SU1170452A1 - Число-импульсное устройство дл извлечени квадратного корн - Google Patents

Abstract

ЧИСЛО-ИМПУЛЬСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КВАДРАТНОГО КОРНЯ, содержар1ее число-импульсный умножитель и управл ющий счетчик, вход которого соединен с сигнальным входом число-импульсного умножител , отличающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона значений входного сигнала, в него введены блок суммировани -вычитани , первый и второй элементы И, двоичный делитель , элемент ИЛИ, счетчик переполнени , триггер Управлени , перва  и втора  группы элементов И, причем пр мой выход триггера управлени  подключен к первым входам элементов И второй группы, к первому входу первого элемента И и к входу задани  режима суМ шровани  блока сумми1ювани -вычитани , инверсный выход триггера управлени  подключен к первьм входам элементов И первой группы, к первому входу второго элемента Ник входу задани  режима вычитани  блока суммировани -вычитани , выход переполнени  управл к це го счетчика подключен к входу установки триггера управлени  и к входу счетчика переполнени , выход блока суммировани -вычитани  подключен к вторым входам первого и второго элементов И, выход первого элемента И подключен к входу двоичного делител , выход второго элемента И подключен к первому входу элемента. ИЛИ, выход двоичного делител  подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ подключен к входу управл ющего счетчика, выход число-импульсного умножител  подключен к первому информационному входу блока суммировани -вычитани , выходы pa3pHja;oB счетчика переполнени  подг ключены к соответствующим разр дам входа управлени  двоичного делител , .инверсные выходы разр дов управл ющего счетчика подключены к вторым входам элементов И первой группы, пр мые выходы разр дов улравл пщего счетчика подключены к вторым входам элементов И второй группы, выходы соответствукнцих элементов Я первой и второй групп соединены между соОой и подключены к разр дам управл ющего входа число-импульсного умножител .

Description

V 1 Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  генерировани  во времени функции. Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона значений входного сигнала. На чертеже приведена структурна  схема число-импульсно.го устройства дл  извлечени  квадратного корн . Устройство состоит из блока сумми ровани -вычитани  1, первого элемента И 2, второго элемента И 3, двоичного делител  4, счетчика переполнени  5, элемента ИЛИ 6, число-импульсного умножител  7, первой группы элементов И 8, второй группы элементов И 9, управл ющего счетчика 10, триггера 11 управлени , .входа 12 устройства. . Устройство работает в два этапа, которые задаютс  триггером 11 управлени . В начальном положении, что соответствует первому этапу работы устройства, на пр мом выходе триггера 1,1 управлени  установлено значение логического О, а на инверсном логической 1. При этом блок суммировани -вычитани  1 работает в режим суммировани , которьй описываетс  выражением

(1)

dx + dn.

dm

где dm - приращение импульсов на

вькоде блока суммировани вычитани  1, dx - приращение импульсов на

входе 12 устройства, dn - приращение импульсов на

выходе число-импульсного

умножител  7.

Так как на пр мом выходе триггера 11 управлени  установлено значение логического О и элемент И 2 закрыт, приращение импульсов dm на выходе блока суммировани -вычитани  1 равно прщэащению импульсов dy на входе число-импульсного умножител  7 и управл ющего счетчика 10. В соответствии с этим, выражение (1) можно записать:

dy dx + dn.

Учитыва , что в начальном положении на управл ющие разр ды число-импульс-55 ното -умножител  7 со счетчика 10 через группу элементов И 8 поступает код дополнени  (N. - у ), работа

где

(9)

При достижении переменной х значени  N /2, переменна  у, записанна  в счетчике 10, достигнет значени  Njyj. Произойдет переполнение счетчика 10. Импульс переполнени  запишет в младшем разр де счетчика переполнени  5 единицу и произведет переключение триггера 11 управлени , что соответствует началу второго этапа работы устройства. На инверсном выходе триггера 11 управлени  по витс  значение логического О, а на пр мом - логической 1. При этом блок суммировани -вычитани  работает в режиме вычитани , который описываетс  выражением

dm dx - dn(10)

Так как элемент И 3 находитс  в запетом состо нии, а элемент И 2 открыт, сигнальные импульсы будут поступать на двоичный делитель 4, работа которого описываетс  выражением 22 число-импульсного умножител  7 опи- сываетс  выражением . dn -.Г у dy. где N - коэффициент пересчета уп равл ющего счетчика 10, у - число, записанное в счетчике 10. С учетом (3) выражение (2) примет вид ч- bnlJL.dy. dy dx Учитыва , что в данном случае у у, вьфажение (4) можно записать: dy dx + . У dy или ydy N. dx Интегриру  выражение (6) и подставив пределы изменени  переменных, получим /0 V/0(7 у k-fx. где Nj - количество импульсов переполнени  управл ющего счет чика 10, поступивших на вх счетчика переполнени  5. На втором этапе работы на управл ющие разр ды число-импульсного ум ножител  7 с управл ющего счетчика 10 через группу элементов И 9 поступает пр мой управл ющий код у и работа число-импульсного умножител  7 описываетс  выражением dn - . dy m С учетом (11) и (12) выражение (10) примет вид: dx - -. dy ( N, y)dy Учитыва , что выходной результат у будет представл тьс: в счетчиках 5 и 10, причем в счетчике 5 хран тс  записанные старшие, а в счетчике 10 - младшие разр ды значени  у, ко торое можно представить в виде У : выражение (14) можно записать в еле дующей форме ydy (16) Интегриру  выражение (16) и подставив пределы изменени  переменных, получим . 4 .к , k 42N . Сравним технические характеристи ки предложенного устройства- и прототипа . Предложенное устройство,, как и прототип, извлекает квадратный корень из числа входных импульсов в .реальном масштабе времени. Как отмечалось выше, прототип обладает узким диапазоном преобразовани  входного сигнала . В предложенном устройс-гве диапазон преобразовани  существенно расширен . Моделирование алгоритма работы устройства на ЭВМ показало, что в расширенном диапазоне значений х предложенное устройство имеет незначительную величину погрешности преобразовани . Это объ сн етс  введением отрицательной обратной св зи и тем, что двоичный делитель позвол ет уменьшить нерегул рность следовани  импульсов на выходе схемы вычитани  Таким образом, устройство позвол ет извлекать квадратный корень в широком диапазоне значений аргумента без величени  погрешности преобразовани . Технико-экономический эффект при недрении предложенного устройства остигаетс  за счет значительного асширени  области его применени , оскольку оно позвол ет извлекать вадратный корень в широком диапазое значений аргумента.

Claims (1)

1. ЧИСЛО-ИМПУЛЬСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КВАДРАТНОГО КОРНЯ, содержащее число-импульсный умножитель и управляющий счетчик, вход которого соединен с сигнальным входом число-импульсного умножителя, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона значений входного сигнала, в него введены блок суммирования-вычитания, первый и второй элементы И, двоичный делитель, элемент ИЛИ, счетчик переполнения, триггер управления, первая и вторая группы элементов И, причем прямой выход триггера управления подключен к первым входам элементов И второй группы, к первому входу первого элемента И и к входу задания режима суммирования блока суммирования-вычитания , инверсный выход триггера управления подключен к первым входам элементов И первой группы, к первому входу второго элемента И и к входу задания режима вычитания блока суммирования-вычитания, выход переполнения управляющего счетчика подключен к входу установки триггера управления и к входу счетчика переполнения, выход блока суммирования-вычитания подключен к вторым входам первого и второго элементов И, выход первого элемента И подключен к входу двоичного делителя, выход второго элемента И подключен к первому входу элемента. ИЛИ, выход двоичного делителя подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ подключен к входу управляющего счетчика, выход число-импульсного умножителя подключен к первому информационному входу блока суммирования-вычитания, выходы разрядов счетчика переполнения подключены к соответствующим разрядам входа управления двоичного делителя,¹ .инверсные выходы разрядов управляющего счетчика подключены к вторым входам элементов И первой группы, прямые выходы разрядов управляющего счетчика подключены к вторым входам элементов И второй группы, выходы соответствующих элементов И первой и второй групп соединены между собой и подключены к разрядам управляющего входа число-импульсного умножителя.

   SU... 1170452 * 1170452 2