Устройство для извлечения корня третьей степени Советский патент 1977 года по МПК G06F7/38 

I

Изобретение Л-носится к вычислительной технике и предназначено для построения специализированных вычислительных уст ройств и функциональных преобразователей информации.5

Известно устройство для извлечения корня третьей степени, содержащее счетчик, два сумматора, три труппы элементов И и три элемента задержки. fl.

Однако это устройство имеет ограничен ные функциональные возможности, так как оно не позволяет извлекать корень из числа, представленного параллельным кодом,и имеет большой объем аппаратурных затрат и низкое 15 быстродействие, так как в нем содержится три группы элементов И и три элемента задержки, а вычисления производятся за .четыре такта.

Известно также устройство для вычисле- 20 ния функций, содержащее реверсивный счетчик, накопитель квадратов, накопитель кубов,

схему сравнения, распределитель импульсов, блок переключения вида функции и две групПы элементов И 2. 25

Недостатками этого устройства являются большие затраты на аппаратуру и низкое быстродействие, так как первая и вторая груттц элементов Н содержат соответственн 2 и и 8 N элементов И, а для вычисления текушйго значения искомой функции а устройстве Затрачивается четыре такта.

Известно устройство для возведения в степень и извлечения корня, содержащее, три рзвлечании корня третьей степени, три

10 сумгсатора, регистрj элементы И, реверсив;Ный счетчик,схему совпадения, распределитель импульсов, блок переключения, запоминакАций блок и регистр показателя степени Isl

Недостатками его являются брльшой объем оборудования и низкое быстродействие, поскольку в устройстве содержится три сумматора, шесть групп элементов И, запоминающий блок и сложные связи между блоками, а вычисление текущего значения искомой функции производится за четыре такта.

Наиболее близким техническим решением к данному предложению является устройство для извлече1гая корня третьей степени, оэдержашее триггер, единичный вход которого сое- к динен с входной шиной, а нулевой вход - с выходом первого сумматора, первый вход которого соединен с выходами элементов И первой группы, первые входы которых соединены с выходом элемента задержки и входом первого разряда счетчика, а вторые вхо ды соединены с выходом второго сумматора вход которого соединен с выходами элементов И второй группы, первые входы которых соединены с выходом счетчика, единичный выход триггера соединен со входом формиро вателя одиночных импульсов, например мультивибратора, выход которого соединен с выходной шиной 4j. Недостатками этого устройства являются большой обьем оборудования и низкое быст родействие, так как для извлечения корня третьей степени в нем используется три группы элементов И и три элемента задержки и затрачивается четыре такта. Целью предлагаемого устройства является повышение быстродействия и уменьшение объема оборудования за счет сокращения аппаратурных затрат и изменения связей между блоками. Это достигается тем, что выход формирователя одиночных импульсов соединен со вторыми входами элементов И второй группы и входом элемента задержки, выходкоторого соединен с вторым входом первого сумматора и входом второго разряда счетчиj(.g На чертеже приведена схема устройства. Устройство включает первый сумматор 1, второй сумматор 2, счетчик 3, элементы И первой группы 4, элементы И второй группы 5, элемент задержки 6, формирователь одино чных импульсов 7, триггер 8, входную ши ну 9 и выходную шину 10. Устройство производит извлечение корня третьей степени из числа, представленного параллельным кодом и возведение в куб числа, представленного параллельным кодом и возведение в куб числа, представленного последовательностью импульсов. Устройство работает следующим образом. При извлечении корня третьей степени из числа X в исходном состоянии в первый сумматор 1 заносится дополнительньтй код величины X , а счетчик 3 и второй суммато 2 устанавливаются в нулевое состояние. При подаче импульса на входную шину 9 триггер 8 переходит в единичное состояние и запуокает формирователь одиночных импульсов 7. При поступлении первого импульса с выхода формирователя одиночных импульсов к содержимому второго сумматора 2 прибавляется содержимое счетчика 3, а во втором такте 60 счетчику 3 добавляются три единицы младшего разряда, а к содержимому первого сумматора I прибавляется единица младшего разряда и удвоенный код, содержащийся во втором сумматоре 2. Подача импульсов с выхода формирователя одиночных импульсов 7 на выходную шину 10 продолжается до момента переполнения первого сумматора 1, импульс переполнения которого, поступая на нулевой вход триггера 8, переводит его в нулевое состояние, что в свою очередь останавливает формирователь одиночных импульсов 7. Переполнение первого сумматора 1 происходит после поступления с выхода формирователя одиночных импульсов 7 на выходную шину 10 количества импульсов, соответствующего велиПри возведении в куб начальное состояние счетчика 3 и сумматоров 2 и 1 нулевое. Число X , представленное последовательностью импульсов, поступает на выходную шину 10. С приходом первого импульса содержимое счетчика 3 передается через элементы И второй группы 5 и прибавляется к содержимому второго сумматора 2. Пройдя через элемент задержки 6, входной импульс открывает элементы И первой группы 4, через которые содержимое второго первого сумматора 2 поступает со сдвигом « °№H разряд влево на вход первого сумматора 1. В этом же такте к содержимому первого сумматора 1 прибавляется единица младшего разряда, а к содержимому счетчи«а 3 прибавляется по единице в два млад ™ разряда, т.е. три. Поступление следуюЩих импульсов на выходную щину 10 повторению описанных действий, в результате чего в первом сумматоре 1 накапливается двоичный код величины х . Предлагаемое устройство в два раза превосходит известные по быстродействию, так как в нем на обработку каждого импульса с выхода формирователя одиночных импульсов 7 затрачивается два такта, а в известных устройствах - четыре. Введение новых связей в устройство позволило уменьшить обьем оборудования в части элементов И в полтора раза по сравнению с лучщими из- вестными устройствами 1 и в части элементов задержки - в три раза, Формула изобретения Устройство для извлечения корня третьей степени, содержащее триггер, единичный вход которого соединен с входной шиной, а