SU1061138A1 - Устройство дл извлечени корн - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОРНЯ, содержащее управл емый делитель частоты, счетчик, первый и второй триггеры, первый и второй элементы И, делитель частоты, причем выходы счетчика  вл ютс  выходами устройства, пр мой выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И, пр мой выход второго триггера соединен с первым входом второго элемента И, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  устройства за счет получени  возможности извлечени  корн  п той степени, в него введены первый, второй и третий формирователи импульсов, второй делитель частоты , второй управл емый делитель частоты, накапливающий сумматор, третий и четвертый элементы И, элемент задержки, причем вход устройства соединен с входом первого формировател  импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом второго делител  частоты, выходы которого соединенысоответственно с первой группой информационных входов второго управл емого делител  частоты, втора  группа информационных входов которого соедине на соответственно с выходами накапливающего сумматора и первой группой информационных входов первого управл е.мого делител  частоты, втора  группа инфор.мационных входов которого объединена соответственно с выходами первого делител  частоты , вход которого соединен с выходом третьего элемента И, первый вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера , вход сброса которого соединен с выходом элемента задержки, а информационный вход - с выходом первого управл емого де тител  частоты, в.ход элемента за держки соединен с выходо.м второго элемен та И и входом сброса первого триггера. информационный вход первого триггер;; о соединен с выходом второго формировател  (Л импульсов, с входом записи второго управл емого делител  частоты, с входом запич с первого управл емого делител  частоты, с входом записи накапливающего сумматора , информационные входы которого сое ди ены соответственно с выходами счет чика, инверсный выход первого триггеру соединен с первым входом четвертого э,лео о мента И, второй вход которого соединен с входом устройства, второй вход второго элемента И соединен с выходом второго управл емого делител  частоты и входом ретьего формировател  импульсов, выход со которого соединен с вторым входом третьеос го элемента И, выход четвертого элемента И соединен с входом счетчика, входом второго формировател  импульсов и выxoдo устройства.

Description

Устройство О;коситс  К цифровой вычислитель |ОЙ технике и может найти примейеиие в аппаратурной реализации операции вычислени  корн  п той степени в управл ющих и вычислительных системах, а также в генераторах сложных сигналов, измен ющихс  по определенному закону.

Известно устройство дл  извлечени  корн  п той степени, содержащее п ть сумматоров-вылислителей , п ть регистров сдвига, четыре блока умножени  на коэффициенты , блок формировани  констант, блок сравнени  и блок управлени  1.

Однако данное устройство не может выдел ть из импульсной последовательности импульсы п, где п 1, 2, 3, ..., кроме того , оно сложно в реализации.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  извлечени  квадратного корн , содержащее управл емый делитель частоты, счетчик, первый и второй триггеры, первый и второй элементы И, делитель частоты, причем выходы счетчика  вл ютс  выходами устройства, пр мой выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И, пр мой выход второго триггера соединен с первым входом второго элемента И 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  невозможность извлечени  корн  п той степени.

Цель изобретени  - расщирение области применени  устройства за счет извлечени  корн  п той степени.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство введены первый, второй и третий формирователи импульсов, второй делитель частоты, второй управл емый делитель частоты, накапливающий сумматор, третий и четвертый элементы И, элемент задержки, причем вход устройства соединен с входом первого формировател  импульсов , выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом второго делител  частоты , выходы которого соединены соответственно с первой группой информационных зходов второго управл ющего делител  частоты, втора  группа информационных входов которого соединена соответственно с выходами накапливающего сумматора и первой группой информационных входов первого управл емого делител  частоты , втора  группа информационных входов которого соединена соответственно с выходами первого делител  частоты, вход которого соединен с выходом третьего элемента И, первый вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера,вход сброса которого соединен с выходом элемента задержки, а информационный вход - с выходом первого управл емого делител  частоты, вход элемента задержки соединен с выходом второго элемента И и входом сброса первого триггера, информационный

вход первого триггера соединен с выходом второго формировател  импульсов, с входом записи второго управл емого делител  частоты, с входом записи первого управл емого делител  частоты, с входом записи накапливающего сумматора, информационные входы которого соединены соответственно с выходами счетчика, инверсный выход первого триггера соединен с первым входо.м четвертого элемента И, второй вход которого соединен с входом устройства, второй вход второго элемента И соединен с выходом второго управл емого делител  частоты и входом третьего формировател  импульсов , выход которого соединен с вторим входом третьего элемента И, выход четвертого элемента И соединен с входом счетчика , входом второго формировател  импульсов и выходом устройства.

На чертеже представлена схема устройства дл  вычислени  корн  п той степени .

Устройство содержит формирователи 1 - 3 коротких импульсов, элементы И 4-7, делитель 8 на дес ть, делитель 9 на два, управл емые делители 10 и 11, триггеры 12 и 13. с раздельными входами, накапливающий сумматор 14,элемент 15 задержки, двоичный счетчик 16, вход 17 устройства, выход 18 в число-импульсном коде устройства , выход 19 в параллельном коде устройства.

В основу алгоритма работы устройства положено итерациональное выражение, полученное после несложных преобразований:

п« -(п-1) 5п(п-1) п(п--1) +1 +1. (1) где п 1, 2, ...

Если учесть, что произведение п(п-1)/2  вл етс  суммой (п-1)-х членов арифметической прогрессии вида ., Р а 0 и , т. е. - Z i, то можно записать: „.

п -(п-if ( i + l) + l или

п -(n-1)5 10g- i 2gi + l) + l (2). Будем считать, что , тогда итерациональное выражение (2) может быть использовано дл  построени  устройства, осуществл ющего вычисление (т где - цела  часть числа.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии все разр ды двоичного счетчика 16, первого и второго управл емых деталей 10 и 11, накапливающего сумматора 14 установлены в нулевое сое то ние. Триггеры 12 и 13с раздельными входами также установлены в нулевое состо ние . На пр мом выходе триггера 13 и на первом входе элемента И 14 - нулевой уровень, на инверсном выходе триггера 13 и на первом входе элемента И 7 - логическа  «1. Первый входной импульс положительной пол рности проходит на выход 18 через элемент И 7 и поступает на вход двоичного счетчика 16, записыва  в него единицу. Имнульс,сформированный по спаду входного, поступает на тактируемый вход накапливающего сумматора 14, в котором записываетс  единица () на записывающие входы управл емых делителей- 10 и 11, коэффициент делени  которых становитс  равным единице, и на вход установки единичного состо ни  триггера 13. Формирователь 3 импульсов по спаду входного импульса служит в качестве временной задержки на врем , равное длительноети входного импульса, необходимое дл  работы двоичного счетчика 16 и накапливающего сумматора 14. На известном выходе триггера 13 и на входе элемента И 7 - нулевой уровень. Элемент И 7 закрыт, элемент И 4 открыт. Импульсы, сформированные по спаду входных импульсов устройства формирователем 1, поступают на делитель 8 на дес ть, который выдел ет дес тый импульс . Этот импульс проходит через управл емый делитель 10 с коэффициентом делени  равным единице, через формирователь 2 и открытый элемент И 5 поступает на счетный вход делител  9 на два, который пропустит на выход только второй из своих входных импульсов или первый из входной импульсной последовательности устройства. Этот импульс проходит через управл емый делитель 11, с коэффициентом делени , равным единице, и устанавливает триггер 12 в единичное состо ние. При этом элемент И 5 закрываетс , а элемент И 6 открываетс  и пропускает на выход следующий импульс, который будет тридцать первым из входной импульсной последовательности . Этот импульс устанавливает триггер 13 в нулевое состо ние, а через врем , заданное элементом задержки 15, устанавливает триггер 12 также в нулевое состо ние. При этом элементы И 4 и 6 закрываютс , а элементы И 5 и 7 открываютс , последний из которых пропускает на выход 18 устройства следующий импульс из входной импульсной последовательности , пор дковый номер которого будет тридцать вторым (). Таким образом, в соответствии со структурой выражени  (2) двоичный счетчик 16 совместно с накапливающим сумматором 14 осуществл ет вычисление членов s i, аелитель 8 на дес ть совместно с управл емым делителем 10 осуществл ет вычисление 10 , делитель 9 на два совместно с управл емым целителем 11 осу,ществл ет вычисление 2 JS , триггер 12 совместно с элементом И бдобавл ют единицу (2 i + 1), а триггер 13 совместно с элементом И J пропускают только те импульсы входной последовательности, номера которых представл ют значени  п той степени целого числа. Результат вычислени  снимаетс  в виде число-импульсного кода с выхода 18 устройства,в виде параллельного двоичного кода с выходов 19 устройства. В предлагаемом устройстве выходные импульсы равны по длительности входным и дл  обеспечени  работы устройства без сбоев необходимо, чтобы период следовани  импульсов входной последовательности удовлетвор л отнощению Т 5То , гдеЕо - максимальное врем  задержки распространени  используемых логических элементов, - длительность импульса, вырабатываема  формирователем 3 и определ ема  максимальной длительностью переходных процессов в накапливающем сумматоре 14 и в управл емых делител х 10 и 11.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОРНЯ, содержащее управляемый делитель частоты, счетчик, первый и второй триггеры, первый и второй элементы И, делитель частоты, причем выходы счетчика являются выходами устройства, прямой выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И, прямой выход второго триггера соединен с первым входом второго элемента И, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет получения возможности извлечения корня пятой степени, в него введены первый, второй и третий формирователи импульсов, второй делитель частоты, второй управляемый делитель частоты, накапливающий сумматор, третий и четвертый элементы И, элемент задержки, причем вход устройства соединен с входом первого формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом второго делителя частоты, выходы которого соединены'соответственно с первой группой информационных входов второго управ- ляемого делителя частоты, вторая группа информационных входов которого соединена соответственно с выходами накапливающего сумматора и первой группой информационных входов первого управляемого делителя частоты, вторая группа информационных входов которого объединена соответственно с выходами первого делителя частоты, вход которого соединен с выходом третьего элемента И, первый вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера, вход сброса которого соединен с выходом элемента задержки, а информационный вход — с выходом первого управляемого делителя частоты, вход элемента за держки соединен с выходом второго элемен та И и входом сброса первого триггера. ~ информационный вход первого триггера g соединен с выходом второго формирователя импульсов, с входом записи второго управляемого делителя частоты, с входом записи первого управляемого делителя частоты, с входом записи накапливающего суммато ра, информационные входы которого сое : динены соответственно с выходами счет чика, инверсный выход первого триггера соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с входом устройства, второй вход второго элемента И соединен с выходом второго управляемого делителя частоты и входом -ретьего формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, выход четвертого элемента И соединен с входом счетчика, входом второго формирователя импульсов и выходом устройства.