SU962937A1

SU962937A1 - Веро тностное устройство дл извлечени корн

Info

Publication number: SU962937A1
Application number: SU813250588A
Authority: SU
Inventors: Валентин Васильевич Яковлев
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта Им.Акад.В.Н.Образцова
Priority date: 1981-02-17
Filing date: 1981-02-17
Publication date: 1982-09-30

Description

Изобретение относитс к вычислительной технике и предназначаетс дл выполнени операции извлечени корн п-й степени из числа А (В

tf У, Ае 0-1, п - целое положительное число) в стохастических вычислительных машинах.

Известны веро тностные устройства дл извлечени корн п-й степени, содержащие двоичные счетчики, генераторы случайных чисел, блоки сравнени , генератор тактовых импульсов, логические элементы И, триггер 11 3 и

- Их общим недостатком вл етс низкое быстродействие при выполнении операции извлечени корн , так как посто нна времени интегрировани существенно зависит от абсолютных значений величин А и п.

Наиболее близким техническим ре1 ением к предлагаемому вл етс веро тностное устройство дл извлечени корн п-й степени, содержащее первые

и вторые счетчики, блоки сравнени и генераторы случайных чисел, генератор тактовых импульсов, элемент И и триггер, нулевой выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов.

а выход - с уходами управлени первого блока сравнени и первого генератора случайных чисел, выходы которого подключены к первым входам первого блока сравнени , вторые входы которого соединены с выходами первого счетчика , разр дные входы которого вл ютс входом устройства, выходы второго генератора случайных чисел подключены к первым входам второго блока сравнени , вторые входы которого соединены с выходами второго счетчнка , разр дные входы которого вл ютс выходом устройства 3 ),

Главным недостатком этого устройства также вл етс низкое быстродействие при выполнении операции извлечени корн .

Цель изобретени - повышение быст20 родействи .

Поставленна цель достигаетс тем, что веро тностное устройство дл извлечени корн , содержащее первый счетчик, разр дные входы которого

25 вл ютс входами подкоренного числа устройства, второй счетчик, перва группа разр дных выходов которого вл етс выходами результата устройства , первый и второй блоки сравне30 ни , первые группы входов которых

соединены соответственно с разр дными ВЕлходами первого счетчика и второй группой разр дных выходов второгр счетчика, первый и второй генераторы случайных чисел, группы выходов соторых соединены с вторыми группами входов соответственно первого и второго блоков сравнени , генератор тактовых импульсов, триггер,, элемент И, первый и второй входы которого соединены соответственно с нулевым выходом триггера и выходом.генератора тактовых импульсов, а выход с йходами первого генератора случайных чисел и первого блока сравнени , дополнительно содержит делитель частоты следовани импульсов, вход которого подключен к выходу элемента И и соединен с суммирующим входом второго счетчика, а выход - с входами второго генератора случайных чисел и второго блока сравнени , выход второго блока сравнени соединен с вычитающим входом второго счетчика, выход первого блока сравнени соединен с суммирующим входом первого счетчика, выход старшего разр да .. которого соединен с единичным входом триггера, нулевой вход триггера вл етс пусковым входом устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Данное устройство содержит первый счетчик 1, первый блок 2 сравнени , первый генератор 3 случайных чисел, триггер 4 генератор 5 тактовых импульсов , элемент-И б, делитель 7 частоты следовани импульсов, второй счетчик 8, второй блок 9 сравнени , второй генератор 10 случайных чисел.

Первые группы входов первого 2 и второго 9 блоков сравнени соединены соответственно с разр дными выходами первого счетчи;ка 1 и второй группой разр дных выходов второго счетчика 8, вторые группы входов с группами выходов соответственно первого 3 и второго 10 генераторов случайных чисел, а выходы соединены соответственно с суммирующим входом первого счетчика 1 и вычитающим входом .второго счетчика 8.

Выход старшего разр да первого счетчика 1 соединен с единичньам входом триггера 4, нулевой выход котородо соединен с первым входом элемер та И 6 .

Второй вход элемента И 6 соединен с выходом генератора 5 тактовых импульсов , а выход - с .-входами первого блока 2 сравнени , первого генератора 3 случайных чисел, делител 7 частоты следовани импульсов и суммирующим входом второго счетчика 8. Выход делител 7 частоты следовани импульсов соединён с входами второго блока 9 сравнени и второго генератора 10 случайных чисел.

Работа устройства начинаетс с занесени кода Л по входу подкоренного числа устройства в счетчик 1 и подачи импульса на пусковой вход устройства, в результате чего на BXOJQ

элемента И б, соединенного с нулевым выходом триггера 4, подаетс разрешающий сигнал.

Таким образом, импульсы синхронизации с частотой F поступают на входы

0 управлени первого генератора 3 случайных чисел и первого блока 2 сравнени , а с частотой F/n (после делени частоты делителем 7 частоты следовани импульсов) - на входы второго блока 9 сравнени и второго генератора 10 случайных чисел. Следовательно, работа обоих счетчиков протекает параллельно во времени.

Сигнал 1 на выходе блока 2 сравнени формируетс , если содержимое счетчика 1 не меньше значени кода на выходе генератора 3 случайных чисел на такте управлени (управление с частотой F). В процессе работы содержимое счетчика 1 нарастает, и в

некоторый момент времени счетчик 1 переполн етс . Импульсом переполнени по единичному входу выключаетс триггер 4, формиру на своем выходе временной импульс, длительность которого 0 равна

е

(1)

где 6- - разр дность счетчика 1 (оба 35 счетчика, блоки сравнени и генераторы случайных -Чисел имеют одинаковую разр дность).

За это же врем С на выходе второго счетчика 8 формируетс результат выполнени операции . Происходит это следующим образом.

Система, состо ща из второго .

счетчика 8, блока 9 сравнени и генерат .ора 10 случайных чисел, представл ет 4с собой след щий стохастический интегратор . За врем Т математическое ожидани содержимого счетчика 8 составл ет

-г/г/гви

Подставл в это выражение соотношение дл С из (1), получим.

«. . т

5 Таким образом, искомый результат получаетс на выходе счетчика 8 в обратном коде. Другими словами. Число образовано двоичным кодом на инверсных выходах счетчика 8.

д Врем вычислений результата в , предлагаемом устройстве определ етс соотношением (1). В известном устройстве оно составл ет

гй2,з- (3)

Claims

Формула изобретения

Вероятностное устройство для извлечения корня, содержащее первый счетчик, разрядные входы которого являются входами подкоренного числа устройства , второй счетчик, первая группа разрядных выходов которого является выходами результата устройства, первый и второй блоки сравнения, первые группы входов которых соединены соответственно с разрядными выходами первого счетчика и второй группой разрядных выходов второго счетчика, первый и второй генераторы случайных чисел, группы выходов которых соединены с вторыми группами входов соответственно первого и второго блоков сравнения, генератор тактовых импульсов, триггер, торого соединены соответственно с нулевым выходом триггера и выходом генератора тактовых импульсов, а выход соединен с входами первого генератора случайных чисел и первого блока сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит делитель частоты следования импульсов, вход которого подключен к выходу элемента И и соединен с суммирующим/входом второго счетчика, а выход соединен с входами второго генератора случайных чисел и второго блока сравнения, выход второго блока сравнения соединен с вычитающим входом второго счетчика, выход первого блока сравнения соединен с суммирующим входом первого счетчика, выход старшего разряда которого' соединен с единичным входом триггера, нулевой вход триггера является пусковым входом устройства.