ВСЕСОЮЗНА?: I Советский патент 1973 года по МПК G06G7/20 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, в частности, в составе специализированных вычислительных устройств для обработки гидрофизической информации (например, при вычислении дисперсии и функции спектральной плотности гидрофизических процессов). Однако ан алоговые устройства имеют высокую методическую погрешность, громоздки и отличаются жесткими требованиями к иснользующимся в них элементам, а цифровые устройства сложны и имеют невысокую надежность.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение его надежности.

Эта цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит формирователи и линии задержки. При этом выход генератора тактовых импульсов через первый триггер, формирователь и счетчик-делитель подключен к первому входу первой схемы «И, через первую линию задержки подключен к первому входу схемы запрета и через схему сравнения подключен ко второму входу схемы запрета, второй вход схемы сравнения подключен к клемме числового входа, нулевой выход второго триггера через второй формирователь подключен ко второму входу первого триггера и через вторую линию задержки соединен с единичным входом второго триггера и с клеммой установочного входа, единичный выход

второго триггера через вторую схему «И и счетчик-иакопитель подключен ко второму входу первой схемы «И, выход которой подключен к выходной клемме устройства, выход 5 первого формирователя .подключен ко второму входу второй схемы «И.

Предлагаемое устройство позволяет вычислять квадрат исходного числа с заданной точностью в реальном масштабе времени. Оно

0 надежно и может использоваться как автономно, так и в виде нриставки к ЦВМ. Информация вводится и выводится в цифровой форме, что позволяет легко стыковать предлагаемое устройство с ЦВМ.

5 На чертеже изображена функциональная схема .предлагаемого устройства.

Основными узлами квадратора являются: числовой вход / (на него подается в цифровой форме число а, которое надо возвести

0 в квадрат); датчик 2 случайных чисел со схемой сравнения (блок служит для выработки равномерно распределееных случайных чисел Ri в тактовые моменты времени и сравнения его с исходным числом а на выходе блока 2

5 появляется выходной сигнал, если выполняется условие ); генератор 3 тактовых импульсов (ГТИ); триггер 4 с раздельным входом; установочный вход 5; триггер 6 со счетным входом; счетчик-накопитель 7; счетчик0 делитель S; формирователи 9 к 10 с задержкой; схема 11 запрета; линии 12 и 13 задержки; схемы 14, 15 «И.

Квадратор работает следующим образом. С помощью устапювочного входа 5 триггер 4 устанавливается в единичное состояние, а триггер 6-в нулевое состояние. На числовой .ВХОД / подается число а, которое надо возвести в квадрат. При подаче тактового импульса с ГТИ 5 в блоке 2 вырабатывается равномерно распределенное случайное число Ri и сравнивается с исходным числом а. При выполнении в блоке 2 условия Ri а на его выходе появляется сигнал, который поступает аа схему «запрета. Одновременно на второй вход схемы «запрета подается задержанный тактовый импульс, прощедщий через линию 12 задержки (время задержки определяется инерционностью блока 2), который стремится сбросить триггер 4 в нулевое состояние. Поскольку выходной сигнал блока 2 поддерживает схему «запрета в закрытом состоянии, тактовый импульс не проходит схему «запрета, и триггер 4 остается в единичном состоянии. Одновременно тактовый имлульс поступает на счетный вход триггера 6 и перебрасывает его в единичное состояние.

Предлагаемый квадратор работает по принципу статистических испытаний и подсчета общего и положительного числа испытаний. Положительным испытанием при возведении исходного числа в квадрат является выполнение условия в блоке 2 два раза подряд. Одним испытанием считается двукратная подача тактового импульса на вход 3.

Если условие выполняется в блоке 2 дважды подряд, то выходной сигнал с единичного выхода триггера 6 проходит формирователь 9 с задержкой и открытый вентиль 14 опроса триггера 4 (поскольку триггер 4 остался в единичном состоянии) и фиксирует единицу в счетчике 7. Одновременно он регистрирует испытание в счетчике 8.

Если же условие Ri а не выполняется В блоке 2 во второй раз, то задержанный тактовый импульс проходит схему «запрета н сбрасывает триггер 4 в нулевое состояние. При этом выходной -сигнал триггера 6 проходит формирователь 9 и фиксирует испытание в счетчике 8. Через вентиль опроса 14 этот сигнал не проходит, так как триггер 4 в момент опроса оказался в нулевом состоянии. Время задержки в формирователе 9 выбирается так, чтобы триггер 4 успел установиться в нулевое состояние до прихода на вентиль 14 выходного сигнала триггера 6. Сигнал переброса с нулевого выхода триггера 4 проходит через формирователь с задержкой 10 и через

линию задержки 13 и устанавливает триггер 4 в единичное состояние к следующему испытанию. Время задержки в формирователе 10 выбирается таким, чтобы триггер 4 возвратился в единичное состояние после того, как сигнал с выхода формирователя 9 поступит на закрытый вентиль 14 опроса.

Если же условие не выполняется в блоке 2 в первый раз, то второе испытание

подряд проводить незачем. При этом выходной сигнал триггера 4 через формирователь 10 устанавливает триггер 6 в нулевое состояние и через линию 13 задержки устанавливает триггер 4 в единичное состояние. Время задержки в линии 13 выбрано больще времени задержки в формирователе 9 для того, чтобы триггер 4 оставался в нулевом состоянии при поступлении на вентиль 14 выходного сигнала переброса триггера 6.

Описанная последовательность испытаний повторяется многократно до переполнения счетчика 8, выходной сигнал которого открывает группу вентилей 15 списывания, и с выхода счетчика 7, где накапливается результат

вычислений, списывается число, являющееся приближенным значением квадрата входного числа.

Предмет изобретения

Квадратор, содержащий схему сравнения, счетчик-накопитель, счетчик-делитель, схему запрета, триггеры, генератор тактовых импульсов и схемы «И, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, оно дополнительно содержит формирователи и линии задержки, причем выход генератора тактовых импульсов через первый триггер, первый формирователь и счетчик-делитель подключен к первому входу первой схемы «И, через первую линию задержки подключен к первому входу схемы запрета и через схему сравнения подключен ко второму входу схемы запрета,

второй вход схемы сравнения подключен к клемме числового входа, нулевой выход второго триггера через второй формирователь подключен ко второму входу первого триггера и через вторую линию задержки соединен

с единичным входом второго триггера и с клеммой установочного входа, единичный выход второго триггера через вторую схему «И и счетчик-накопитель подключен ко второму входу первой схемы «И, выход которой подключен к выходной клемме устройства, выход первого формирователя подключен ко второму входу второй схемы «И.