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

(54) УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КВАДРАТНОГО КОРНЯ

Изобретение относится к области вычисдИ тельной тездаики .и может быть использовано в арифметических устройствах специаяйзирован иых цифровых вычислительных мащИн для извлечения квадратного кория из большого масси ва многоразрядных чисел. Известно устройство Ц, содержащее три регистра, параллельный сумматор, включенный между двумя регистрами так, что входы сумматора соединены с двумя регистрами, а выход сумматора подсоединен к третьему регистру, причем в устройстве именлх;я цепи сдвига содержимого сумматора на один и два разряда влево. Недостатком этого устройства является срав нитеяьно низкое быстродействие при работе над массивом чисел. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство дня извлечения квадратного корня, содержащее однотипные решающие блоки, каждый из которых содержит регистр остатка, регистр результата, сумматор-вычитатель, элементы И 2. Недостатком этого устройства является сравнительно низкое быстродействие. Целью изобретения яйляе тся повыЩение быстродействия. Цель достигается тем, что каждый из решающих блоков содержит узел анализа знака и триггер переполнения, причем первая группа выходов регистра остатка подключена к первой rpjmne входов сумматора-вычитателя, вторая группа входов которого подключена к первым входам элементов И, первые входы которых подключены к выходам регистра результата, вторые входы элементов И через триггер переполнёния и узел анализа знака подключены к выходу знакового разряда сумматора-вычитателя, выходы регистров результата и вторьге входы элементов И предыдущих рещающих блоков подключены к соответствующим входам регистров результа1а последующих рещающих блоков, выходы сумматоров-вычитателей каждого решающего блока соединены с первой группой входов регистра остатка последующего рещающего блока, вторая группа входов которого тодкяючена ко второй группе выходов регистра ойтатка предыдущего решающего блока.

функциональная схема устройства представлена на чертеже.у

Оно содержит регистры остатков li-lpi сумматоры вычитатели 2 i-2n узлы анализа знака Sj-Jp,, триггеры переполнения 4-4п,; регистры результата Sj-, .йхегденты И :V

6i-6p, решаюИще блоки . .

Для вычисления используется алгоритм извлечения корня без восстановле1шя остатка. Он выполняется за два такта. В первом полутакте первого такта в регистр Ij поступает первое подкоренное выражение. Еданичный потенциал на выходе триггера 4} протаскает единицу регистра Sj в сумматор 21 Происхбщит вычитание из первой пары разрядов подкоренного выр кения чиола 01.

Во вторЬм полутакте производитсяанализ результата вычитания, ли частичный остаток поломолгелен (знак суммы рран нулю), первому разряду результата присваивается 1 - запись 1 в первый разряд регистра Sj, а элемент И 6 остается открытым. Если частичный остаток отрицателен, то в результате записывается нуль, а элемент И закрьшаётся, 1. е. происходит восстановление подкоренного выражения на комбинационном сумматоре. После этого первый остаток и остальные разряды регистра 52 перезаписываются в регистр Ij. . .;, В первом лолутакт второго такта в Освободившийся регистр 11 записывают второе подкоренное выражение и производят Вычитание аналогично вышеогагсанному. Одновременно во V втором решающем блоке из йфвого ортатка первого подкоренного выражения вычитЫт , .. число ai 01, где aj - первая цифра результата;.

Во втором полутакте производят анализ ; знаков сумматоров и записывают во второй разряд регистра 5з вторую цифру первого результата, а в первый разряд регистра Sj первую цифру второго результата. .;

После п тактов в регистре получают ; результат извлечения корня из первого подко5. :;-.- /,.

ренного выражения, а последующие результаты получают периодически через каждый такт.

Увеличение быстродействия происходит за счет параллельной обработки промея уточных значений подкренного выражения в П2 блоках обработки.

Формула изобретения

Устройство для извлечения квадратного корня, содержащее однотипше рещаюише блоки, каждый из которых содержит регистр остатка, регистр результата, сумматор-вычитатель, элементы И, о т л и чаю щ е с с я тем, что, с целыо повышения быстродействия, каждь1Й из решающих блоков содержит узел анализу знака и триггер переполнения, причем первая группа выходов регистра Остатка подключена к первой группе входов сумМатора-вычйтателя. вторая груйпа входов которого подклнйена : первым входам зле1йен ов И, первые ъ йщлкоторых подключены к выходим регистра результата, вторые входы элементов И чврёз триггер переполнения и узел анамзазяйка подключены к выходу знаковйгр разряда сумматора-выйп ателя j йыхода if erHetpos ре льтай и вторые входы зЛе 4ектов И решаюЦ1йх йойкл1вчены к соответствующим входам регистров результата последующих решающих блоков, вь1ходы сум1« у1аторов-вычи тате лей каждс го репйвзщеГо блока соединеНЬ с первой группой входов регистраостатка Последующего решаюпхёго блока, вторая грутм входов которого подключена ко второй группе выходов регистра остатка лре тдущегб решающего блока.,;::.. :,,. . - . ;

Источники информации, 40 принятые So внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 479111, kn.G Об F 7/52, 19.07.73 (прототип).