Устройство для извлечения квадратного корня
Патент 857981
Авторы
Классы МПК
Устройство для извлечения квадратного корня
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик п!85?981 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 06.11.79 (21) 2838944/18-24 (51) M. Кл.
G 06 F 7/552 с присоединением заявки М
f4cfAtpctNINblll кэмитет
СССР ио делам езебретекнй и еткрытяя (28) Приоритет
ОпУбликовано 23.08.81. Бюллетень М 31
Дата опубликования описания 23.0881 (53) УДК 681.325 (088.8) Ф " / ! (I ! (72) Автор изобретения
А. И. Стасюк!
Киевский ордена Трудового Красного Знаьтейм:,, институт инженеров гражданской авиации (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КВАДРАТНОГО КОРНЯ
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено автономно в качестве спецпроцессора в комплексе с цифровой вычислительной машиной для оперативного вычисления корня квадратного в системах автоматического управления динамическими
5 объектами.
Известно устройство для извлечения квадратного корня, содержащее сумматор, первую и вторую группу вентилей, схему И, генератор
10 тактовых импульсов, счетчик (1) .
Однако в известном устройстве вычислительный процесс организован в виде временной последовательности шагов, что определяет его относительно невысокое быстродействие.
Наиболее близким к предлагаемому по тех. нической сущности является устройство для извлечения квадратного корня, содержащее (и —,1) группу последовательно соединенных одноразрядных сумматоров, где и — разрядность выходного кода, группу сумматоров по модулю два, группу элементов ИЛИ, группу элементов НЕ, (n-2) дополнительных группы
2 из (и — 1 — 1) (где i — номер группы) суммато ров по модулю два в каждой группе (2).
Недостатками устройства являются относительно высокая сложность и низкое быстродействие, обусловленные использованием в каждой
i-ой группе 2 (n — i) одноразрядных сумматоров и структурной организацией устройства.
Цель изобретения — упрощение устройства для извлечения квадратного корня и увеличение быстродействия.
Указанная цель достигается тем, что в устройство для извлечения квадратного корня, содержащее (n — 1) группу последовательно соединенных одноразрядных сумматоров, где и— разрядность выходного кода, группу сумматрРЮ по модулю два, группу элементов ИЛИ, „дуплу элементов НЕ, (и — 2) дополнительных группы из (n — i — 1), где i — номер группы сумматоров по модулю два в каждой группе, введены генератор единицы и группа из (n-2) элементов И, каждая i-я группа (i=1, 2.... n--i) одноразрядных сумматоров содержит (и+2-- i) одноразрядных сумматоров, группы элементов ИЛИ, элементов НЕ содержат (n — t) элементов, группа
857981
40 сумматоров по модулю два содержит (n — 2) сумматоров по модулю два, причем выход каждого )-го (j=1... n-i+1) одноразрядного сумматора (1+1)-ой руппы соединен с первым входом (j — 1)-ro одноразрядного сумматора, i-ой группы второй вход первого одноразрядного сумматора
i-ой группы соединен с выходом переноса первого бдноразрядного сумматора (i+1)-ой группы, первыми входами i-ых элементов И, ИЛИ, сумматоров по модулю два групп и сумматоров по модулю два i-ой дополнительной группы, выходы которых соединены с вторыми входами j-ых (j 2,... и — 1) одноразрядных сумматоров i-ой группы, вторые входы j-ых (j=2,... n — i — 1) сумматоров по модулю два i-ой дополнительной группы соединены с выходами переноса первых одноразрядных сумматоров (и — j+1)-ых групп, выход i-го элемента НЕ группы подключен к первому входу (и+1 — 1)-го одноразрядного сумматора i-ой группы, второй вход которого
20 соединен с выходом i-го элемента И группы, подключенного вторым входом к выходу переноса первого одноразрядного сумматора (i — 2)-ой группы, первый вход (n+2 i)-го одноразрядного сумматора i-ой группы подключен к выходу
25 ,i-го сумматора по модулю два группы, подключенного вторым входом к выходу i-ro элемента
ИЛИ группы, второй вход которого соединен с выходом (1+1)-го элемента ИЛИ группы, выход (n — 1)-ro элемента ИЛИ которой соединен с первым
J входом первого сумматора по модулю два каждои
i-ой дополнительной группы, входом (п — 1)-го элемента, HE группы и вторым входом (и — 2)-го элемента ИЛИ группы, второй вход (и+2 — i).ãî одноразрядного сумматора i-ой группы соединен с 2 -ым разрядом входного кода устройства, (2i — 1)-й разряд которого подключен к третьему входу одноразрядного сумматора и входу
i-го элемента HE группы, 2п и (2n — 1)-й разряд входного кода устройства подключены к входам (п — 1)-го элемента ИЛИ группы и к первым входам соответственно первого и второго одноразрядного сумматора (и — 1)-й группы, вторые входы которых соединены соответственно с выходом (n — 1)-го элемента HE группы и генератора единиц, подключенного к перво-45 му. входу третьего одноразрядного Сумматора (п — 1)-й группы, выходы переносов первых одноразрядных сумматоров и выход (n — 1) элемента ИЛИ группы являются выходами устройства. 50
На чертеже представлена схема устройства для извлечения квадратного корня для случая, когда n=5.
Устройство содержит одноразрядные сумматоры 1, сумматоры 2 по модулю два, элементы
ИЛИ 3, элементы НЕ 4, дополнительные сумматоры 5 по модулю два, элементы И 6, генера-! тор 7 единиц.
Работа предлагаемого устройства для конкретного значения У=0,430664062 5 или в разрядной ч форме У= 0 1 1 0 1 1 1 О 0 1 происходит следующим образом.
При подаче значения вектора У на вход устройства и после окончания переходного процесса в схеме на выходе четвертого элемента
ИЛИ 3 гр)уппы образуются значен1ья старшего разряда )(искомого вектора Х, Й,— 1. Далее на вход четвертой группы одноразрядных сумматоров 1 подаются вектор 01!1(и соответственно вектор 0 1 1 1 .Там реализуется сумма векторов. В результате на выходе четвертой группы одноразрядных сумматоров 1 образуется вектор ll!! 1Д,а на выходе переноса первого одноразрядного сумматора 1 — значение последующего разрядах =0 вектора у, Значение вектора(10 1 1 подается на вход третьей группы одноразрядных сумматоров 1, на вторые входы которой с выходов третьей группы сумматоров 5 по модулю два, третьего элемента HE 4 группы, третьего элемента И 6 группы и третьего сумматора 2 по модулю два группы подается значение вектора (О ! О 11 . В третвеи группе одноразрядных сумматоров образуется вектор 0 0 1 0 1 и
Ч значение последующего разряда =1 вектора Х, Значение вектора !О 1 О О 1 О поступает на вход второй группы одноразрядных сумматоров 1, на второй вход которой подается значение вектора Я О I О 1, благодаря чему в третьей группе одноразрядных сумматоров 1 образуется значение вектора II I 10 !Д, а значение Х=О. Далее значение вектора
PILI 010 ) подается на вход первой группы одноразрядных сумматоров 1, на второй вход которой подается вектор !ОТО I 1 О Il, благодаря чему в первой группе одноразрядных сумматоров 1 образуется значение младшего разряда, Х вЂ” 1 искомого вектора Х.
Введение новых элементов — генератора единиц и (п — 2) элемента И вЂ” и связей между элементами выгодно отличает предлагаемое устройство or известного, так мак при новой структурной организации уменьшается количество необходимого электронного оборудования и увеличивается быстродействие устройства.
Формула изобретения
1. Устройство для извлечения квадратного корня, содержащее (n — 1) группу последовательно соединенных одноразрядных сумматоров, где
n — разрядность выходного кода, группу сумматоров по модулю два, группу элементов ИЛИ, группу элементов НЕ, (п — 2) дополнительных группы из (n — i — 1), где i — номер группы, сумматоров по модулю два в каждой группе, 857981 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и увеличения быстродействия, в него введены генератор единицы и группа из (n — 2) элементов И, каждая i-я группа (i=1, 2... n — 1) одноразрядных сумматоров содержит (n+2-i.) одноразрядных сумматоров, группы элементов ИЛИ, элементов НЕ содержат (n — 1) элементов, группа сумматоров по модулю два содержит (n — 2) сумматоров по модулю два, причем выход каждого j-го (j=1... и — !+1) одно- 40 разрядного сумматора (i+1)-ой группы соединен с первым входом (j-1)-го одноразрядного сумматора i-ой группы, второй вход первого одноразрядного сумматора i-ой группы соединен с выходом переноса первого одноразрядного сумматора
15 (i + 1) — ой группы, первыми входами i — ых элементов И, HJN, сумматоров по модулю два групп и сумматоров по модулю два i. дополнительной группы, выходы которых соединены с вторыми входами j-ых (j=2,...n — !) однораз20 рядных сумматоров i-ой группы, вторые входы
j-ых (j=2,... n — i — 1) сумматоров по модулю два i-ой дополнительной группы соединены с выходами переноса первых одноразрядных сумматоров (n — i+1)-ых групп, выход i-ro эле25 мента НЕ группы подключен к первому входу (n+I — i)-ro одноразрядного сумматора i-ой группы, второй вход которого соединен с выходом i-го элемента И группы, подключенного вторым входом к выходу переноса первого одноразрядного сумматора (i — 2)-ой группы, ЗО первый вход (и+2 — i)-го одноразрядного сумматора 1-ой группы подключен к выходу i-го
6 сумматора по модулю два группы, подключенного вторым входом к выходу i-го элемента
ИЛИ группы, второй вход которого соединен с выходом (i+1)-ro элемента ИЛИ группы, выход (n — 1)-го элемента ИЛИ которой соединен с первым входом первого сумматора по модулю два каждой i-ой дополнительной группы, входом (n — 1)-го элемента НЕ группы и вторым входом (и — 2)-го. элемента ИЛИ группы, второй вход (n+2 — i)-го одноразрядного сумматора
1-ой группы соединен с 2 i-ым разрядом входного кода устройства, (2 i — 1)-й разряд которого подключен к третьему входу одноразрядного сумматора и входу i-го элемента НЕ группы, 2п-й и (2n — !)-й разряд входного кода устройства подключены к входам (n — 1)-го элемента ИЛИ группы и к первым входам соответствен. но первого и второго одноразрядного сумматора (n — 1)-й группы, вторые входы которых соединены соответственно с выходом (n-1)-го элемента НЕ группы и генератора единиц, подключенного к первому входу третьего одноразрядного сумматора (n — 1)-й группы, выходы переносов первых одноразрядных сумматоров и выход (n — 1) элемента ИЛИ группы являются выходами устройства.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1, Авторское свидетельство СССР N 571807, кл. б 06 F 7/38, 1974.
2, Авторское свидетельство СССР по заявке
К 2685734/18 — 24, 27.06.79 (прототип) .
857981
Составитель О. Свиридов
Техред M. Голинка
Редактор П. Ортутай
Корректор Г. Решетннк
Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 7245)79 Тираж 745
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5