Устройство для извлечения квадратного корня Советский патент 1978 года по МПК G06F7/38 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КВАДРАТНОГО КОРНЯ

счетчики, триггер 3, элемент ИЛИ 4, первый 5 и второй 6 элементы И, первый 7 и второй 8 дешифраторы нуля, третий 9 и четвертый 10 элементы И, дискриминатор четности, вынолненный на счетном триггере 11 и элементах И 12, 13, вход 14 и выход 15.

Работа устройства основана на зависимости

п -f 1 К(«+1) Уп+2п-}-1.

Если принять л за число импульсов, поступивших на вход 14 устройства, а величину п - за число импульсов, поступивших на его выход 15, то с приходом на вход 14 последующих () импульсов на выход 15 должен попасть еще один (/г+1)-й импульс.

Перед началом работы реверсивные счетчики 1 и 2, триггер 3 и счетный триггер 11 устанавливаются в нулевое состояние. Элементы И 5, 6 открыты, а элементы И 9, 10 закрыты. Нечетные и четные импульсы входной последовательности подаются соответственно на первый и второй выходы дискриминатора четности. Перед началом работы число импульсов, поступающих на вход устройства, и число импульсов, поступивших на выход устройства, равно нулю, т. е. и . Чтобы получить первый выходной импульс л+1 1, на вход 14 устройства необходимо подать один импульс (2л-|-1 1).

Первый импульс входной последовательности поступает на первый вход дискриминатора четности, через элемент И 5 - на вход сложения счетчика 1, далее, пройдя дешифратор 8 нуля, устанавливает триггер 3 в единичное состояние, а через элемент ИЛИ 4 попадает на выход устройства.

Таким образом, после появления на выходе устройства первого импульса в счетчиках 1 и

2фиксируются соответственно коды чисел «1 и «О, элементы И 9, 10 открыты, а элементы И 5, 6 закрыты.

Второй импульс на выходе устройства появляется после поступления на вход еще трех импульсов 2/1+1 3. В этом случае в счетчиках 1, 2 фиксируются коды чисел «О и «2 соответственно, триггер 3 устанавливается в нулевое состояние, элементы И 5, 6 открываются, а элементы И 9, 10 закрываются.

После л-го выходного импульса (в случае, если л - нечетно) в счетчиках 1 и 2 фиксируются соответственно коды чисел «л и «О, триггер 3 устанавливается в единичное состояние, элементы И 5, 6 закрываются, а элементы И 9, 10 открываются. Нечетные импульсы входной последовательности через элемент И 9 проходят на вход вычитания счетчика 1, и после поступления на вход устройства 2л импульсов в счетчике 1 фиксируется код числа «О.

Поэтому (2л+1)-й входной импульс, пройдя дешифратор 7 нуля, переводит триггер

3в нулевое состояние и через элемент ИЛИ

4 подается на выход устройства, являясь (л-|-1)-м выходным импульсом. Если л - четно, после л-го выходного импульса в счетчиках 1 и 2 фиксируются коды «О и «л соответственно, триггер 3 находится в нулевом состоянии, элементы И 5, 6 открыты, элементы И 9, 10 закрыты.

В этом случае четные импульсы входной последовательности через элемент И 6 попадают на вход вычитания счетчика 2 и после поступления на вход устройства (2л) импульсов в счетчике 2 фиксируется код числа «О. Поэтому (2л+1)-й входной импульс, пройдя дешифратор 8 нуля, устанавливает триггер 3

в единичное состояние и через элемент 4 поступает на выход устройства, являясь (/г+1)-м выходным импульсом.

В результате каждый импульс на выходе 15 появляется при поступлении на вход 14 количества импульсов, равного квадрату целого числа.

Импульсы входной последовательности поступают на каждый из счетчиков в два раза реже, чем в прототипе.

Таким образом, если учесть, что быстродействие устройства в основном ограничено быстродействием счетчиков, можно увеличить частоту входной последовательности, т. е. повысить быстродействие по сравнению с прототипом.

Кроме того, в связи с введением дискриминатора четности, длина счетчиков в предложенном устройстве сокращается на один разряд но сравнению с длиной счетчиков в прототипе, что позволяет расширить диапазон обрабатываемых чисел.

Формула изобретения

Устройство для извлечения квадратного корня, содержащее первый и второй реверсивные счетчики, триггер, элемент ИЛИ, первый и второй элементы И, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия

устройства и расщирения диапазона обрабатываемых чисел, в него введены первый и второй дещифраторы нуля, третий и четвертый элементы И и дискриминатор четности, состоящий из двух элементов И и счетного триггсра, инверсный и прямой выходы которого подключены к входам соответственно первого и второго элементов И дискриминатора четности, вторые входы которых и вход счетного триггера подключены к входу устройства, первый выход дискриминатора четности соединен с входами первого и третьего элементов И, второй выход дискриминатора четности соединен с входами второго и четвертого элементов И, вторые входы первого и второго

элементов И подключены к нулевому выходу триггера, единичный выход которого соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, выход первого элемента И соединен с входом второго дешифратора нуля и

входом сложения первого реверсивного счетчика, вход вычитания которого соединен с выходом третьего элемента И, а выход через первый дешифратор нуля подключен к входу элемента ИЛИ и входу установки в нуль триггера, единичный вход которого и второй вход элемента ИЛИ через второй дешифратор нуля соединены с выходом второго реверсивного счетчика, вход вычитания которого соединен с выходом второго элемента И, выход четвертого элемента И подключен к входу сложения второго реверсивного счетчика и другому входу первого дешифратора нуля, выход элемента ИЛИ является выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1Авторское свидетельство СССР№435522, кл. G 06F 7/38, 1972.

2Авторское свидетельство СССР ЛЬ 301702, кл. G 06F 7/38, 1968.