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

I

Предлагаемое устройство относится к области вычислительной техники и ai TPMaтики и может быть использовано для реализации технических средств в ука анных областях.

Известно устройство 1 для извлечения Корея третьей степени, выполненное на двоичнь1х делителях.

Недостатком устройства является то, что выходной результат получается умноженным на некоторый постоянный коэффициент.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для из-. влечения корня третьей степени, содержащее первый и второй сумматорьц счетчик группы элементов И, элементы задержки, вход устройства соединен со входом первого сумматора, вход цепочки последовательно соединенных пе вого, второго и третьего элементов задержки подключен к счетному входу Двоичного счетчика, разрядные выходы Которого через элементы И первой и второй групп соединены соответственно с первой и второй группами входов второго сумматора, инверсные выходы разрядов которого через элементы И третьей группы соединены соответственно со входами разрядов, начиная со второго, первого сумматора 2J .

Недостатком известного устройства является низкое быстродейс1ВЕ1е.

Целью настоящего изобретения является повышение быстродействия устройства. Это достиг-ается тем, что в устройство для извлечения корня третьей степени, содержащее. н второй сумматоры, двоичный счетчик, группы элементов И, элементы задержки, вход устройства соединен со входом первого сумматора, вход цепочки последовательно соепиненных первого, второго и третьего элементов задеркжи подключен к счетному входу двоичного счетчика, разрядные выходы которого через элементы И перЕзой и второй групп., соединены соответственно с

ервой и второй группами входов второго умматора, инверсные в1Ь1ХОдыразрядов оторого через элементы И третьей ы соедине|1Ы соответственно со взсбдаШ азрядов, начиная со второго, первого yMMaiTopa, 1вбеден четвёртый элемейт задержки, вход которого подключен к выходу переполнения первого сумматора, а вЫход - ко входам его младшего , к управляющим входам элементов И трё-. тьей группы и счетному входу двоичного счетчика, вьгход первого элемента эадерж-. ки соединен со входами первого и второго разрядов второго сумматора, выходы второго и третьего элементов задержки соединены с управляющими вводами элементов И первой и втгорой групп соответственно.

На чертеже представлена блок-схема устройства для извлечения корня третьей степени. ..

Устройство содержит первый и второй сумматоры 1,2, двоичный счетчик 3, группы элементов 4, 5, 6, Н,элементы 7, 8, 9, Ю задержки,вход 11 устройства. . : . . ... .

Устройство работает по алгоритму устройстве - прототипа.. :;V

Перед началом работы во всё разряды сумматора 1 заносится единицы, счетчик 3 устанавливается в О, а в сумматор 2 заносится код числа. Каждый раз когда общее количество импульсов, поступивших на вход 11, равняется кубу целого числа п , сумматор 1 переходит в нулевое состояние и затем (то есть через время задержки элемента 10, необходиМбгО Для установления переходных процейсов в сумматоре 1), на его выходе переполнений появляется Импульс, который прибавляет к первому разряду сумматора 1 единицу, прибавляет )й код сумматора 2 к содержимому сумматора 1 со сдвигом на один разряд влево и прибавля-; ет к содержимому счетчика 3 единицу. После Этого через время задержки элемента 7, необходимого для установленйя . кода в сумматоре 1, импульс переполне m rnett tiSsf на трёТЁю группу ёХбДов сумматора 2, прибавляют к его содержи-i мому код числа. Затем через элемент задержки 8, необходимый для уст1ановлеНия кода в Сумматоре 2, импульс переполнения поступает на управляющий вход группы элементов 4 И, вследст|вие чего к содержимому сумматора 2 прибавляется код 3. После этого импульс пе реполнёнйячере з вреМй задержки эяемента 9 поступает на управляющий вход группы элементов 5 И. В результате происходит суммирование содержимого сумматора 2 с yflBoeHHbivf кодом счетчика 3. Таким образом, в счетчике 3 фиксируется код п , в сумматоре 2 код числа А 2.

: A,;-il2±iL-.3(n-Kl).r

-.- .- . . 2/ 6 сумматоре 1 код числа В

2(2 -I АЗ)

+ 1 . Зп{п-1)

А. - + 3 П,

Где к количество разрядов суммато -.- ра 2. . - . - .

Это o3Ha4aet, что следующий () ый импульс переполнения появится после прихода на вход еще (2 -В ) импульсов ( К + I - количе9тво разрядов сумматора 1), то есть когда общее количество входных импульсов будет равно

(п+1 );..-::.:-7 -..,.;: ;...-. :./

Оценим положительный эффект по быстродейстЬию в йредложенном устройстве , учитывая, что в нем paзpkднocть соответствующих узлов равна разрядности tex же узлов в прототипе.

ОбозйачйМ:

Т - период входных импульсов прототипа; , .

Tg - период входных импульсов предлагаемого устройства; t,t tr- максимальные времена установления переходньрс процессов, соответственно, в сумматоре 1, сумматоре 2 и счетчике 3. Для упрощения расчетов будем счи- . тать, что задержка переноса на разряд сумма кфё ра&ш jB jic nK4Bofi задержке 1Ш )разрйд стетчиф.

Тогда: , «21.Из описания pa6otlii прототипа видно, 5 что период Т в оснбвном ограничен неравенством

V

Из опиеанияработ1Е 1 предлагаемого устройства Видно, что ограничение на Tg завири в основном от задержки есть

,-2t3.

Таким образом, сравнивая Т и Твидно, что быстродействие оредпат аемого устройства существенно выше,

Ф о р м у л а в 3 о б р е т е н и я

Устройство для извлечения корня третьей степени, содержйщев первый и вто571рой сумматоры. ДВОИЧНЫЙ счетчик, труп. пы элементов И, элементы задержки, вход устройства соединен со входом первого сумматора, вход цепочки последовательно соединенных первого, второго и третьего элементов задержки подключен к счетному входу двоичного счетчика, разрядные выходы которого через элементы И первой и второй групп соединены соответственно с первой и второй группами входов второго сумматора, инверсные выходы разрядов которого через элементы И третьей группы соединены соответ- . ствевно со входами разрядов, начиная со второго, первого сумматора, о т п и ч а ю щ е,е с я тем, что, с целью повышеНИН быстродействия, в него введен четвертый элемент задержки, вход которого - - 16 подключен к выходу переполнения первого сумматора, а выход - ко входам его .младшего разряда, к управляюшим входам элементов И третьей группы и счетному входу двоичного счетчика, выход первого элемента задержки соединен со входами первого и второго разрядов Ьторого матора, выходы второго и третьего элб ментов задержки соединены с управпяющими входами, элементов И соответствевно первой и второй групп.Источники , принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 359649, кл. ООб F 7/38 1971 2. Авторское-свидетельство ССО № 517891, кл. Q 06 F 7/38, 1974.