Устройство для извлечения квадратного корня Советский патент 1983 года по МПК G06F7/552 

Изобретение OTHOCJHTCH к автоматике и цифровой вычислительной технике и может быть исполпьзовано в различных специализированных вычислителях. Известно устройство для извлечения квадратного корня содержащее генератор импульсов, элемент И, счетчик аргумента, счетчик результата, делитёш. частоты и индикатор нуля с соответст вующими связями , Недостатками данного устройства являются невысокая точность и низкое быстродействие. Наиболее близким к изобретению по технической сущности яюляется устройство для извлечения квадратного корня, содержащее генератор опорных импульсо первый элемент И, триггер, единичный выход которого и выход генератора onof ных импульсов подключены к входам первого элемента И, первый и второй счетчики импульсов и второй элемент И первый вход которого соединен с сумми рующими входами первого и второго счетчиков импульсов и выходом первого элемента И, управляющий триггер, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, делитель чао тоты, выход которого подключен к входу сброса триггера, а вход соединен с выходом второго счетчика импульсов и вхо дом сброса управляющего триггера, на единичный вход которого подключен выход первого счетчика импульсов, управляемый делитель частоты, информационный вход которого соединен с вь1ходом второго элемента И, третий счетчик им пульсов, на суммирующий вход которого подключен выход управляемого делителя частоты, управляющий вход которого соединен с выходами третьего счетчика входную информационную шину, которая соединена с вторым суммирующим входом первого счетчика, входную шину Пуск, которая подключена к единичному входу триггера, выходную шину, которая соединена с выходами, третьего счетчика импульсов | 2 3 , Недостатком известного устройства являегся невысокое быстродействие, так как нез ависимо от величины числа, из которого извлекается корень, дпя извлечения корня необходимо время fc-jrKET, где К- коэффициент деления делителя частоты; Е - емкость первого и второго счетчиков; Т - период импульсов опорного reHepaTqja, Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для извлетения квадратного корня, содержащее генератор опорных импульсов, триггер, элемент И, к первому входу которого подключен единичный выход триггера, а к второму входу подключен выход генератора опорных импульсов, делитель частоты, выход которого соединен с входом сброса триггера, первый управляемый делитель частоты, с счетный вход которого подключен к выходу элемента И, первый счетчик импульсов суммирующий вход которого соедийен с информационным входом число-ик пульсного кода устройства, входы napaJ лельной записи информайии первого счеа чика импульсов соединены с входами параллельного двоичного кода устройства, второй счетчик импульсов, суммирукуч щий вход которого подключен к выходу первого управляемого делителя частоты, управл5пощие входы последнего соединены с выходами второго счетчика импульсов, которые явл5Оотся выходами устройства, вход пуска устройства подключен к единичному входу триггера, введен второй управляемый делитель частоты, счетный вход которого соединен с выходом элемента И, выход второго управляемого Дбгштеля частоты соединен с входом делителя частоты, управляющие входы второгх) управляемого делителя частоты Подключены к выходам первого счетчика импульсов. На чертеже приведена функциональная электрическая рхема предлагаемого устройства. Устройство для извлечения квадратно.го корня содержит генератор 1 опорных импульсов, триггер 2, элемент И 3, счетчик 4 импульсов, управляемый делитель 5 частоты, делитель 6 частоты, имеющий коэффициент деления К, управляемый делитель 7 частоты, второй счетчик 8 импульсов, вход 9 Пуск, вход 10 подачи число-импульсного кода числа, из которого извлекается квадратный корень, входы 11-1 - 11-к подачи параллельного двоичного кода числа, из которого извлекается квадратный корень, и выход 12 устройства. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии триггер 2 и счетчики 4 и 8 находятся-в нулевом положении. Числом из которого нужно извлечь корень, подается либо на входную шину 1О в виде число-импульсного кода, либо на входные шины 11-1 - И-к в виде параллельного двоичного кода. После записи числа Н в счетчик 4 на вход 9 подается сигнал , устанавливающий триггер 2 в единичное положение. Сигнал с единичного выхода триггера 2 открывает элемент И 3, и импульсы опорного генератора 1 начина ют поступать на вход управляемого д&лителя 5 частоты и на вход управляемого делителя 7 частоты. Через каж- дые Ы импульсов генератора 1 на выходе управляемого делителя 5 появляется импульс, поступающий на вход делителя 6 частоты. После поступления на вход делителя 6 частоты К импульсов появляется импульс на его выходе, . устанавливающий триггер 2 в нулевое положение, при этомзакрывается эл&мент И 3 и прекращается пропуск иь пульсов генератора 1 на выход элемента И 3. Всего выдано на входы управ ляемых делителей 5 и 7 частоты N импульсов опорного генератора 1, Так как коэффициент деления управляемого делителя 7 устанавливается рав ным 2(), где N -содержимое счет чика 8, первый импульс с выхода эл&мента И 3 сразу приходит на вход счегр чика 8 (коэффициент деления равен едиHHUeJ B котором записывается число 1 Vl. При этом изменяется коэф фидиентделения (он становится равным И поэтому второй и третий импульсы с выхода элемента И 3 не вызывают появления импульса на выходе делителя 7, а четвертый импульс проходит на выход делителя 7 и далее на вход счетчика 8, в котором записывается ачиоло 2 (4. При этом коэффициент деления делителя 7 частоты становится равным 5 и поэтому только девятый импульс с выхода элемента И 3 проходит на вход счетчика 8 и записьшает в нем 3 9. Далее аналогично описанному происходит извлечение квадратного корня из числа W . Выбтфая коэффициент делителя 6 частоты К равным 10 , можно получить значение VK с любой необходимой точностью. В процессе извлечения корня значение поякоренного ядражвияя не изменяется, что позволяет иметь после окончания вычислений значения и корня и подкоренного вьфажения. Введение дополнительного ущэавляемого частоты и новых связей позволяет сократить время вычисления квадратного корня и увеличить тем самым быст родействие устройства. Так, известное устройство затрачивает на вычисление корня из одного числа время КЕТ, а npeanarasMoe-ir -KNT . Следовательно, быстродействие предлагаемохчэ устройства в раз выше при данном конкретном значек. НИИ числаМ .

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КВАДРАТНСЯХЭ КОРНЯ, содержащее генератор опорных импульсов, трзеттер, элемент И, к первому входу KOtoporo подключен единичный выход триггера, а к второму входу подключен ыход генератора опорных импул лов, делитель частоты, выход которого соединен с входом сброса триггера, первы ущ авляемь1й делитель частоты, счеггный вход которого подключен к выходу эле1 5 1 меш-а И, первый счетчик импульсов, суммирующий вход которого соединен с входом число-импульсного кода устройства, входы параллельной записи инфopмa щга первого счетчика импульсов соедин&ны с входами параллельного двоичного кода устройства, второй счетчик импуга сов, суммирующий вход которого подключен к выходу стервого усфавляемого д&лителя частоты, у1фавлякнцие входы последнего соединены с выходами втсро го счетчика икшульсов, явтасугся выходами устройства, вход пуска устройства подключен к единичному входу триггера, отличающееся тем, что, с целью повыщения быстродействия, в него введен второй упра&ляемый делитель частоты, счетный вход коаорого соединен с выходом элемента И, выход вт чэога управляемого делителя частоты соединен с входом делителя частоты , управляющие входы второго управляемого делителя частоты подключены к выходам первого счет чика импульсов.