SU1103226A1 - Устройство дл вычислени квадратного корн - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КВАДРАТНОГО КОРНЯ, содержащее входной регистр, выходной регистр, схему сравнени , блок возведени  в квадрат, генератор тактовых импульсов, причем входы входного регистра соединены соответственно с информационными входами устройства, выходы входного регистра соединены соответственно с входами первой группы схемы сравнени , входы второй группы которой соединены соответственно с выходами блока возведени  в квадрат, входы которого соединены соответственно с выходами выходного регистра и выходами устройства, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  быстродействи , в него введен регистр сдвига , причем выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовым входом регистра сдвига, выходы которого соединены соответственно с тактовыми входами выходного регистра, информационные входы которого соединены с выходом схемы сравнени , информационный вход регистра сдвига соединен с установочным входом устройства.

Description

Изобретение относитс  к области цифровой вычислительной техники и мо жет быть использовано дл  аппаратурной реализации операции вычислени  квадратного корн  числа в различных системах автоматики, управлени  и в специализированных вычислительных устройствах. Известно устройство дл  вычислени  квадратного корн  числа, содержа щее регистры, счётчики, блок сравнени , сумматоры и логические элементы lj. Однако это устройство  вл етс  сложным. Наиболее близким техническим реше нием к данному  вл етс)ч устройство, содержащее входной и выходной регист ры, схему сравнени , блок возведени  в квадрат, генератор тактовых импуль сов, причем вход входного регистра соединен с входом устройства, выход входного регистра соединен с первым входом схемы сравнени , второй вход которой соединен с выходом блока возведени  в квадрат, вход которого соединен с выходом выходного регистра и выходом устройства 2J . Однако указанное устройство не обеспечивает достаточного быстродейст ВИЯ вычислени  в системах обработки информации, работающих в реальном масштабе времени. Цель изобретени  - повьппение быстродействи  устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство, содержащее входной регистр, выходной регистр, схему срав нени , блок возведени  в квадрат, генератор тактовых импульсов, причем входы входного регистра соединены соответственно с информационными входами устройства, выходы входного регистра соединены соответственно с вхо дами первой группы схемы сравнени , входы второй группы которой соединены соответственно с выходами блока возведени  в квадрат, входы которого сое динены соответственно с выходами выходного регистра и выходами устройства , введен регистр сдвига, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовым входом регистра сдвига, выходы которого соединены соответственно с тактовыми входами в ходкого регистра, информационные входы которого соединены с выходом схемы сравнени , информационный вход регист ра сдвига соединен с установочным входом устройства. На фиг.1 приведена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства . Устройство дл  вычислени  квадратного корн  чисел содержит выходной регистр 1, блок 2 возведени  в квадрат , схему 3 сравнени  чисел, входной регистр 4, регистр 5 сдвига, генератор 6 тактовых импульсов. Устройство работает следующим образом . Работа устройства рассмотрена на примере извлечени  корн  из восьмиразр дного двоичного числа 11000100 (196 - в дес тичной системе счислени ) , В исходном состо нии на выходах регистра 5 сдвига установлен единичный потенциал, выходной регистр 1 установлен в О. Посто нно подающиес  на тактовый вход регистра 5 сдвига импульсы с выхода генератора 6 тактовых импульсов не вызывают изменени  состо ни  устройства, так как на информационном входе регистре 5 сдвига присутствует уровень 1. Установочный импульс, равный по длительности периоду повторени  импульсов генератора 6 тактовых импульсов , поступает на логический вход регистра 5- сдвига и с приходом импульса с выхода генератора 6 тактовых импульсов устанавливает на выходе первого разр да регистра 5 сдвига нулевой потенциал. Нулевой потенциал удерживаетс  в течение одного периода следовани  тактовых импульсов. Этот сформированный на выходе первого разр да регистра 5 сдвига импульс воздействует на S-вход триггера старшего разр да выходного регистра 1 и устанавливает его в состо ние 1. Сигнал с выходов выходного регистра 1 (код 1000) поступает на блок 2 возведени  в квадрат и затем на схему 3 сравнени  чисел, где сравниваетс  с входным числом. Если входное число меньше полученного, на выходе схемы 3 сравнени  устанавливаетс  уровень О, если больше - уровень 1 (в данном примере входное число больше вычисленного, и на выходе устанавливаетс  уровень 1). Выходной сигнал схемы 3 сравнени  чисел подаетс  на S-входы всех триггеров выходного регистра 1, однако сигнал запишетс  только в тот триггер , в котором на С-входе присутствует тактовый импульс - изменение уровн  из нулевого в единичный. Следовательно , 1 записана только в триггере старшего разр да выходного регистра 1 . В приведенном примере запись логического уровн  в триггер выходного регистра 1 происходит при изменении уровн  сигнала на С-входе из О в 1, следовательно, задний фронт импульса на выходе первого разр да регистра 5 сдвига запишет 1 в триггер старшего разр ду вькодного регист ра 1 . С приходом второго тактового импульса,с выхода генератора 6 тактовых импульсов уровень установитс  на выходе второго разр да регистра 5 сдвига и процесс вычислени  повторитс , однако старший разр д выходного регистра 1 остаетс  значащим (в приве деннс1М примере вычисление производитс  дл  числа 1100). Процесс вычислени  повтор етс  до окончани  импульса на выходе последнего разр да регистра 5 сдвига, после чего в выходном регистре 1 записан искомый результат 1110. Устройство переходит в ждущий режим до прихода следующего установочного импульса. Работа устройства дл  вычислени  квадратного корн  чисел описана дл  полного цикла вычислений. Использование схемы 3 сравнени  чисел, вырабатывающей дополнительный сигнал при равенстве чисел, позвол ет сократить врем  вычислени  результата. Максимальное число тактов равно числу п разр дов регистра 1. Врем  вычислени  определ етс  быстродействием блока 2 возведени  в.квадрат и схемы 3 сравнени  и равно (tj+ t«) , где ti- врем  возведени  в квадрат; tj - врем  задержки схемы сравнени  чисел. Таким образом, устройство дл  вычислени  квадратного корн  обеспечивает уменьшение времени вычислени  квадратного корн  чисел, причем снижаютс  аппаратурные затраты (блок управлени  устройством заменен сдвигающим регистром).

г)

д)

ж)

«; ) )

иг.2

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КВАДРАТНОГО КОРНЯ, содержащее входной регистр, выходной регистр, схему сравнения, блок возведения в квадрат, генератор тактовых импульсов, причем входы входного регистра соединены соответственно с информационными входами устройства, выходы входного регистра соединены соответственно с входами первой группы схемы сравнения, входы второй группы которой соединены соответственно с выходами блока возведения в квадрат, входы которого соединены соответственно с выходами выходного регистра и выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введен регистр сдвига, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовым входом регистра сдвига, выходы которого сое- S динены соответственно с тактовыми >

   входами выходного регистра, информа- |г ционные входы которого соединены с 1^ выходом схемы сравнения, информацион- Λ ный вход регистра сдвига соединен с _β установочным входом устройства. ^с

   1 1103226 2