Устройство для извлечения корня четвертой степени Советский патент 1976 года по МПК G06F7/38 

1

Изооретение относится к вычислительной технике и может применяться при построении специализированных вычислительных устройств и функциональных преобразователей информации.

Известно устройство для извлечения корня четвертой степени, содерл ащее регистр, четыре сумматора, счетчик, блоки элементов И и элементы задержки и построенное по общей схеме для воспроизведения функции, Обратной полиному, методом конечных разностей.

Недостатком этого устройства является большой объем аппаратурных затрат как для вычисления непосредственно нскомой функции, так и для ввода начальных условий в регистр и сумматоры.

Известно также устройство извлечения квадратного корня, содержащее накопитель, регистр, формирователь импульсов, элементы И, триггер и элементы задержки и работающее в режиме сравнения квадрата ряда последовательных нечетных чисел с величиной подкоренного выражения.

Это устройство имеет ограниченный «ласе решаемых задач, так как позволяет извлекать только квадратный корень из последовательности импульсов, а для извлечения корня четвертой степени из параллельного кода необходимо применить преобразователь параллельного кода в последовательный, что при2

водит к значительному снижению быстродействия устройства.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для извлечения корня четвертой степени, содержащее счетчик, ВЫХОД которого соединен с первым входом первого блока элементов И, выходом соединенного с первым входом первого сумматора, выход которого подключен к первому входу второго блока элементов И, выходом подсоединенного к первому входу второго сумматора, выход которого соединен с первым входом третьего блока элементов И, выходом подключенного к первому входу

третьего -сумматора, выход которого соединен с инверсным входом триггера, прямым входом соединенного с входной шиной, а прямым выходом - с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с выходной

шиной и входом первого элемента задержки, выходом подключенного к выходу второго элемента задержки.

Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение устройства.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве выход формирователя импульсов соединен с вторыми входами первого и третьего сумматоров и первого и третьего блоков элементов И, выход первого элемента задержки соединен с третьим входом первого сумматора и входом счетчика, выход второго элемента задержки соединеи с вторыми входами второго сумматора и второго блока элементов И.

На чертеже приведеиа схема иредлагаемого устройства.

Устройство содержит счетчик 1, первый 2, второй 3 и третий 4 сумматоры, первый о, второй 6 и третий 7 блоки элементов И, иервый 8 и второй 9 элементы задерлски, триггер

10и формирователь импульсов 11 (входная шина 12, выходная-13).

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии в третьем сумматоре 4 содержится дополнительный код числа х, из которого необходимо извлечь корень четвертой степени, а в счетчике 1, первом 2 и втором 3 сумматорах содержатся нулевые коды. При подаче импульса на входную шину 12 триггер 10 по прямому входу переводится в единичное состояние и запускает формирователь импульсов И. При поступлении Первого импульса от формирователя импульсов

11в младшие разряды первого 2 и третьего 4 сумматоров, записывается по единице. Кроме того, в первый сумматор 2 через первый блок элементов И 5 переносится удвоенное (сдвинутое на один разряд влево) содержимое счетчика 1, а в третий сумматор 4 - удвоенное (сдвинутое на один разряд влево) содержимое второго сумматора 3 через третий блок элементов И 7. Этот же импульс формирователя импульсов И, пройдя через первый элемент задержки 8, обеспечивает выполнение второго такта работы устройства, в ходе которого во второй разряд первого сумматора 2 добавляется единица, а в два младших разряда счетчика 1 добавляется по единице, т. е. 3. Пройдя через второй элемент задержки 9, импульс с выхода формирователя импульсов 11 выполняет третий такт работы устройства, при котором во второй сумматор 3 добавляется единица в младший разряд и удвоенное (сдвинутое на один разряд влево) содерл :имое первого сумматора 2 через второй блок элементов И 6.

При поступлении очередного импульса формирователя импульсов 11 тювторяются все три такта работы устройства, описанные выше. Подача импульсов от формирователя импульсов 11 на выходную шину 13 производится до тех пор, пока «е произойдет переполнение третьего сумматора 4, импульс переполнения которого, поступая на инверсный вход триггера 10, переводит его в нулевое состояние, что, в свою очередь, отключает формирователь импульсов И. Па выходную шину 13 проходит количество импульсов у,

равное корню четвертой степени у Yx)

из числа X.

Предлагаемое устройство по сравнению с известными устройствами, в том числе и с прототипом, обладает следуюшими преимуществами:

-более высокое быстродействие, определяемое тремя тактами, вместо четырех;

-меньшие аппаратурные затраты на один блок элементов И и один элемент задержки;

-более простые связи между сумматорами 2 и 3, а также счетчиком 1 и сумматором 4.

Формула изобретения

Устройство для извлечения корня четвертой

степени, содерл ащее счетчик, выход которого соединен с первым входом первого блока элементов И, выходом соединенного с первым входом первого сумматора, выход которого подключен к первому входу второго блока

элементов И, выходом подсоединенного к первому входу второго сумматора, выход которого соединен с первым входом третьего блока элементов И, выходом подключенного к первому входу третьего сумматора, выход которого соединен с инверсным входом триггера, прямым входом соединенного с входной шиной, а прямым выходом - с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с выходной шиной и входом первого элемента

задержки, выходом подключенного к входу второго элемента задержки, отличающеес я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения устройства, выход формирователя импульсов соединен с вторыми входгми первого и третьего сумматоров и первого и третьего блоков элементов И, выход первого элемента задержки соединен с третьим входом первого сумматора и входом счетчика, выход второго элемента задержки соединен с вторыми входами второго сумматора и второго блока элементов И.

5