SU714394A1

SU714394A1 - Устройство дл извлечени квадратного корн

Info

Publication number: SU714394A1
Application number: SU772555143A
Authority: SU
Inventors: Владимир Эмильевич Петров; Елена Федоровна Тощева
Original assignee: Предприятие П/Я М-5728
Priority date: 1977-12-15
Filing date: 1977-12-15
Publication date: 1980-02-05

Description

Устройство относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для реализаций технических средств в указанных ι областях.

Известны устройства для извлечения квадратного корня с импульсным выходом, выполненные на двух реверсивных двоичных счетчиках и

Однако в этих устройствах необходимоналичие генератора импульсов.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для извлечения квадратного корня, содержащее два счетчика, элемент И и счетный триггер, счетный вход которого является входом устройства. Кроме того, известное устройство содержит схему сравнения. Достоинством этого устройства является то, что в нем могут быть использованы недвоичные счетчики. Эта особенность позволяет существенно увеличить быстродействие и уменьшить аппаратурные затраты такого устройства, если в качестве счетчиков использовать линей2 ные полиномиальные счетчики по максимальному модулю [2]. '

Однако это устройство при использовании линейных полиномиальных счетчиков по максимальному модулю имеют недостаточно высокое быстродействие.

Нель изобретения - повышение быстродействия.

Это достигается тем, что в устройство для извлечения квадратного корня, содержащее два счетчика, элемент И и счетный триггер, счетный вход которого является входом устройства, введены дешифратор нуля, группа элементов И, второй элемент И, элемент задержки, причем первый и второй входы первого элемента И соединены соответственно с входом устройства и с выходом счетного триггера, а выход - со счетным входом первого счетчика, инверсные выходы разрядов которого, начиная со второго, соединены с информационными входами дешифратора нуля, управляющий вход которого соединен оо входом устро йства, а выход - со

714394 4

Входом установки счетного триггера, со ехидами элементов И группы, с одним из входов второго элемента И, со входом элемента задержки и является выходом устройства, Прямые выходы разрядов, начиная со второго, второго счетчика через элементы И группы соединены с соответствующими > разрядными входами первого счетчика. Инверсный выход первого разряда второго счетчика соединен со вторым входом вто- 10 рого элемента И, выход которого подключен к установочному входу, первого разряда первого счетчика. Выход элемента задержки соединен со счетным входом второго счетчика. 15

Блок-схема устройства приведена на чертеже й содержит два счетчика (линейные полиномиальные), по максимальному, модулю 1 и 2, счетный триггер 3, два элемента И 4 и 5, дешифратор нуля 6, 20 группу элементов И 7, элемент задержки 8, вход 9 и выход 10 устройства.

Работает устройство следующим обрапосле прихода на вход устройства количества импульсов, равного (и ♦ 4) ² ц Быстродействие прототипа определяется ограничением наложенным на период его входных импульсов Т^, ЯР-т4^+t4’.

где ф - время переключения счетного триггера;

Ф₂ - время переключения счетчика, i - задержка схемы сравнения задержка элемента И.

Исходя из реально существующих на практике схем зом.

Перед началом работы триггер 3 устанавливается в нулевое состояние, в счетчик 1 заносится код 1О...О*, а в счетчик 2 - код *010...О*. При этом элемент И 4 закрыт. Дешифратор нуля 6 открыт, поэтому первый импульс входной последовательности поступит на выходную шину 10 и на управляющие входы элементов 5 и 7. При этом код счетчика 2 переносится в счетчик 1, т. е. в счетчике 1 устанавливается число *010...О, а 35 триггер 3 остается в нулевом состоянии. Количество разрядов счетчиков 1 и 2 одинаково, и счетчик 1 работает на вычи-. таниё, а счетчик 2 - на сложение, (т.е. графы их переходов совпадают в верши_: нах с точностью до кодовой комбинации, а направление графов взаимно противоположное). Пройдя элемент задержки 8, обеспечивающий задержку на время переноса кода, входной импульс поступает на счетный вход счетчика 2 и в нем устанавливается следующий код *0010;,.О* Тонким образом, после каждого 4 -го выходного импульса на счетный вход счетника 1 будет поступать 11₂--, ’ 4 ц ² 1 импульсов, где ~ (П+Щ-Ь²¹численная часть -2 чем в нем установится код 10...О, то есть (п +1)-й выходной импульс появится цело35

Ф^ = 2Ф₄; Ф₂'^^4' 2.Фф-ьФ₅, где Ф₅ - задержка многовходовой схемы И.

Тогда

Аналогичная оценка для периода входных импульсов предложенного устройства дает

Т₂>Ф₄±4Ф4±Ф₅=5Ф₄±Ф₅

Из сравнения и в формулах (1) и (2) видно, что Т₂ существенно меньше, чем , а следовательно, и выше быстродействие предложенного устройства.

Claims

1. Устройство относитс к области автоматгосн и вычислительной техншш и может быть использовано дл реализаци технических средств в указанных i област х Извест11ы устройства дл извлечени квадратного корн с импульсЩзШ выходом вьшолненные на двух реверсивных двоичных счетчиках l. Однакх) в этих устройствах необходимо наличие генератора импульсов. Наиболее близким по технической сущности к предложенному вл етс устройство дл извлечени квадратного корн , содержащее два счетчика, элемент И и счетный триггер, счетный вход которого вл етс входом устрой:тва. Кроме того, известное устройство содержит схему сравнени . Достоинством этого устройства вл етс то, что в нем могут быть использованы недвоичные счетчики. Эта особенность позвол ет существенно увеличить быстродействие и уменьшить аппаратурные затраты такого устройства, если в качестве счетчиков использовать пиней- ные полиномиальные счетчики по максимага ному модулю 2. Однако это ycfpoifcTBo при использовании линейных полиномиальных счетчиков по максимальному модулю имеют недостаточно высокое быстродействие. Цель Язофетени - повыше1гае быстроде тви . Это достигаетс тем, что в устройство дл извлечени квадратного корн , содержадее два счетчика, элемент И и счетный триггер, счетный вход которого вл етс входом устройства, введены дешифратор нул , группа элементов И, второй элемент И, элемент задержки, причем первый и второй входы первого элемента И соединены соответственно с входом устройства и с выходом счетного триггера, а выход - со счетным входом первого счетчика, инверсные выходы разр дов которого, начина со второго, соединены с информационными входами дошйфратора нул , управл ющий вход которого соединен с входом усттю йства, а выход - со 37 входом установки счетного триггера, с шаг-. дами элементов И группы, с одтшм из входов второго элемента И, схэ входом элемента задержки и вл етс выходом устройства, Пр мые выходы разр дов, начина со второго , второго счетчика через элементы И группы соединены с соответствующими разр дными входами первого счетчика. Инверсный выход первого разр да второго счетчика соединен со вторым входом второго элемента И, .выход которого подключен к установочному входу, первого разр да первого счетчика. Выход элемента задержки соединен со счетн 1м входом второго счетчика. Блок-схема устройства приведена на чертеже и содержит два счетчика (линейные полиномиальньте), по максимальному. модулю 1 и 2, счетный триггер 3, два элемента И 4 и 5, дешифратор нул 6, группу элементов И 7, элемент задержки 8, вход 9 и выход 1О устройства. Работает устройство следующим образом . Перед началом работы триггер 3 устанавливаетс в нулевое состо ние, в сче чик 1 заноситс код Ю.-.О, а в счетчик 2 - код ОХО..,О . При этом элемент И 4 закрыт. Дешифратор нул 6 открыт, поэтому первый импульс входной последовательности поступит на выходную шину Ю и на управл иощие входы элемен тов 5 и 7, При этом код счетчика 2 переноситс в счетчик 1, т. е. в счетчике i устанавливаетс число ОЮ-.О , а триггер 3 остаетс в нулевом состо нии Количество разр дов счетчиков 1 и 2 одинаково, и счетчик 1 работает на вычи тание, а счетчик 2 - на сложение- (т.е. графы их переходов совпадают в верши , нах с точностью до кодовой комбинации, а направление графов взаимно противоположное ). Пройд эп&л&щ за) ержки 8, . обеспечивающий задержку на врем переноса кода, входной импульс поступает на счетный вход счетчика 2 и в нем усТ навливаетс следующий иэд ОО1О;..Р аким образом, после каждого -i -го выходного импульса на счетный вход счет Сн-к-Р -и чпка 1 будет поступать ij 2 lii±l :rjii |( дашульсов, где прежд численна часть чем в нем установитс код 1О...О, то есть (п +1)-й выходной импульс по витс 4 осле прихода на вход устройства количетва импульсов, равного(И v-l) VI БыстродейЬтвие прототипа определ ет ограничением наложенным на период го входных импульсов Т,, ЯР-г z- врем переключени счетного трштера; fcg врем переключени счетчика, t, - задержка схемы сравнени fc4.-задержка элемента И, Исход из реально существующих на рактике схем -b 2tv-t5. t, - задержка многовходовой схемы И. V Аналогична оценка дл периода входных импульсов предложенного устройства Т. дает T2 -b4-«-4-t4- --fc5 5-fc - -t5 в формулах (1) Из сравнени Т и Т, (2) видно, что Т существенно меньше, чем Т, , а следовательно, и выше быстродействие предложенного устройства. Формула изобретени Устройство дл .извлечени квадратного корн , содержащее два счетчика, элемент И и счетный триггер, счетный вход которого вл етс входом устройства, отличающеес тем, что, с целью повышени быстродействи , в него введены дешифратор нул , группа элементов И, второй элемент И, элемент задержки , причем первый и второй входы первого элемента И соединены соответственно с входом устройства и с выходом счетного триггера, а выход - со счетнйпл входом первого счетчика, инверсные выходы разр дов которого, начина со второго , соединены с информапионными входами дешифратора нул , управл ющий вход которого соединен со входом устройства, а выход - со входом установки счетного триггера, со входами элеглентов И группы , с одним из входов второго элемента И, со входом элемента задержки и вл етс выходом устройства, пр мые выходы разр дов, начина со второго, второго счетчика через элементы И группы соединены с соответйтвующими разр дными входами первого счетчика, инверсный выход первого разр да второго счетчика соединен со вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к установочному входу первого разр да первого счетчика, выход за43946

лержки соединен со счптным входом второгр счетчика.

Источники информации,

прин тые во внимание при экспертизе 5i- Авторское свидетельство-СССР

№ 394779, кл. G 06 F 7/38, 197О.

2. Авторское свидетельство СССР № 54688О, кл. G Об F 7/38, 1973 (прототип).

,0О 10