Устройство для возведения в степень Советский патент 1985 года по МПК G06F7/552 

11 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке цифровых вычис лительных машин для вычисления степенных функций. Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат. На чертеже.представлена блок-схема устройства. Устройство содержит реверсивные сче.чики 1 и 2, вьтитаюший счетчик 3, элемент ИЛИ .,, первый триггер 5, второй триггёр 6, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7-10, элемент И 11, вычитающий счетчик 12, регистр 13 основания, регистр 14 показателя, группу элементов ШШ 15, вход 17 пуска устройства, вход 18 тактовых импульсов, группу элементов И 19. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии устройства. счетчики 1, ,, 3 и 12 обнулены. Триггеры 5 и 6 находятся в единич ных состояниях. На входе элемента И 11 находится сигнал запрета. Параллельным переносом в реверсивный 1 и вычитающий 12 счетчики из регистра 13 основания вводится число, равное основанию степени, а в счетчик 3- числ соответствующее показателю степени ми нус единица, из регистра 14 показателя Сигналом на входе пуска 17 триггер 6 переводится в нулевое состояние и на вход элеме«та И 11 поступает сигнал разрешения. Триггер 5 пере водится в нулевое, состояние и сигна .разрешения подается на элементы ИС1 КгаоЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 и 10. Поступающие на тактовый вход 18 устройства импульсы через элемент ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 9 прох дят на суммирующий вход реверсивного счетчика 2, а через элемент И 11 на счетньй вход вычитающего счетчика 12. Реверсивный сче,тчик 1 работает на вычитание, а реверсивный счетчик 2 - на сложение. После вычитания из счетчика 12 чИ ла на его выходе появляется сигнал, I который поступает на вход записи сче чина 12 и. Проходя через элемент ИС КЛЮЧАВДЕЕ ИЛИ 10, на вычитающий вход реверсивного счётчика 1. При этом из числа, находящегося в счетчике 1, вьмитается единица а в счетчик 12 вновь записывается число из регистра 13 основания. При следующем обнулении счетчика 12 из 862 счетчика 1 вычитается единица описанным способом до тех пор, пока не вычтется последняя единица. В этот момент на выходе счетчика 1 появляется сигнал, поступающий на вход триггера 5и через элемент ШШ 4 на счетный вход счетчика 3. При этом из последнего вычитается единица, триггер 5 переключается в единичное состояние, тем самымм запрещая прохождение сигналов через элементы ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЖ 9 и 10. Сигнал разрешения подается теперь на -элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 и 8. В данный момент времени счетчик 1 начнет работать на сложение, а счетчик 2 - на вычитание. На вход счетчика 2 входные импульсы поступают через элемент 9 в течение всего описываемого процесса, время которого определяется значением записанного в счетчике 1 числа, повторенного число раз, равного записанному числу в счетчике 12. Число, записанное в счетчике 2, равно квадрату числа, записанного в счетчике 1. Далее устройство работает аналогичным образом. На вход счетчика 1 входные импульсы поступают в течение всего процесса вычитания числа из счетчика 2. Время это определяется значением записанного в счетчике 2 числа, повторенного число раз, равного записанному числу в счетчике 12. Число, записанное в счетчике 1, равно числу, записанному в счетчике 1 первоначально, в третьей степени. При обнулении счетчика 2 сигнал с, его выхода через элемент ИЛИ 4 . поступает на вход счетчика 3 и триггер 5. При этом из счетчика 3 вычитается единица, триггер 5 переключается в нулевое состояние, тем самым запрещая прохождение сигналов через элементы ИЛИ 7 и 8. В этот момент времени счетчик 1 начинает работать на вычитание, а счетчик 2 - на сложение. Описываемые процессы продолжаются до тех пор, пока из счетчика 3 не вычтется последняя единица. Тогда сигнал с его выхода переключит триггер 6в первоначальное состояние. Сигналы обнуления с выходов счетчиков 1, 2, 3 и 12 подготавливают очередной этап вычислений. На выходе элементов И группы в этот момент регистрируется код, равный числу, записанному в счетчике 1, в степени, определяемой числом, записанным в счетчик 3.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В СТЕПЕНЬ, содержащее элемент И, первьй элемент ИЛИ, группу элементов И, первый триггер, первый вход которого qt соединен с выходом первого элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью сокращения аппаратурныхзатрат, оно содержит второй триггер, четыре элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, группу элементов ИЛИ, первый и второй реверсивные счетчики, второй элемент ИЛИ, регистр основания, регистр показателя, первый и второй вычитающие cчetчики, выходы регистра основания соединены с разрядными входами первого реверсивногосчетчика и первого вычитающего счетчика, выходы регистра показателя соединены с разрядными входами второго вычитающего счетчика, выход отрицательного переполнения которого соединен с первым входом второго триггера, второй вход которого соединен с входом пуска устройства и первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и выходом отрицательного переполнения первого реверсивного счетчика, вход вычитания которого соединен с выходом первого элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, первый вход которо,го соединен с выходом отрицательного переполнения первого вычитающего счетчика и первым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с входом .вычитания второго реверсивного счетчика, выход отрицательного переполнения которого соединен с вторыми входами первого триггера и второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом второго вычитающего счетчика, прямой выход первого триггера соедиS нен с вторым входом первого и первым входом третьего элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, инверсный выход первого триггера соединен с первым входом четвертого и вторым входом второго элемен§ тов ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, вторые входы . третьего и четвертого элементов ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ объединены и соединены с дервым входом элемента И и тактовым входом устройства, второй вход элеменsi та И соединен с инверсным выходом вто00 0д рого триггера, прямой выход которого соединен с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых соединены соответственно с выходами элементов ШМ группы, входы которых соединены соответственно с разрядными вы ходами первого и второго реверсивных счетчиков, выходы треть|его и четвертого элементов ИСКЛЮЧАЩЕЕ ШШ соединены соответственно с суммирующими входами второго и первого реверсивных счетчиков, вход записи первого вычитающего счетчика соединен со своим выходом отрицательного переполнения.