Устройство для извлечения корня третьей степени Советский патент 1985 года по МПК G06F7/552 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для извлечения корня третьей степе ни из числа, представленного количеством импульсов, поступивших на вход устройства. Изобретение может использоваться в системах реального времени для обработки частотно-импульсных сигналов, в системах автоматизрфованного управления технологическими процессами, в автоматике и измерительной технике. Известно устройство для извлечения корня третьей степени содержащее два счетчика, две группы элемен тон И, выходы каждой из .которых объединены соответственно первым и вторым элементом ИЛИ, два элемента задержки и третий элемент ИЛИ Л , Недостатком этого устройства являются большие аппаратурные затраты Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее два счетчика две группы элементов И, три элемента РШИ; триггер, элемент И и элемент задержки, выкоды первого счетчика соединены с потенциальными входами, элементов И первой группы, первьй вход первого элемента ИЛИ - с входо устройства, а второй вход через элемент задержки подключен к выходу элемента И, первьй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, входом первого счетчика и первым входом триггера, выход которого подключен к второму входу элемента И, а второй вход триггера соединен с выходом второго элемента ИЛИ, вхо ды которого подключены к выходам элементов И первой группы, импульсные входы которых соединены соответ ственно с разрядными выходами второго счетчика, вход ко.торого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ входы которого соединены с выходами элементов И второй группы zj . Недостатком известного устройства являются большие аппаратурные затраты. Целью изобретения является сокра щение аппаратурных затрат. Поставленная цель достигается тем, что устройство для извлечения корня третьей степени, содержащее первый и второй счетчики, первую и вторую группы элементов И, первый, второй и третий элементы ИЛИ, элемент задержки, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого является информационным входом устройства, выход первого элемента ИЛИ соединен со счетным входом первого счетчика, выходы старших разрядов с П-го по Eni (п/2 + 1)-й (где П разрядность первого счетчика) соединены соответственно с потенциальными входами элементов И первой группы, выходы которых соединены с входами с первого по Eni(n/2)-й второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, выходы элементов И второй группы соединены с входами третьего элемента ИЛИ, содержит формирователь Иггпульсов, выход которого соединен с EniCn/Z + 1)-м входом второго элемента ИЛИ, инверсные выходы разрядов первого счетчика соединены соответственно с импульсными входами элементов И второй группы, потенциальны-е входы которых соединены с инверсными выходами разрядов второго счетчика (начиная со старшего разряда), импульсные входы элементов И первой группы соединены соответственно с инверсными выходами разрядов с первого по Eni (П/2 + 1)-й первого счетчика, инверсный выход среднего разряда которого соединен с входом формирователя импульсов, выход третьего элемента ИЛИ соединен с выходом элемента задержки. На чертеже приведена блок-схема устройства извлечения корня третьей степени. Устройство содержит информацион-ный Бход 1 устройства, счетчики 2 и 3, группы элементов И 4 и 5, элементы ИЛИ 6-8, элемент 9 задержки и формирователь 10 импульсов, Б качестве формирователя 10 импульсов может быть использованй дифференцирующая цепочка. Устройство для извлечения корня третьей степени работает следующим образом, В исходном состоянии счетчики 2 и 3 находятся в нулевом состоянии. На вход устройства поступают импульсы единичного приращения (5х числа X , представляемого в пос ледовательном единичном коде х j jit о Входные импульсы сЗх поступают а первый вход элемента ИЛИ 8, На 3 выходе которого образуются импульсы приращения d ,которые после поступают на счетный вход счетчика 2. Счетчик 2 с группой элементов И 5, формирователем 10 импульсов и элементом ИЛИ 7 представляет собой двоичный П -разрядньп умножитель им пульсов прираг1ения о2 на число 7 , соответствующее коду счетчика 2, к торым он управляется. Поэтому выражение для среднего значения приращения импульсов cjij, формируемого на выходе элемента ИЛИ 7, имеет вид . 1 Z dz--, где i 2 - коэффициент пересчета счетчика 2п-разрядног двоичного умножителя. Счетчик 2 с группой элементов И 4 и элементом ИЛИ 6 представляет собой двоичный И-разрядный умножитель импульсов приращения ( 2 на число k -и, соответствуюгдее дополни тельному коду числа и счетчика 1, которым он управляется. Поэтому выражение для среднего значения приращения импульсов (ip , формируемых на выходе элемента РШИ 6, имеет вид J 1 dp-dz--r, где k 2 - коэффициент пересчета счетчика 2п-разрядного двоичного умножителя. С выхода элемента ИЛИ 6 импульсы приращения сЗр поступают через элемен 9 задержки на второй вход элемента ИЛИ 8. Поэтому вьфажение для опреде ления приращения о7 на выходе элемента ИЛИ 8 имеет вид J2. - dx dp или с учетом вьфажения (2) + ciz- -j--,j откуда, определив вьфажение для при ращения J2 получим Импульсы приращения jtj с выхода элемента ИЛИ 7 поступают на вход счетчика 3, Так как счетчик 3 сумми 14 ующий,то текущее значение числа Lj , соответствута ее его коду, с учетом ормулы (1) определяется вьфажением T-Ml- z Подставив выражение (4) в вьфаение (3), получим 1 , 2k . d dz -rrJx-- откуда7J . Поскольку импульсы приращения (З поступают на вход счетчика 2, выполненного суммирующим, TOjпроинтегрировав вьфажение (5), получим 7, X Sz cJz-l2kdx о о 1о 1ь ) откуда т.е. после поступления на вход устройства 1 X импульсов в счетчике 2 сформируется код числа, пропорционального корню третьей степени числа X . Подставив вьфажение (6) в формулу (4), получим C-J6k Г , 2k т.е. в счетчике 3 устройства, после поступления на его вход X импульсов сформируется код числа, пропорционального корню третьей степени из квадрата числа X . Таким образом, в предложенном устройстве после поступления на его вход X импульсов формируются коды чисел, пропорциональных корню третьей степени из числа.X и его квадрата. В предложенном устройстве аппаратурные затраты сокращены на триггер, элемент И и исключены четыре связи между этими зглементами. При этом быстродействие устройства осталось прежним. Введение формирователя импульсов повысило стабильность работы устройства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯКОРНЯ ТРЕТЬЕЙ СТЕПЕНИ, содержащее первый и второй счетчики, первую и вторую группы элементов. И, первый, второй и третий элементы ИЛИ, элемент задержки, выход которого соединен с первымовходом первого элемента ИЛИ,, второй вход которого является информационным входом устройства, выход первого элемента ИЛИ соединен со счетным входом первого счетчика, выходы старших разрядов с п-го по En-t ( и/2 + 1)-й (где И разрядность первого счетчика) соединены соответственно с потенциальными входами элементов И первой груп- пЪ1, выходы которых соединены с входами с первого по Eni (п/2)-й второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, выходы элементов И второй группы соединены с входами третьего элемента ИЛИ,- отличающее- с я тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат, устройство содержит формирователь импульсов, выход которого соединен с Ent (п/2. + + 1).м входом второго элемента ИЛИ, инверсные выходы разрядов первого счетчика соединены соответственно с имтульсными входами элементов И второй группы, потенциальные входы т которых соединены с инверсными выходами разрядов второго счетчика (начиная со старшего разряда), импульсные входы элементов И первой группы соединены соответственно с инверсными выходами разрядов с первого по Eni (п/2 + 1)-й первого счетчика, инверсный выход среднего разряда оэ которого соединен с входом форйиро00 вателя импульсов, выхбд третьего элемента ИЛИ соединен с выходом оо элемента задержки.