Устройство для возведения в квадрат чисел, представленных в унитарном коде Советский патент 1982 года по МПК G06F7/552 

Устройство относится VK автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано при реализации технических средств в этих областях. Известны квадраторы, построенные на базе счетчика и накапливающего су матора 11 . Недостатком этих устройств является низкое быстродействие. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является быстродействующий цифровой квадратор осуществляющий преобразование унитар ного кода чисел в квадраторы этих чисел. Известное устройство содержит дискриминатор четности, двоичный сче чик, накапливающий сумматор и группы элементов И для организации передачи чисел в накапливакяций сумматор. При поступлении входных сигналов в . накапливающем сумматоре организуется результат промежуточного вычисления, который после посггупления импульса конца последовательности корректируется. В результате на выходах устрой ства формируется код квадрата входного числа 2 . , Недостатком известного устройства являе±ся недостаточно высокое быстродействие, ограниченное наличием переносов в его разрядах, возникающих в процессе работы. Цель изобретения - повышение быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для возведения в квадрат чисел, представленных в унитарном коде, содержащем N-1 регистров, где N - число разрядов преобразуемого кода, входы которых соединены со сдвиговым входом устройства, регистр первого разряда преобразуемого кода выполнен на счетном триггере, регистры m разрядов преобразуекода, где lj выполнены в виде кольцевых k-разрядных регистров (где k ) , регисры .N - (2 + т) разрядов преобразуемого кода выполнены в виде сдвиговых L-разрядных регистров, (где L ТЧ --1 I + 1) f выходы разрядов устройства, кроме второго, подключены к выходам последних разрядов регистррв, выход второго разряда устройства подключен к входу логического нуля, установочные входы регистров соединены с входом начальной установки устройства. На чертеже представлена схема устройства для случая N 7. Схема содержит счетный триггер 1 сдвиговый вход 2 устройства, вход 3 начальной установки устройства, выход 4 второго разряда преобразуемого кода, кольцевые регистры 5 и 6 сдвига,регистры 7, 8 и 9 сдвига. Устройство работает следующим обра 3 ом. По установочному входу устройства подается сигнал начальной установки кода. На счетном триггере и регистрах устанавливается установочный код После этого на вход 2 устройства подаются импульсы, и происходит сдвиг информации, находящийся в регистрах и на выходах устройства возникают последовательно квадраты входных чисел. Так как веса 3-го и 4-го разрядов устройства меньше увеличенного на единицу максимального числа , возводимого в квадрат (2, 2°, 12) то во втором и третьем разрядах устройстра использованы кольцевые сдви Гающие регистры с количеством разрядов, равным весу соответствуюдего раз ряда устройства. В остальных разрядах устройства использованы регистры сдвига 7-9. Так как максимальное число, возводимое в квадрат ,то количество разрядов в регистрах 7-9 равно (X + 1) 12. Выходы триггеров в последних разрядах кольцевых регистров сдвига и регистров сдвига являются выходами соответствующих разрядов устройства. Шина начальной установки соединена с установочными входами счетного триггера, кольцевых регистров сдвига и регистров сдвига. Для приведенного примера с N 7 значения разрядов, соответств ющие начальной установке, обозначены в разрядах устройства. В общем случае максимальное вход ное число может быть найдено по формуле X 12 - 1 , где квадратные скобки означают округление до ближайшего целого меньшего числа. Номера разрядов устройства i, в которых используются регистры сдвига с количеством разрядов (.X + 1), на ходятся из неравенства 2 7/ X. Общее количество триггеров Q, используемьох в устройстве, равно аи+цч- И НМ- -). j--a в предлагаемом устройстве период поступления входных сигналов ограни чивается лишь временем операции сдв га и не зависит от N. Поэтому скорость обработки в нем существенно вые, чем в известном устройстве,где за счет времени распространения переносов в накапливающем сумматоре и счетчике быстродействия резко снижается с увеличением N (например, при N 10 скорость обработки в прототипе примерно, в 10 раз ниже), Пусть N - количество разрядов в известном устройстве, at- задержка переноса в разряде накапливающего сумматора. Тогда быстродействие известного устройства можно оценить временем Т,необходимым для переключения устройства при подаче на вход одного импульса. Т N -U,.(1) Время переключения предлагаемого устройства Т f определяется задержкой операции сдвига в регистре f,a так как , xttj, то Т 7. TQ (2) Сравнивая (1) и (2), видно, что быстродействие предлагаемого устройства примерно в N раз выше. Формула изобретения Устройство для возведения в квадрат чисел, представленных в унитарном коде, содержащее N-1 регистров, где N -число разрядов преобразуемого кода, входы которых соединены со сдвиговым входом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в нем регистр первого разряда преобразуемого кода выполнен на счетном триггере, регистры m разрядов преобразуемого кода, где .l 41, выполнены в виде кольцевых k-разрядных регистров {где k z) .регистры N - (2 + m)разрядов преобразуемого кода выполнены в виде сдвиговых L-разрядных регистров , где L W- -f + + 1, выходы разрядов устройства, кроме второго, подключены к выходам последних разрядов регистров, выход второго разряда устройства подключен к входу логического нуля, установочные входы регистров соединены с входом начальной установки устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 612244, кл. G Об F 7/38, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 660045, кл. G Об F 7/38, 1976 (прототип)..

; /5 it

d li el