ) 3 с коэффициентомделения К, заданное на входахуправления УДЧ 3, блок 4 вычитанияпервого импульса из серии, делитель5 частоты на четыре, УДЧ 6 с коэффициентом деления , элемент ИЛИ 7,счетчик 8 резуль 1 гата, вход 9 младшегоразряда УДЧ 3, на который постоянноподан сигнал "1" (константа "1")(Фиг. 1) .Кроме того, устройство содержитделитель 1 О частоты на два, управляемый делитель 11 частоты с коэффициентом 2 Е (Фиг,2), входы 12, УДЧ13 с коэффициентом К, УДЧ 14 с коэффициентом деления К+1, вычитатель15 первого импульса из серии, УДЧ 16с коэффициентом К, вход 17 и выход18 (фиг.З и 4).Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии в счетчике8 записано число "О", коэффициентделения УДЧ равен "1", так как наего вход 9 подан сигнал "1".Подача первого импульса на вход1 устройства приводит к его выделению на выходе блока 2 выделения ивычитания первого импульса. Этот импульс через элемент ИЛИ 7 поступаетна счетчик 8 и увеличивает записанноев нем число до значения "1", приэтом коэффициент деления УДЧ 3 становится равным "3".Второй поданный на вход 1 импульспроходит через блок 2 на вход УДЧ 3,но не проходит на его выход, Следующие импульсы с "3" - "16" проходятчерез блок 2 на УДЧ 3 и формируютна его выходе пять импульсов. Первыйиз этих пяти импульсов вычитаетсяблоком 4, остальные четыре импульсапоступают на вход делителя 5 частотына четыре, на выходе которого Формируется один импульс, Этот импульспоступает на вход УДЧ 6 коэффициентделения которого равен 21=1. На еговыходе формируется импульс,сбрасыва883899 Числоимпуль До действия импульсов группыЧисло в Импульсы Группы,Ф счетчике 8 по"ледействия на входе 1 осов вгруппе Коэффициентделения УДЧ 6 Коэффициент деления УДЧ 3 Число в счетчике 8 импульсовгруппы О 2-16 15 65 17-81 51 ющий блок 4 в исходное состояние и увеличивающий записанное в счетчике 8 число до значения "2". Таким образом, после подачи на вход 1 устройства одного из шестнадцати импульсов, в счетчике 8 сформировались числа соответственно "1" и "2", т.е. корень четвертой степени из "1" и "16",Следующие. импульсы "17" - "81" (всего 65 импульсов) проходят через блок 2 на вход УДЧ 3, коэффициент деления которого равен пяти. На выходе УДЧ 3 формируется тринадцать импульсов, первый из этих импульсов вычитается блоком 4, остальные двенадцать. поступают на делитель 5 частоты, на выходе которого формируются три импульса, поступающие на вход УДЧ 6,2 коэффициент деления которого равен Б =3. На выходе УДЧ 6 форми1руется импульс, который сбрасывает блок 4 в исходное состояние и увеличивает число в счетчике 8 до значения "3".Таким образом, в предлагаемом устройстве импульсы распределяются на группы. Каждая группа отделена от другой группы импульсов, формирующимся на выходе элемента ИЛИ 7. Распределение поступающих на вход 1 импульсов на группы показана в таблице. Из таблицы видно,что наибольший номер импульса в любой группе равен четвертой степени номера группы, следовательно, устройство извлекает из количества поданных на его вход импульсов корень четвертой степени,Коэффициент деления УДЧ 3 - это ряд нечетных чисел. Этот ряд реализуется подключением УДЧ 3 к счетчику 8 и подачей на вход 9 младшего разряда УДЧ сигнала "1". 4Коэффиицент деления УДЧ 6 - это ряд чисел, где К = ,2,3,4,5,целые числа.В предлагаемом устройстве последовательно соединенные делитель 5 частоты на четыре и УДЧ 6 с коэффициентом деления С могут быть выполнены варианты в виде последовательно соединенных делителя частоты на два и УДЧ с коэффициентом деления 2,Устройство содержит (вариант) вход 17, выход 18, вход 12, УДЧ 13 с коэффициентом деления К и УДЧ 14 с коэффициентом деления К+1, выполненный в виде последовательно соединенных вычитателя 15 первого импульса из серии и УДЧ 16 с коэффициентом деле-. ния К.УДЧ с коэффициентом деления 2 Я 1 ( фиг.З и фиг.4) работает следующим образом.Частота импульсов, поданная на вход 17 УДЧ делится на значение КХ Х(К+1) . Так как К (К+1)= 22:;, следовательно, устройство фиг.З и 4 есть действительно УДЧ с коэффициентом 2 Е: . УДЧ 14 с коэффициентом деления К+1 работает следующим образом.Первый из поданных на вычитатель 15 импульсов не проходит на УДЧ 16, следующие К импульсов (с второго по К+1) проходят через вычитатель 15 на вход УДЧ 16 и формируют на его выходе импульс, который сбрасывает вычитатель 15 в исходное состояние.Технический эффект предлагаемого устройства - более высокое быстродействие и простота, схемы устройства по сравнению с известным.883899 Продолжение таблицы Число в Группы,й До действия импульсов группы Импульсы на входе Число импульсов в счетчике8 последействияимпульсовгруппы Коэффициент деления УДЧ 3 Число в Коэффициентделения УДЧ 6 группе счетчике 8 175 3 2-256 5 257-625 369 4 10 7 1297-2401 8 2402-4096 9 4097-6561 1105 6 1695 7 2465 8 13 21 15 28 17 36 19 45 1 О 6 626-1296 671 5 1 О 6562-10000 3439 9 Формула изобретения 1. Устройство для извлечения корня четвертой степени, содержащее блок вычитания первого импульса из серии, управляемый делитель частоты ЭО с коэффициентом деления К где К - целое число), элемент ИЛИ, к выходу которого подключен вход счетчика результата, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения устройства,оно содержит блок вьщеления и вычитания первого импульса и последовательно соединенные делитель частоты на четыре и управляемый делитель частоты 40к с коэффициентом деления Е 1 , выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ и к вхо. ду сброса блока вычитания первого импульса из серии, выходы разрядов счетчика результатов подключены к соответствующим входам управляемого делителя частоты с коэффициентом деления и ко входам, начиная со второго, управляемого делителя частоты с коэффициентом деления К, к входу первого разряда которого подключен источник логической единицы, вход делителя частоты на четыре соединен с выходом блока вычитания первого импульса из серии, подключенного входом к выходу управляемого делителя частоты с коэффициентом деления К, вход которого соединен с первым выходом блока выделения и вычитанияпервого импульса, второй выход которого соединен со вторым входомэлемента ИЛИ, а вход является входомустройства,2. Устройство для извлечения корнячетвертой степени, содержащее блоквычитания первого импульса из серии,управляемый делитель частоты с коэффициентом деления К (где К - целоечисло), элемент ИЛИ, к выходу которого подключен вход счетчика результата, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения быстродействияи упрощения устройства, оно содержитблок выделения и вычитания первогоимпульса и последовательно соединенные делитель частоты на два и управляемый делител частоты с коэффициентом деления 2 Е 1,выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ иКделения 2 Е 1, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ ик входу сброса блока вычитания первого импульса из серии, выходы разрядов счетчика результатов подклю чены к соответствующим входам управляемого делителя частоты с коэффиКциентом деления 2 Е 1 и ко входам,начиная со второго, управляемогоделителя частоты с коэффициентомделения К, к входу первого разрядакоторого подключен источник логической единицы, вход делителя частоты на два соединен с выходом блока883899 вычитания первого импульса из серии, подключенного входом к выходу управляемого делителя частоты с коэффициентом К, вход которого соединен с первым выходом блока выделения и вычитания первого импульса, второй выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, а вход является входом устройства.3. Устройство для извлечения корня четвертой степени по п,2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что управляемый делитель частоты с коэффициентом деления 2 Е 1 выполнен в виде1последовательно соединенных управляемого делителя частоты с коэффициентом деления К и управляемого делителя частоты с коэффициентом деления К+1, разрядные входы которых являются входами управляемого делителя частоты, вход управляемого делителя частоты с коэффициентом К и выход управляемого делителя частоты с коэффициентом деления К+1 являются соответственно входом и выходом управляемого делителя частоты. 104. Устройство для извлечения корня четвертой степени, пп.2 и 3, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что управляемый делитель частоты с коэффициентом деления К+1 выполнен в видепоследовательно соединенных вычитателя первого импульса из серии иуправляемого делителя частоты с коэффициентом деления 4 К, выход котоо рого подключен к входу сброса вычитателя первого импульса из сериии является выходом управляемого делителя частоты, разрядные входыуправляемого делителя частоты с ко эффициентом деления К и вход вычитателя первого импульса из серииявляются. соответствующими входамиуправляемого делителя частоты. 20 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 541169, кл.067/38, 1974.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2867784/18-24,кл. С 06 Г 7/552, 13.11.79 (прототип).883899фиг, ФСоставитель Н.БелобановаРедактор Н.Рогулич Техред Е.Харитончик Корректор Г.НазароваЗаказ 10232/73 Тираж 748 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская.наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4