Устройство для деления количества последовательных импульсов Советский патент 1974 года по МПК G06F7/38 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в системах и устройствах обработки дискретной информации и в системах управления Известны устройства извлечения квадратного корня из чисел, представленных в виде последовательностей импульсов, содержащие счетчики, схемы совпадения и линию задержки. Однако такие устройства имеют недостаточное быстродействие и ограниченные функциональные возможности. Цель изобретения - увеличение быстродействия при извлечении квадратного корня, а также совмещение функций извлечения квадратного корня и деления количества импульсов, т.е. расширение функцио нальных возможностей. Это достигается тем, что в предлагаемое устройство дополнительно введены счетчик результата и два схемы совпадения, причем вход делителя кодовых импульсов и входы схем совпаден11я переписи делителя соединены через дополнительные схемы совпадения, вторые входы которых подключены к шине корень соответственно с нулевым и единичным входами триггера первого разряда счетчика результата, а третьи входы схем совпадения, подсоединенные к единичному и нулевому выходам упомянутого триггера, подключены к шине деление. : Принцип работы устройства основан на том, что сумма последовательных нечетных чисел составляет квадрат числа слагаемых, т.е. i,r2t.. (i) Очевидно, что верна и обратная операция, если для произвольного числа А, можно по добрать такоеесли же t- fo/--/ / /1, 3-//п 1 /а) то это означает, что 1/5 не выражается в целых числах и находится

между-иг и - ть+1; в этом случав приходится брать приближенный корень.

На чертеже показана схема устройстве для деления и извлечеНИН квадратного корня.

Устройство содержит разрядные триггеры 1- .счетчика результате, схемы И 5-14 совпадения, логическую схему отрицания НЕ, разрядные триггеры 16-19 делителя кодовых импульсов, логическую схему ИЛИ 20, дифференцирующую цепочку 21. схемы 22, 23 совпадения счетчик 24 результата, входную шину 25 импульсов, выходные клеммы 26, 27, клемму 28 для установки режима Деление, клемму 29 для установки режима Извлечение квадратного корня, делитель 30 кодовых импульсов и вычитающий счетчик 31.

Выход схемы 5 совпадения подключен к первому входу схемы 22 совпадения, выход которой соединен с входом установки О триггера I, выход схемы 6 совпадения подключен к первому входу схемы 23 совпадения, выход которой связан с входом установки I триггера I. К вторым входам схем 22 и 23 подключена клемма 29 извлечения квадратного корня. Единичные выходы триггеров 2, 3, 4 подсоединены к, пергым входам схем 9, 10, II соо ветственно: единичный выход триггера I Подключен к первому входу схемы 7. вторые входы схем 7 и 8 подключены к клемме 28 Леление.

Устройство для извлечения квадратного корня работает следующим образом.

В режиме извлечения квадратного корня высокий потенциал подается на клемму 29, в результате чего подготавливаются схемы 22 и 23 совпадения, схемы 7 и 8 заперты, так как на клемме 28 нет высокого потенциала. В исходном состоянии триггеры 2 и 16 ,устанавливаются в положение 1. Первый входной импульс проходит на выходную клемму 27, а также на первые входы схем 7-II и переписывает число, записанное в счетчике 24 результата в делитель 30 (начиная с триггера 2 второго разряда, так как схемы 7 и 8 заперты) устанавливая тем самым новый коэффициент деления, равный трем (код

Этот же импульс поступает через схему 23 на вход установки

I триггера I. Результат при этом получается на клемме 27 в виде количества импульсов (один импульс), а также фиксируется в счетчике 24 в виде параллельного двоичного кода (результат со счетчика 24 считается, начиная с триггера 2 второго разряда).

Второй входной импульс поступает через схемы 5 и 22 на нулевой вход триггера I и переводит его в положение О. При этом образуется импульс переноса (счетчик прямого счета), который перебрасывает триггер 2 в положение О, а триггер 3 в положение I, т.е. число, записанное в счетчике 24, становит-ся равным четырем (код 100).

Третий импульс не изменяет состояния счетчика 24. К этому времени содержимое делителя 30 уменьшается до единицы и подготавливается его выходная схема 6 совпадения. Четвертый входной , который появляется на клемме 27 и на выходе схемы 23, переписывает записанное в счетчик 24 число в делитель 30, устанавливая тем самым новый коэффициент деления, равный пяти (код 101). Результат при этом рав.ен двум (код 10;. Зтот же импульс устанавливает триггер I

II Tit

Подобные циклы

в положение

продолжаются до тех пор, пока на

вход делителя поступают импульсы. Из описания отдельных циклов работы устройства видно, что коэффициент деления делителя последовательно принимает значения 1,3,5

...21 -I. Так как установлению нового коэффициента деления предшествует поступление импульса на выход, очевидно, что общее коли. чество импульсов на выходе делителя равно числу этих коэффициентов, при этом количество импульсов, поступивших на вход делителя как бы разлагается на сумму нечетных чисел, начиная с единицы, а

0 на выходе получается количество импульсов, равное числу членов разложения.

Таким образом, согласно уравнению (I) количество импульсов,

5 поступивших на выход делителя, составляет , где //-количество импульсов, поступивших на вход устройства. Результат извлечения получается на счетчике в виде параллельного кода с округлением

0 в сторону увеличения, начиная с триггера 2 второго разряда, а на клемме 27 - в виде количества

последовательных импульсов с округлением в сторону уменьшения.

В режиме деления высокий потенциал подается на клемму 28 и тем самым подготавливаются схемы 7 и 8, схемы 22 и 23 заперты, так как нет высокого потенциала на клемме 29, Устройство при этом : работает как делитель количества

последовательных импульсов по

авт.св. № 504706.

ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство для деления количества последовательных импульсов по авт.св. № 304706, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем совмещения деления и извлечения квадратного корня из количества импульсов и повышения быстродействия, в него дополнительно введены счетчик результата и две схемы совпадения, причем вход делителя кодовых импульсов и входы схем совпадения переписи делителя соединены через дополнительные схемы совпадения, вторые входы которых подключены к шине корень, соответственно с нулевым и единичным входом триггера первого разряда счетчика результата, а третьи входы схем совпадения, подсоединенные к единичному и нулевому выходам упомянутого триггера, подключены к шине деление.