Устройство для извлечения квадратногоКОРНя Советский патент 1981 года по МПК G06F7/552 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КВАДРАТНОГО КОРНЯ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь зовано в специализированных устройствах для автоматической обработки информации. Известно -устройство для извлечен квадратного корня, содержащее регис операнда, регистр коррекции, вспомогательный регистр, суммаггор, -блок формирования цифры, триггер, логические элементы 1. Недостаток этого устройства низкое быстродействие и сложность управления. Из известных технических решений наиболее близким к предлагаемому яв ляется устройство для извлечения квадратного корня, содержащее группу из m вычислительных ячеек, где (т-2) - разрядность кода результата 2. Недостаток известного устройства большое количество оборудования., так при 2 п-разрядном операнде матрица состоит из п строк, а общее количество ячеек в матрицеопределяется выражением ,. v m (2)5 где m - число ячеек в матрице; п - разрядность результата вычисления . Цель изобретения-упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для извлечения квадратного корня, содержащее группу из m вычислительных ячеек, где (т-2) - разрядность кода результата, введены (n+m)-разрядный регистр операнда, где п - разрядность входного кода, (т-2)-разрядный регистр результата и триггер, нулевой вход которого соединен со входом тактовых импульсов устройства, со входом сдвига регистра операнда и входом сдвига регистра результата, единичный вход триггера подключен к выходу переноса первой из группы вычислительных ячеек, а выход соединен со входом предварительной записи m разрядов регистра операнда и с единичным входом регистра результата, разрядные выходы которого соединены с первыми входами (т-2) старших вычислительных ячеек, первые входы первой и второй вычислительных ячеек соединены с шинами сигнала логической единицы и нуля устройства соответственно, выходы т,разрядов регистра операнда соединены с вторыми входами вычислительных ячеек, выходы которых соединены с информационными входами m старших разрядов регистра операнда, информационным входом устройства являюуся информационные ходы п младших разрядов регистра операнда,а выходом устройства - разрядные выходы регистра результата.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит (m+n)-разрядный регистр 1 операнда, группу 2 из m вычислительных ячеек, (т-2)разрядный регистр 3 результата, триггер 4 и вход тактовых импульсов 5.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии регистры операнда 1 и результата 3, триггер 4 обнулены. f.

Операнд Х а--2 параллельным

:

переносом через разрядные шины входн го кода заносится в п разрядов регистра 1, после этого начинают поступать тактовые импульсы на вход 5 устройства.

Рассмотрим работу устройства при появлении на входе 5 j-го тактового импульса (0,1,2...).

По фронту j-го импульса сравниваются записанные в регистрах 1 и 3 значения AJ и В в вычислительных ячейках группы 2. Процедура сравнения (вычитания - (.AJ 4) производится со старшими разрядами операнда X плюс остатком (Aj - B,j ) , поступившими в m - разряды регистра 1 в (-1)- ом такте вычисления,

I т.е. значением А: .,11 i i j-r iiin-j

И значением4 С)

:Чи9ленноезначение Bj (4У+1) формируется в предыдущем (j-l)-ом такте вычисления из численного значения

гр, J результата У .Z регистра 3

Л-0 И двух младших разрядов. Численное значение В- соответствует последовательному сдвигу вправо на два разряда У и прибавлению единицы в младший разряд.

Если выполняется условие (Ai-r/B:) , то на шине переноса группы 2 фор№1руется импульс переполнения Р. Триггер 4 переключается в единичное состояние. В т-разряды регистра 1 операнда параллельным переносом переписывается по информационным входам из вычислительных ячеек 2 разность (А - Вр .

При выполнении условия (Aj-cBj) на шине переноса группы 2 импульс переполнения отсутствует, триггер 4 остается в исходном состоянии, а в т-разрядах регистра 1 операнда результат не изменяется, т.е. фиксируется число А;.

Спадом i-го импульса осуществляется последовательный сдвиг вправо на два разряда результата в регистре 1 операнда и на один разряд формируемогб в результате вычисления квадратного корня числа У Гх.

В мла.цший разряд регистра 3 результата при выполнении условия (A:7/Bj) записывается единица, так кайГ йа единичном входе регистра 3 в момент последовательного сдвига присутствовал единичный потенциал, поступающий с вь1хода триггера 4. в противном случае ( ) в младшую ячейку регистра 3 заносится нуль, присутствующий на выходе триггера 4 в момент последовательного сдвига информации. Описанная процедура осуществляется при появлении каждого тактового импульса на входе 5 устройства.

Таблица поясняет работу предлагаемого устройства. При увеличении количества тактов степень точности вычисления квадрат ного корня повышается. Применение в предлагаемом устрой стве (m+n)-разрядного регистра операнда (т-2)-разрядного регистра результата и триггера позволяют сокра тить объем оборудования п/2 раза, использовать при вычислении квадратного корня одну группу, содержащую 2+(±+2) вычислительных ячеек (где i 2,3...m). В результате это го устройство для извлечения квадратного корня в коде упрощается по сравнению с известным устройством. Формула изобретения Устройство для извлечения квадратного корня, содержащее группу из га вычислительных ячеек, где (т-2 разрядность кода результата, о т л чающеес я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введен (n+m)- разрядный регистр операнда, где п - разрядность входного кода, (т-2)-разрядный регистр результата и триггер, нулевой вход которого соединен с входом тактовых импульсов устройства, со входом сдвига ре 1гистра операнда и входом сдвига регистра результата, единичный вход триггера подключен к выходу переноса первой 1группы вычислительных ячеек, а выход соединен со входом предварительной записи m разрядов регистра операнда и с единичным входом регистра результата, разрядные выходы которого соединены с первыми входс1Ми (т-2) старших вычислительных ячеек, первые входы первой и второй вычислительных ячеек соединены с шинами сигнала логической единицы и нуля устройства соответственно, выходы m разрядов регистра операнда соединены с вторыми входами вычислительных ячеек, выходы которых соединены с информационными входами m старших разрядов регистра операнда, информа-: ционным входом устройства являются информационные входы п разрядов регистра операнда, а выходом устройства - разрядные выходы регистра результата. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 647684, кл. G 06 F 7/38, 1979. 2.Авторское свидетельство СССР 661550, кл. G 06. F 7/38, 1979.

5

/N I А I /fv

f

fN/

ГП:

/

.

X