Устройство для возведения в куб Советский патент 1986 года по МПК G06F7/552 

11

Устройстно предназначено для использования в автоматике и вычислительной технике, в частности при построении специализированных вычислительных машин и функциональных преобразователей.

Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возведения в куб чисел, заданных параллельным позиционным кодом.

На чертеже приведена блок-схема устройства для возведения в куб.

Устройство содерзкит реверсивный счетчик I, шесть групп элементов И 2 - 7 четыре элемента 8-}1 задержки, первый накапливающий сумматор 12, второй накапливающий сумматор 13 выходы которого образуют шину 14 результата устройства, элементы И 15 21, элементы ИЛИ 22-26, четвертый и пятый элементы 27 и 28 задержки, причем первые входы первого 15, второго 16 и третьего 17 элементов И подключены к первому входу 29 режима устройства, второй вход 30 режима которого подключен к первым входам четвертого 18, лятого 19 и шестого 20 элем нтов И, вторые входы второго 16 и шестого 20 элементов И подключены к первому информационному входу 31 устройства, второй информационный вход 32 которого подключён к второму входу четвертого элемента И 18.

Устройство работает следунщим образом.

При возведении в куб непрерывно изменякнцейся величины х, представленной в виде последовательности импульсов, на втором входе 30 режима должен быть единичный сигнал. В этом случае импульсы положительного приращения непрерывно изменяющейся величины X поступают на информационный вход 32 устройства, а импульсы отрицательного приращения - на информационный вход 31 устройства,

В исходном состоянии реверсивный счетчик 1 и накапливающие сумматоры

12и 13 содержат нулевые значения. При поступлении каждого импульса

положительного приращения на вход 32 через элементы И 18 и ШШ 24 к содержимому накапливающего сумматора

13прибавл;;ется единица младшего .разряда. Импульс с выхода элемента И 18 через элемент 1ШИ 26 в первом

40

так1 е открынает группу элементов И 3, через которую код из реверсивного счетчика 1 поступает на группу входов накапливающего сумматора 12. За- тем импульс с выхода элемента ИЛИ 26 проходит через элемент 9 задержки и во втором такте открывает группу элементов И 2, через которую код из реверсивного счетчика 1 поступает

на группу входов накапливающего сумматора 12 со сдвигом на один разряд вправо. Таким образом, за два такта к содержимому накапливающего сумматора 12 прибавляется утроенное содержимое реверсивного счетчика 1. Далее импульс с выхода элемента 9 задержки проходит через элемент 8 задержки, элемент ИЛИ 22 и в третьем такте открывает группу элементов

И 6, через которую код с выхода накапливающего сумматора 12 поступает на группу входов накапливакнцего сумматора 13 со сдвигом на один разряд влево, то есть удвоенное значение.

Вместе с тем, в третьем такте импульс с выхода элемента 8 задержки проходит через элемент И 19 и прибавляет единицу к содержимому реверсивного счетчика 1.

Каждый импульс отрицательного приращения, поступивший на вход 31, осзпцествляет в первом такте через элементы И 20 и ИЛИ 25 вычитание единицы из содержимого реверсивного

счетчика 1. Кроме того, в первом такте импульс с выхода элемента И 20 проходит через элемент ИЛИ 24 и осуществляет добавление единицы к со- „, держимому накапливающего сумматора

13. В Э.ТОМ же такте импульс с выхода элемента И 20 открывает группу элементов И 7, через которую обратный код с выхода сумматора 12 поступает на группу входов сумматора 13 со

сдвигом на один разряд вправо, то

есть удвоенное значение.Затем импульс с выхода элемента И 20 проходит через элемент 10 задержки и во втором такте осуществляет добавление единицы во второй разряд накапливающего сумматора 12 и открывает группу элементов И 4, через которую обратный код из реверсивного счетчика 1 поступает на группу входов сумматора

12 со сдвигом на один разряд вправо, то есть удвоенное значение. Далее импульс с выхода элемента 10 задержки проходит через элемент )1 задержки и в третьем такте осуществляет добавление единицы к содержимому сумматора 12, а также открывает группу элементов И 5, через которую обратный код из реверсивного счетчика 1 поступает на группу входов сумматора 12 Таким образом, за второй и третий такты к содержимому сумматора 12 прибавляется утроенное обратное

содерткимое реверсивного счетчика плюс Ю чего из содержимого реверсивного

три.

Такая методика вычисления проводится для каждого импульса непрерывно изменяющейся величины х. При этом в реверсивном счетчике 1 и суммато- ре 12 накапливается текущее значение величины X и X соответственно.

В случае возведения в куб двоичного числа X, заданного параллельным кодом, на входе 29 режима должен быть единичный сигнал.

В исходном состоянии сумматоры 12 и 13 обнулены, а в реверсивном счетчике 1.записано двоичное число х вследствие чего на выходе элемента ИЛИ 23 существует единичный сигнал. При этом на вход 31 устройства поступает импульсная последовательность.

С приходом первого импульса на вход 3 через элементы И 16 и ИЛИ 25 вычитается первая единица из содержимого реверсивного счетчика 1. При этом импульс с выхода элемента И 16 проходит также через элемент ИЛИ 24, вследствие чего к содержимому сумма- тора 13 прибавляется единица. Импуль с выхода элемента И 16 проходит через элемент 28 задержки, а затеи, при единичном сигнале на выходе элемента ИЛИ 23 через элементы И 2 и ИЛИ 26 VI в первом такте открывает группу элементов И 3, через которую код из реверсивного счетчика 1 поступает на группу входов сумматора 12 Затем импульс с выхода элемента ИЛИ 26 проходит через элемент 9 задержки и во втором такте открывает группу элементов И 2, через которую код из реверсивного счетчика 1 поступает на группу входов накапливающего сумматора 12 со сдвигом на один разряд вправо, то есть удвоенное значение. Таким образом, за два такта к содержимому сумматора 12 прибавляется утроенное содержимое реверсив- ного счетчика 1, Далее импульс с выхода элемента 9 задержки проходит через элемент 8 задержки, элемент ИЛИ 22 и в

третьем такте открывает группу элементов И 6, через которую код с выходов сумматора 12 поступает на группу входев сумматора 13 со сдвигом на один разряд влево, то есть удвоенное значение. Вместе с тем, в третьеп такте импульс с выхода элемента 8 задержки проходит через элементы И 17 и ИЛИ 25, вследствие

счетчика 1 вычитается вторая единица, а к содержимому накапливающего сумматора 13 прибавляется вторая единица. Затем импульс с выхода элемента В задержки проходит через элемент 27 задержки и, при единичном сигнале на выходе элемента ИЛИ 23, через элементы И 15 и ИЛИ 22 it в четвертом такте открывает еще раз группу элементов И 6, через которую код с вых одов сумматора 12 снова поступает на первую группу входов суммато .ра 13 со сдвигом на один разряд вправо, то есть удвоенное значение. Таким образом, за третий и четвертый такты к содержимому сумматора 13 прибавляется учетверенное содержимое сумматора 12.

В случае если после третьего такта (после вычитания второй единицы из реверсивного счетчика 1) на выходе элемента ИЛИ 23 присутствует нулевой сигнал, тогда четвертый такт не осущестьляется, так как единичный сигнал с выхода элемента 27 задержки не проходит через элемент И 15. При этом только за третий такт к содержимому сумматора I3 будет прибавлено удвоенное содержимое сумматора 12.

В случае, если после вычитания первой единицы из реверсивного счетчика 1 на выходе элемента ИЛИ 23 присутствует нулевой сигнал, тогда первый, второй, третий и четвертый такты осуществляться не будут, так как единичный сигнал с выхода элемента 28 задержки не пройдет через элемент И 21 .

Аналогично проводятся вычисления для каждого импульса, поступившего на вход 31 устройства. В момент, когда в реверсивном счетчике 1 будет нулевое число, на выходе элемента ИЛИ 23 будет нулевой сигнал, вследствие чего поступление импульсов через элемент И 16, а следовательно, и процесс вычисления, прекращаются.

,5.1

В .результате в реверсивном счетчике 1 будет нулевое число, а в накапливающем сумматоре 13 - значение х

Такое построение устройства для возведения в куб выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа по количеству выполняемых функций. Предлагаемое устройство выполняет кроме возведения в куб непрерывно изменяющейся величины, представленной в виде последовательности импульсов, возведение в куб чисел, заданных параллельным позиционным кодом. Благодаря этому увеличена сфера применения устройства для возведения в куб и устраняется необходимость разработки специализированного устройства для возведения в куб- чисел, заданных параллельным позиционным кодом.

Формула изобретения

Устройство для возведения в куб, содержащее реверсивный счетчик, шесть групп элементов И, четыре элемента задержки и два накапливающих сумматора, причем выходы прямого кода с первого по п-й (где п - разрядность возводимого в куб двоичного числа) разрядов реверсивного счётчн- ка подключены к первым входам соответствующих элементов И первой и второй групп,, вторые входы которых подключены соответственно к входам первого и второго элементов задержки, выход второго элемента задержки подключен к входу первого элемента задержкиi выходы элементов И первой группы подключены соответственно к информационным входам с первого по п-й разрядов первого накапливающего сумматора, выходы элементов И второй группы подключены соответственно к информационным входам с второго по (п+1)-й разрядов первого накапливающего сумматора, выходы инверсного кода с первого по п-й разрядов реверсивного счетчика подключены к первым входам соответствующих элементов И третьей и четвертой групп,, вторые входы которых подключены соответственно к выходам третьего и четвертого элементов задержки и к входам второго и первого младших разря . дов первого накаплипающего сумматора, выход третьего элемента задержки 40 6

подключен к входу четвс ртого элемента задержки, выходы элементов И третьей группы подключены соответственно к информационным входам с первого по п-й разрядов первого накапливаю-- щего сумматора, выходы элементов И четвертой группы соответственно подключены к информационным входам с второго по (п+1)-й разрядов первого

накапливающего сумматора, выходы прямого кода с первого по 2 п-й разрядов первого накапливающего сумматора подключены к первым входам соответствующих элементов И пятой группы, выходы которых подключены к информационным входам с второго по (2 п+1)-й разрядов второго накапливающего сумматора, выходы инверсного кода с первого по 2 п-й разрядов

первого накапливающего сумматора подключены к первым входам соответствующих элементов И шестой группы, вторые входы которых подключены к входу третьего элемента задержки,

а выходы соединены с информационными входами с второго по (2 п+1)-й разрядов второго накапливающего сумматора, выходы .второго накапливающего сумматора являются выходами шины результата устройства, отличаю- щ е е с я тем, что, с целью расщи- рения функциональных возможностей за счет обеспечения возведения в куб чисел, представленных параллельным

кодом, в устройство -введены семь

элементов И, пять элементов ИЛИ, четвертый и пятый элементы задержки, причем первые входы перво го, второго и третьего элементов И Подключены

к первому входу задания режима уст- ройства, второй вход задания режима которого подключен к первым входам четвертого, пятого и шестого элементов И, вторые входы второго и шестого элементов И подключены к первому информационному входу устройства., второй информационный вход которого .подключен к второму входу четвертого элемента И, второй вход третьего .элемента И подключен к выходу первого элемента задержки, к первому входу первого элемента ИЛИ, к второму входу пятого элемента Ник входу .четвертого элемента задержки, выход

которого подключен к второму входу ., первого элемента И, третий вход которого подключен к третьему входу вто- Doro элемента И, к первому входу

седьмого элемента И и к выходу второго элемента ИЛИ, входы которого подключены к соответствующим выходам прямого кода с первог.о по п-й разрядов реверсивного счетчика, первый вход третьего элемента ИЛИ подключен к выходу второго элемента И, к первому входу четвертого элемента ИЛИ и к входу пятого элемента задержки, выход которого, подключен к второму входу седьмого элемента И, выход которого подключен к первому входу пятого элемента ИГЧ, второй вход которого подключен к выходу четвертого элемента И и к второму входу третьего элемента ИЛИ, третий вход которого подключен к выходу третьего элемента И и к второму входу четвертого эле376- 408

мента ИЛИ, третий вход которого подключен к выходу шестого элемента И, к входу третьего элемента задержки и к четвертому входу тре- 5 тьего элемента ИЛИ, выход первого элемента И подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторыми входами элементов И пятой группы, выход пятого элемента И подключен к входу суммирования реверсивного счетчика, вход вычитания которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, выход пятого элемента ИЛИ подключен к входу второго элемента задержки, выход третьего элемента ИЛИ подключен к входу младшего разряда второго накапливающего сумматора.

o

5

/4t

5

Составитель Н. Захаревич Редактор Э. Слиган Техред И.Попович Корректор О, Луговая

Заказ Д957/47 Тираж 671Подписное

ВНИШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для реализации стандартных функций в универсальных и специализированных ЭВМ и функциональных преобразователях. Изобретение расширяет функциональные возможности устройства-прототипа за счет обеспечения возведения в куб чисел, за- данных параллельным кодом. Устройство содержит реверсивный счетчик, шесть групп злементов И, элементы ИЛИ, элемент задержки, два накапливающих сумматора, элементы И. Устройство работает в двух режимах - возведения в куб непрерывно изменяющейся величины заданной импульсной последовательностью и возведения в куб параллельного двоичного числа. Двоичный код куба входного аргумента образуется путем последовательного алгебраического суммирования аргумента с его удвоенным значением. Число тактов такого суммирования определяется самим значением аргумента. 1 ил. . . (g СЛ