Устройство для извлечения квадратного корня Советский патент 1980 года по МПК G06F7/38 

1. Устройство относится к области автоматгосн и вычислительной техншш и может быть использовано для реализация технических средств в указанных i областях Извест11ы устройства для извлечения квадратного корня с импульсЩзШ выходом вьшолненные на двух реверсивных двоичных счетчиках l. Однакх) в этих устройствах необходимо наличие генератора импульсов. Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для извлечения квадратного корня, содержащее два счетчика, элемент И и счетный триггер, счетный вход которого является входом устрой:тва. Кроме того, известное устройство содержит схему сравнения. Достоинством этого устройства является то, что в нем могут быть использованы недвоичные счетчики. Эта особенность позволяет существенно увеличить быстродействие и уменьшить аппаратурные затраты такого устройства, если в качестве счетчиков использовать пиней- ные полиномиальные счетчики по максимага ному модулю 2. Однако это ycfpoifcTBo при использовании линейных полиномиальных счетчиков по максимальному модулю имеют недостаточно высокое быстродействие. Цель Язофетения - повыше1гае быстроде твия. Это достигается тем, что в устройство для извлечения квадратного корня, содержадее два счетчика, элемент И и счетный триггер, счетный вход которого является входом устройства, введены дешифратор нуля, группа элементов И, второй элемент И, элемент задержки, причем первый и второй входы первого элемента И соединены соответственно с входом устройства и с выходом счетного триггера, а выход - со счетным входом первого счетчика, инверсные выходы разрядов которого, начиная со второго, соединены с информационными входами дошйфратора нуля, управляющий вход которого соединен с входом усттю йства, а выход - со 37 входом установки счетного триггера, с шаг-. дами элементов И группы, с одтшм из входов второго элемента И, схэ входом элемента задержки и является выходом устройства, Прямые выходы разрядов, начиная со второго, второго счетчика через элементы И группы соединены с соответствующими разрядными входами первого счетчика. Инверсный выход первого разряда второго счетчика соединен со вторым входом второго элемента И, .выход которого подключен к установочному входу, первого разряда первого счетчика. Выход элемента задержки соединен со счетн 1м входом второго счетчика. Блок-схема устройства приведена на чертеже и содержит два счетчика (линейные полиномиальньте), по максимальному. модулю 1 и 2, счетный триггер 3, два элемента И 4 и 5, дешифратор нуля 6, группу элементов И 7, элемент задержки 8, вход 9 и выход 1О устройства. Работает устройство следующим образом. Перед началом работы триггер 3 устанавливается в нулевое состояние, в сче чик 1 заносится код Ю.-.О, а в счетчик 2 - код ОХО..,О . При этом элемент И 4 закрыт. Дешифратор нуля 6 открыт, поэтому первый импульс входной последовательности поступит на выходную шину Ю и на управляиощие входы элемен тов 5 и 7, При этом код счетчика 2 переносится в счетчик 1, т. е. в счетчике i устанавливается число ОЮ-.О , а триггер 3 остается в нулевом состоянии Количество разрядов счетчиков 1 и 2 одинаково, и счетчик 1 работает на вычи тание, а счетчик 2 - на сложение- (т.е. графы их переходов совпадают в верши, нах с точностью до кодовой комбинации, а направление графов взаимно противоположное). Пройдя эп&л&щ за)яержки 8, . обеспечивающий задержку на время переноса кода, входной импульс поступает на счетный вход счетчика 2 и в нем усТ навливается следующий иэд ОО1О;..Р аким образом, после каждого -i -го выходного импульса на счетный вход счет Сн-к-Р -и чпка 1 будет поступать ij 2 lii±l :rjii |( дашульсов, где прежд численная часть чем в нем установится код 1О...О, то есть (п +1)-й выходной импульс появитс 4 осле прихода на вход устройства количетва импульсов, равного(И v-l) VI БыстродейЬтвие прототипа определяетя ограничением наложенным на период го входных импульсов Т,, ЯР-г z- время переключения счетного трштера; fcg время переключения счетчика, t, - задержка схемы сравнения fc4.-задержка элемента И, Исходя из реально существующих на рактике схем -b 2tv-t5. t, - задержка многовходовой схемы И. V Аналогичная оценка для периода входных импульсов предложенного устройства Т. дает T2 -b4-«-4-t4- --fc5 5-fc - -t5 в формулах (1) Из сравнения Т и Т, (2) видно, что Т существенно меньше, чем Т, , а следовательно, и выше быстродействие предложенного устройства. Формула изобретения Устройство для.извлечения квадратного корня, содержащее два счетчика, элемент И и счетный триггер, счетный вход которого является входом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены дешифратор нуля, группа элементов И, второй элемент И, элемент задержки, причем первый и второй входы первого элемента И соединены соответственно с входом устройства и с выходом счетного триггера, а выход - со счетнйпл входом первого счетчика, инверсные выходы разрядов которого, начиная со второго, соединены с информапионными входами дешифратора нуля, управляющий вход которого соединен со входом устройства, а выход - со входом установки счетного триггера, со входами элеглентов И группы, с одним из входов второго элемента И, со входом элемента задержки и является выходом устройства, прямые выходы разрядов, начиная со второго, второго счетчика через элементы И группы соединены с соответйтвующими разрядными входами первого счетчика, инверсный выход первого разряда второго счетчика соединен со вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к установочному входу первого разряда первого счетчика, выход за43946

лержки соединен со счптным входом второгр счетчика.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 5i- Авторское свидетельство-СССР

№ 394779, кл. G 06 F 7/38, 197О.

2. Авторское свидетельство СССР № 54688О, кл. G Об F 7/38, 1973 (прототип).

,0О 10