SU999060A1 - Quadratic equation root computing device - Google Patents

Quadratic equation root computing device Download PDF

Info

Publication number
SU999060A1
SU999060A1 SU803219214A SU3219214A SU999060A1 SU 999060 A1 SU999060 A1 SU 999060A1 SU 803219214 A SU803219214 A SU 803219214A SU 3219214 A SU3219214 A SU 3219214A SU 999060 A1 SU999060 A1 SU 999060A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
group
input
adder
bit
output
Prior art date
Application number
SU803219214A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Евгеньевич Пухов
Александр Ионович Стасюк
Федор Еремеевич Лисник
Анатолий Иванович Гузенко
Original Assignee
Киевский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Гражданской Авиации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Киевский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Гражданской Авиации filed Critical Киевский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Гражданской Авиации
Priority to SU803219214A priority Critical patent/SU999060A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU999060A1 publication Critical patent/SU999060A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Description

(S) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КОРНЕЙ КВАДРАТНОГО УРАВНЕНИЯ(S) DEVICE FOR CALCULATION OF SQUARE EQUATION ROOTS

Изобретение относитс ,к вычислительной технике и может быть применено автономно ив системах автоматического управлени  динами чески объектами или технологическими процессами , Известно устройство дл  вычислени корней, содержащее счетчик результата , ключ, генератор импульсов, три гер, делитель, элементы И, ИЛИ и дво ичные умножители С Недостатком этого устройства  вл  етс  низкое быстродействие и огра:ниченные функциональные возможности. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство , содержащее (п-1)-ю группу последовательно соединенных одноразр дных сумматоров, где п - разр дность выходного кода, группу сумматоров по модулю два, группу элементов ИЛИ, группу элементов НЕ ,(п-2) дополнительных групп из i сумматоров по модулю два, причем выход каждого j-ro одноразр дного сумматора ( группы соединен с первым входом (j1 )-го одноразр дного сумматора t-й группы, а выходы сумматоров по модулю два i-й дополнительной группы соединены со вторыми входами j-x одно-, разр дных сумматоров i-и группы С2J Недостатком известного устройства  вл етс  относительно низкое быстродействие . Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи . Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  вычислени  корней квадратного уравнени  ,г содержащее (п-1)-ю группу последовательно соединенных одноразр дных сумматоров , где п - разр дность выходного кода, по (2+i) в каждой i-й группе (,2,...jh-1), дополнительно вве-дены одноразр дный сумматор, пгрупп последовательно соединенных одноразр дных сумматоров-вычитателей по (п+2) в каждой k-й группе (,2,.., n), n-ю группу из n последовательно соединенных одноразр дных сумматоров и генератор единиц, причем выход каждого 1-го (,2,.,,,п+2) одноразр дного сумматора - вычитател  k-й группы соединен с первым входом {}-1)-го одноразр дного сумматора- вычитател  (k+1)-й группы, вторые входы одноразр дных сумматоров- вычитателей которой объединены и подключены к входу переноса (п+ 2)-го сумматрра-вычитател  этой же группы, первому входу k-го одноразр дного сумматора п-й группы, выходу переноса первого одноразр дного сумматора-вычитател  k-й группы, пер вым входам J-X . (при ) одноразр дных сумматоров i-й (при ) группы, первым входам (2+i-l)-x и (2+i-2)-x одноразр дных сумматоров соответственно i-й группы и i-ой группы, начина  с , и.к входу k-ro разр да первой входной шины, выход переноса-первого и выход суммы каждого JTO (,2 ,.. . ,2+i) одноразр дного сумматора i-й группы соединены соответственно .с третьим входом первого и третьим входом (j+l)-ro однораз р дного сумматора-вычитател  (k41)-й группы, первый вход одноразр дного сумматора, выходы переноса и суммы которого подключены к третьим входам - соответственно второго и третьего одноразр дных сумматоров-вычитателей первой группы, соединен с вторым,вхо дом второго одноразр дного .сумматора каждой Г-й группы, вторым входом первого одноразр дного сумматора п-о группы и выходом первого разр да первой входной шины, выход каждого (k+1)-го разр да которой подключен к третьему входу (+3)-го (при ). одноразр дного сумматора-вычитател  каждой k-й груп™ ( ,2.-,. .. ,k) , к второму входу ()-го. (при ) одноразр дного .сумматора каждой i-й группы (, k-H,..,n-l) и второму входу (k-bT)-ro одноразр дного сумма тора п-й группы, подключенного своим выходом к (k+l)-My разр ду выходной шины, вход старшего и первого разр дов которого соединен-с выходом переноса суммы первого одноразр дного сумматора этой же группы, второй выход (2+i-l)-ro одноразр дного сумматора i-й группы соединен с третьим входом ()-ro и (24-|-1)-го одноразр дного сумматора (1+1)-й гру пы, первый вход (2+1)-го одноразр д9 04 Horn сумматора которой и первый и третий входы третьего и второго одноразр дных сумматоров первой группы,, второй и третий входы одноразр дного сумматора и первого сумматора-вычитател  первой группы соединены с ну левой шиной устройства, вторые входы каждого одноразр дного сумматоравычитател  первой группы объединены и подключены к выходу генератора единиц и входу переноса (п+2)-го одноразр дного сумматора-вычитател  этой же группы, а первые входы каждого 1-го и (п+2)-го одноразр дных сумматоров- вы читателей соответственно пер-вой и ( + 1)-й групп соединены с соответствующими разр дами второй входной шины с Причем каждый одноразр дный сумматор-вычитатель . содержит одноразр дный трехвходовый сумматор и сумматор по модулю два, выход которого подключен к первому входу однрразр дного сумматора, второй вход которого и первый и второй входы сумматора по модулю два  вл ютс  соответственно первым, вторым и третьим входами сумматора-вычитат;ел , вход и. выход переноса которого подключены к третьему входу и выходу переноса одноразр дного трех входо во го сумматора. Причем (2+1-2)-й одноразр дный сумматор каждой (1+1)-и группы со-, держит одноразр днь1й трехвходовый сумматор и элемент ИЛИ, подключенный своим выходом к первому входу одноразр дного сумматора, второй вход которого и первый и второй входы элеме1Нта ИЛИ  вл ютс  соответственно вторым,- первым и третьим входами , На фиг, 1 приведена схема устрой.ства дл  вычислени  корней квадратного уравнени , дл  случа  , .когда , на фиГо 2 - схема (2+1-2)-го одноразр дного сумматора каждой (1+ 1)-й группы; на фи.г. 3 схема одноразр дного сумматора-вычитател . .Устройство (фиго 1) содержит (п-1) (руппу 1 последовательно соединенных одноразр дных сумматоров по (2+1) в каждой i-й группе (,2,...,п-1), n групп 2 последовательно соединенных одноразр дных сумматоров вычитателей по (п+2) в каждой k-й группе (,2,,..,п) п-ю группу 3 из n последовательно соединенных одноразр дных сумматоров, одноразр дный сумматор , генератор 5 единиц, первую входную шину 6, вторую входную шину 7г .(,1,2,...,2п), первую выходную шину 8 и вторую выходную шину 95 (s ,1,2,...,п). Кажда  Г-  группа 1 выполнена, например, на (2+i) последовательно соединенных одноразр дных сумматоров 10, ()-го одноразр дного сумматора 11 в каждой (|+Т);группе 1 и (2+i-1)-ro одноразр дно fo сумматора 12 в каждой f-й группе 1. К-  группа 2 выполнена, например, из последовательно соединенных одноразр дных сумматоров-вычитателей 13. Каждый (2+1-2)-й одноразр дный сумматор 11 (фиг. 2) выполнен, например , из одноразр дного трехвходового сумматора 10 и элемента ИЛИ 1 подключенного своим выходом.к парво .му входу одноразр дного сумматбра 10 второй вход которого и первый и втб рой входы элемента ИЛИ 1А  вл ютс  . соответственно вторым, первым и третьим входами. Одноразр дный сумматор вычитатель 13 (фиг. 3) вь1полнен, например , из одноразр дногоТрехаходового сумматора 10 и сумматора 15 по модулю два, подключенного своим выхо дом к первому входу одноразр дного . сумматора 10, второй вход которого и первый и второй входы сумматора 15 по модулю два . вл ютс  соответственно первым, вторым и третьим входами одноразр дного сумматора - вычитател  13. Вход и выход переноса одноразр дного сумматора-т 1читател  13 подключены к третьему входу и выходу переноса одноразр дного трехвходового сумматора 10.. Выход каждого 1-го (1 1 ,2.,... ,п+2) одноразр дного сумматора-вычитател  13 k-й группы 2 соединен с первым входом (1 -1)- го одноразр дного сумматора-вычитател  13 (k+l)-fl группы 2, Вторые входы одноразр дных сумматоров-вычитателей 13 каждой (К+1)-й группы 2 объединены и подключены к входу переноса (п+2)-го сумматора-вычитател  13 (и+1)-й группы 2, первому входу k-го одноразр дного сумматора 10.группы 3 выходу переноса первого одноразр дного сумматора-вычитател  13 k-й группы 2, первым входам j-x (при ) одноразр дных сумматоров 13 каждой |-й (при ) группы 1, первым входам (2+1-1)-х и (2+1-2)-х одноразр дных сумматоров 12 и 11 соответг ственно i-й группы 1 и i-й группы 1, начина  с i+2 и к входу k-ro разр да первой входной шины S-j-, Выход пере носа первого одноразр дного сумматора 10 и выход суммы каждого J-го (j 1,2,;..,2+j) одноразр дного сумматора 10, 11 и 12 при j 2tiT2 и j , 2-fi-1) соответственно i-й группы 1 соединены соответственно с треть 1м входом первого одноразр дного сумматор а -вы читател  13 и третьим входом (j+l)-ro одноразр дного .сумматоравычитате   13 (k-ft)-и группы 2. Пер- вый вход одноразр дного сумматора 4, выходы переноса и суммы которого подключены к третьим входам соответственно второго и третьего одноразр дных сумматоров-вычитателей 13 первой группы 2, соединен с вторым входом второго одноразр дного сумматора .11 второй группы 1, вторым входом второго одноразр дного сумматора 10 каждой 1-й. группы, вторым входом первого одноразр дного сумматора 10 п-й группы 3 и выходом первого разр да 6 , первой входной шины 6, Выход каждого (k+1)-го: разр да первой входной шины 6 подключен ктретьему входу (+3)-го (при ) одноразр дного сумматора- вычитател  13 k-й группы .2 (при ,2,... ,k), которому входу (2+Г)-го (при i.k) бмноразр дного .сумматора 10, одноразр дного сумматора 12 (при, ), одноразр дного сумматора 11 (при ) и одноразр дного сумматора 10 (лри j k-3f..., n-l) каждой i-й группы 1 (, k+1,.,. n-1) и второму входу (k+t)-ro одноразр дного сумматора 10 п-й группы 3« Выход переноса первого одноразр дного сумматора 10 и выход суммы какдого k-ro одноразр дного сумматора 10 п-й групгл соединены соответственно с входом старшего (целого) разр да 9о и k-ro разр да второй выходной шины 9д. Второй выход f2+i-l)-ro одноразр дного сумматора 12 С-ой группы 1 соединен с третьими входами (2+ и-2)-го (2+i-lJ-ro одноразр дных сумматоров 11 и 12 (}+1)-й группы 1. Первый вход (2+1)-го одноразр дного сумматора 10 I-и группы 1 и третий вход одноразр дногосумматора 12 первой группы 1, атакже второй и третий входы одноразр дного сумматсч а 4 и первого сумматрравычитател  13 первой группы 2 соединены с нулевой шиной устройства. Вторые входы каждого сумматора-вычитател  13 первой группы 2 объединены и подключены к выходу генератора 5 единиц и входу переноса (п+2)-го одноразр дного сумматора-вычитател  13 этой же группы Первые входы каждого 1-го и (п+2)-го одноразр дных сумматоров-вычитателей 13 соответственно первой и )-й групп соединены с выходами соответствующих разр дов 7oi 7,0,, ,,... ,72пвторой входной шины 7f-. Первые входы (2-ь)-го одноразр дного сумматора 10 -й группы 1 и второй вход одноразр дного сумматора выполнены в виде инверсных Работу предлагаемого устройства дл  вычислени  корней квадратного . уравнени  X +ах+Ь 0 при а о, Ь О , представленного в разр дной форме в виде b-()6, по сним на конкретном примере,The invention relates to computing and can be applied autonomously to systems for automatically controlling dynamically objects or technological processes. A device for calculating roots is known, comprising a result counter, a key, a pulse generator, three germs, a divider, AND, OR elements and two multipliers. A disadvantage of this device is its low speed and limited functionality. The closest in technical essence to the invention is a device containing a (n-1) -th group of series-connected single-digit adders, where n is the output code size, a group of modulo-two adders, a group of elements OR, a group of elements NOT, ( -2) additional groups of i adders modulo two, with the output of each j-ro single-digit adder (the group is connected to the first input of the (j1) th single-bit adder of the t-th group, and the outputs of the adders modulo two of the i-th additional the groups are connected to the second inputs jx one A disadvantage of the known device is a relatively low speed. The aim of the invention is to improve the speed. This goal is achieved by the fact that the device for calculating the roots of the quadratic equation, g contains (n-1) -th a group of series-connected one-bit adders, where n is the output code width, (2 + i) in each i-th group (, 2, ... jh-1), a one-bit adder is added, groups of series-connected one-bit subtractors by (n + 2) in each kth group (, 2, .., n), the nth group of n series-connected single-digit adders and unit generator, with the output of each 1st (, 2,., ,, , n + 2) single-digit adder - subtractor of the k-th group is connected to the first input {} -1) -th single-bit totalizer-subtractor (k + 1) -th group, the second inputs of the single-bit totalizer-subtractors of which are connected and connected to the transfer input of the (n + 2) -th totalizer-subtractor of the same group, the first input of the k-th one-bit adder of the n-th group, the transfer output of the first one-bit adder-subtract atele of the kth group, the first inputs are the J-X. (at) one-digit adders of the i-th (when) group, first inputs (2 + il) -x and (2 + i-2) -x one-digit adders of the i-th group and i-th group, respectively, starting with, i. To the k-ro input of the first input bus, the transfer of the first transfer and the output of the sum of each JTO (, 2, ..., 2 + i) of the one-bit adder of the i-th group are connected respectively with the third input of the first and the third the input (j + l) -ro of a one-bit adder-subtractor (k41) -th group, the first input of the one-bit adder, transfer outputs and the sum of which are connected to the third inputs - the second and the third, respectively About one-digit adders-subtractors of the first group, connected to the second, input of the second one-digit accumulator of each group, the second input of the first one-digit adder of the group and the output of the first bit of the first input bus, output of each (k + 1) -th bit of which is connected to the third input (+3) -th (at). a one-bit adder-subtractor of each k-th group ™ (, 2.-, ..., k), to the second input of () -th. (on) one-bit totalizer of each i-th group (, kH, .., nl) and the second input (k-bT) -ro one-bit sum of a torus of the n-th group connected by its output to (k + l) - My bit of the output bus, the input of the older and first bits of which is connected to the transfer output of the sum of the first one-bit adder of the same group, the second output (2 + il) -ro of the one-bit adder of the i-th group is connected to the third input () - ro and the (24- | -1) single-bit adder (1 + 1) -th group, the first input of the (2 + 1) -th one bit d9 04 Horn adder and the first and third inputs of the third and second one-bit the adders of the first group, the second and third inputs of the one-digit adder and the first adder-subtractor of the first group are connected to the null bus of the device, the second inputs of each single-digit totalizer of the first group are combined and connected to the output of the unit generator and the transfer input (n + 2) - one-digit adder-subtractor of the same group, and the first inputs of each 1st and (n + 2) -th one-bit adders you, respectively, of the first and (+ 1) -th groups are connected to the corresponding bits of the second input tires with each one-bit adder-subtractor. contains a one-bit three-input adder and a modulo-two adder, the output of which is connected to the first input of a one-digit adder, the second input of which and the first and second modulo-two inputs are the first, second and third inputs of the adder; . The transfer output of which is connected to the third input and output of the transfer of a one-bit three input adder. Moreover, the (2 + 1-2) th one-bit adder of each (1 + 1) -and group is maintained by a one-bit three-input adder and an OR element connected by its output to the first input of the one-bit adder, the second input of which is the first and The second inputs of the ElementNTA OR are the second, respectively, the first and the third inputs. FIG. 1 shows a circuit diagram for calculating the roots of the quadratic equation, for the case when FIG. 2 is the (2 + 1-2) -th circuit. a one-bit adder of each (1+ 1) -th group; on fi.g. 3 is a one-bit subtractor-subtractor circuit. .The device (figo 1) contains (p-1) (group 1 consecutively connected one-digit adders of (2 + 1) in each i-th group (, 2, ..., p-1), n groups 2 of series-connected one-bit adders of subtractors of (n + 2) in each k-th group (, 2 ,, .., p) n-th group 3 of n consecutively connected one-bit adders, one-bit adder, generator 5 units, first input bus 6, the second input bus 7g. (, 1,2, ..., 2n), the first output bus 8 and the second output bus 95 (s, 1,2, ..., p). Each G-group 1 is made, for example, on (2 + i) series-connected single 10 total adders, () of the one-bit adder 11 in each (| + T); group 1 and (2 + i-1) -ro one-bit fo of adder 12 in each f-th group 1. K-group 2 performed, for example, from series-connected single-digit adders-subtractors 13. Each (2 + 1-2) single-digit adder 11 (FIG. 2) is made, for example, of a single-digit three-input adder 10 and the OR element 1 connected by its output To the single input of the single bit summatr 10, the second input of which both the first and the third inputs of the element OR 1A are. respectively the second, first and third inputs. A one-bit adder and a subtractor 13 (FIG. 3) are filled, for example, from a one-bit three-way adder 10 and an adder 15 modulo two connected by its output to the first input of a single-bit one. adder 10, the second input of which is the first and second inputs of the adder 15 modulo two. are the first, second and third inputs of the one-bit adder - subtractor 13, respectively. The transfer input and output of the one-bit adder-1 1 reader 13 are connected to the third input and output of the transfer of the one-digit three-input adder 10. Each output of the 1st (1 1, 2., ..., p + 2) of the one-bit adder-subtractor 13 of the k-th group 2 is connected to the first input (1 -1) of the first one-bit adder-subtractor 13 (k + l) -fl of group 2, Second the inputs of one-bit adders-subtractors 13 of each (K + 1) -th group 2 are combined and connected to the transfer input of the (n + 2) -th total 13 subtractor (and + 1) -th group 2, the first input of the k-th single-bit adder 10. group 3 to the transfer output of the first one-bit adder-subtractor 13 of the k-th group 2, the first inputs jx (with) one-bit adders 13 of each | th (for) group 1, first inputs (2 + 1-1) and (2 + 1-2) single-digit adders 12 and 11, respectively, of the i-th group of the 1 and the i-th group 1, starting with i + 2 and to the input of the k-ro bit of the first input bus Sj-, the transfer of the nose of the first one-digit adder 10 and the output of the sum of each J-th (j 1,2,; .., 2 + j) one-bit adder 10, 11, and 12 with j 2tiT2 and j, 2-fi-1), respectively The i-th group 1 is connected respectively to the third 1m input of the first one-bit adder a-you reader 13 and the third input (j + l) -ro of the one-bit one total equal to read 13 (k-ft) -and group 2. The first input one-bit This adder 4, whose transfer outputs and sums are connected to the third inputs of the second and third one-bit adders-subtractors 13 of the first group 2, respectively, is connected to the second input of the second one-bit adder .11 of the second group 1, the second input of the second one-bit adder 10 each 1 th group, the second input of the first one-digit adder of the 10th nth group 3 and the output of the first bit 6, the first input bus 6, The output of each (k + 1) -th: bit of the first input bus 6 is connected to the third input (+3) - go (with) a one-bit adder-subtractor of the 13th k-th group of .2 (when, 2, ..., k), to which the input is (2 + G) -th (with ik) bmultidisc. of the summer 10, one-bit adder 12 (for,), one-bit adder 11 (for) and one-digit adder 10 (LRI jk-3f ..., nl) of each ith group 1 (, k + 1,.,. N-1) and the second input (k + t) -ro of a one-bit adder of the 10th nth group 3 "Transfer output the first one-bit adder 10 and the output of the sum of the k-ro single-bit adder of the 10th group group are connected respectively to the input of the higher (whole) bit 9o and k-ro bit of the second output bus 9d. The second output f2 + il) -ro of the one-bit adder 12 of the 12th group 1 is connected to the third inputs of the (2+ and -2) -th (2 + i-lJ-ro of the one-digit adders 11 and 12 (} +1) - group 1. The first input (2 + 1) -th single-digit adder 10 I-and group 1 and the third input one-bit of the totalizer 12 of the first group 1, and the second and third inputs of the one-bit totalizer 4 and the first summator 13 of the first group 2 are connected with a zero bus device. The second inputs of each adder-subtractor 13 of the first group 2 are combined and connected to the output of the generator 5 units and the transfer input (n + 2) -th one the first adder of each of the 1st and (n + 2) -th one-digit adders of the subtractor 13, respectively, of the first and) groups are connected to the outputs of the corresponding bits 7oi 7.0 ,, ,, ,, ... 72nd second input bus 7f-. The first inputs of the (2nd) single-digit adder of the 10th group 1 and the second input of the single-digit adder are inverse. The operation of the proposed device for calculating square roots. equations X + ax + b 0 for a o, b o, represented in bit form in the form b - () 6, are shown in a specific example,

Процесс нахождени  разр дов искомого разр дного вектора х 999060 где раз бой to соо томThe process of finding the bits of the desired bit vector x 999060 where the fight to co is

может быть представлен в виде  дные векторы представл ющие соразр дные изображени  чисел Ь, х,0 ветственно - разр дные матрицы, представл ющие собой разр дное изображение X и а при . апишем выражение 1 в развернувиде дл  случа , когда 2, I 3, 2, 2 ,4, 3, 3 t+1 i, где X x, X xvx,x xvx, , i 1,,.. ,n.. Каждый i-й разр д искомого вектора X определ етс  по выражению 1„...1 . ;.-«о п Нл -о iM,7....n , где fH+lP-r змачение переноса из старшего разр да разр дного век тора , определ емого на основании выражени  ;iUH, () величина, принимающа  значени  Ц при .0.can be represented as single vectors representing the corresponding images of the numbers b, x, 0 correspondingly - the bit matrices representing the bit image x and a with. We write expression 1 in a detailed form for the case when 2, I 3, 2, 2, 4, 3, 3 t + 1 i, where X x, X xvx, x xvx,, i 1 ,, .., n .. Each The i-th bit of the desired vector X is determined by the expression 1 "... 1. ; .- "o p Nl -o iM, 7 .... n, where fH + lP-r is the meaning of the transfer from the high bit of the bit vector of the torus, determined on the basis of the expression; iUH, () value, taking the values of at .0.

При i 1, , -2, а векторы а( ...Д(в соответствии с U)When i 1,, -2, and the vectors a (... D (in accordance with U)

SdJ.SdJ.

SS

.Второй корень Х2 квадратного уравнени  1) определ етс  по выражениюThe second root X2 of quadratic equation 1) is determined by the expression

soso

1100001  1100001

))

« 10110 V Ш"10110 V W

11 eleven

q -010111 о (гп 01 11 оq -010111 o (gp 01 11 o

ХООО 1111 HOOO 1111

ff

, что представл етс  в виде суммы вычисленного по выражени м (3-6) значени  х и а, т.е. )- Рассмотрим вышеизложенное на конкретном примерезначений ,6875 Ь -0,355 921875 и соответственно , и ,03125 1 I nlxj. у (3) fy-.. - (х Ъ Я 10-11 о 1 01 1010110 101010 ,l4)-(i F 1 01 0 0 4) V d 10110 1101001 0 0 1 1 0 0 OO (.i 10000 5ЬдО 011001 011 0011 01 10 110 10101 1010101 1011 7 )- ко 00 1 000 в соответствии с (8/полуЗнамение х, чим а Z 1 011 о X-J-0 1011 ( У 1,0 0001 Устройство дл  вычислени  корней квадратного уравнени  работает следу ющим образом. При подаче на первук) входную шину 6 значени  разр дов а а,..,,а век тора и на вторую входную шину 7р .соответственно разр дов Ь,, Ь, ...,Ь вектора b и после око;нчани  переходного процесса в схеме на выходах одноразр дных сумматоров-вычитателей 13 первой группы 2 в соответствии с ( 5) образуетс  значение вектора-Ь, поступающее на первые входы одноразр дных сумматоров-вычит.ателей 13 вто рой группы 2. На выходе переносаwhat is represented as the sum calculated by expressions (3-6) values and a, i.e. ) - Consider the above on specific primes, 6875 L -0.355 921875 and respectively, and, 03125 1 I nlxj. y (3) fy- .. - (x Я I 10-11 o 1 01 1010110 101010, l4) - (i F 1 01 0 0 4) V d 10110 1101001 0 0 1 1 0 0 OO (.i 10000 5ЬDO 011001 011 0011 01 10 110 10101 1010101 1011 7) - 00 00 1 000 in accordance with (8 / half of the significance of x, Z 1 011 about XJ-0 1011 (1.0 0001) The device for calculating the roots of the quadratic equation works as follows When applying for the first input bus 6 values of bits a and .., and the vector of the torus and the second input bus 7p. Respectively bits b, b, ..., b of the vector b and after the eye; the transition process in the circuit at the outputs of single-digit adders-subtractors 13 of the first group 2 in accordance with (5) is formed Achen vector L supplied to the first inputs of adders odnorazr dnyh-vychit.ateley 13 the second group 2. At the output of transference

первого одноразр дного сумматора-вычитател  13 первой группы 2 по выражению (k) и соответственно первом разр де 8 первой выходной шины 8-|, образуетс  ст-аршйй разр д х искомого вектора . В результате суммы в одноразр дных сумматорах-вычитатевторой группы 2 значении векл х 1 The first one-bit adder-subtractor 13 of the first group 2 according to the expression (k) and, accordingly, the first bit 8 of the first output bus 8- |, forms the st-bit bit of the desired vector. As a result, the sums in one-bit adders — the subtraction of the second group — the value of 2 x 1

(01V(9)(01V (9)

и вектора а,,поступающего тора and vector a ,, incoming torus

из одноразр дных сумматоров 10, 11 и 12 первой группы; 1 , образуетс  вектор b , а на выходе второго разФормула изобретени from one-bit adders 10, 11 and 12 of the first group; 1, a vector b is formed, and at the output of the second formula of the invention

1. Устройство дл  вычислени  корней квадратного уравнени , содержащее (п-1)-ю группу последовательно соединенных одноразр дных сумматоров где п - разр дность выходного кода, по (2-fii)--B каждой 1-й группе (i- 1, 2,...,п-1), отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстрор да BY первой выходной шины 8 обrt- ov/riTj-fi разуетс  значение второго разр да х вектора х. Далее аналогичным образом на выходах третьей, четвертой и п той групп 2 одноразр дных сумматоров- вычитателей 13 в соответствии с (5 ) образуютс  векторы b , о, а на выходах переносов их старших разр дов и соответственно на. разр дах 8, 8,.-8|j ВЫ.ХОДНОЙ шины & по выражени1{г С) - значени  разр дов И, наконец, Ч Х-). -| вектора х. на выходах одноразр дных сумматоров 10 п-й группы 3 и соответственно разр дах SQ, ,с«,9п второй выходной шины 9с по выражению(8) образуютс  значени  разр дов х , х , х ,.„,х второго корн  Хп крадратного уравнени  (1 ). Дл  вычислен.и  квадрат-. ного корн  необходимо на первую входную шину 6 подать нулево.й сигнал, т.е. , а на вторую входную шину 7р значение Ь. После окончани  переходного процесса в схеме, на выходной шине 8 и соответственно 9д в соответствии с выражени ми ) аналогично вышеописанному образуютс  модули значений хи Х2 Использование новых элементов,, а также новых св зей между ни.ми,. отличает предлагаемое устройство от из- . . вестного, так как в предлагаемом устройстве существенно увеличено быстродействие , которое определ етс  временем переходного процесса в схеме благодар  ТОМУ, что устройство  .вл етс  комбинационным. Благодар  этому результат вычислени  .двух корней квадратного уравнени  реализуетс  за один такт. Этот факт способствует применению предлагаемого устройства в вычислител х, реализующих вычислительный процесс в натуральном масштабе времени, например. Управлени  технологическими процессами, динамическими объектами в режиме их нормального функционировани  о действи , в него введены одноразр дный сумматор , п групппоследовательно соединенных одноразр дных сумматоров- вычитателей по (п-1-2) в каждой k-й группе ,2 ,. . , ,п) , п-ю группу из п последовательно соединенных одноразр дных сумматоров и генератор единиц, причем выход каждого 1-го : . ( ,2 ,... ,п+2) одноразр дного сумма тора - вычитател  k-й гоуппы соедине с первым входом (1-1)-го одноразр дного сумматора - вычитател  (+1)-й группы, вторые входы одноразр дных сумматоров-вычитателей которой объединены и подключены к входу переноса (п+2)-го сумматора-вычитател  этой же группы, первому, входу k-ro одноразр дного сумматора п-й группы, выходу переноса первого одноразр дного сумматора-вычитател  k-й группы, первым входам jsx, (при ) одноразр дных сумматоров каждой i-и (при is-k) группы, первым входам (2-4ii-1)-x и (2+i-2)-x одноразр дных сумматоров соответственно i-й группы и i-ой группы, начина  с , и к- . входу k-ro разр да первой входной шины, выход переноса пер.вого и выход суммы каждого j-ro ( ,2,.. . ,2-hi ). одноразр дного сумматора t-й .группы соединены соответственно с третьи входом первого и третьим входом (j+ 1)-го одноразр дного сумматора-вычитател  (k+1)-й группы, первый вход одноразр дного сумматора, выходы пер носа и суммы которого подключены к третьим входам соответственно второго и третьего одноразр дных сумматоров- вы читателей первой группы,.сое динен с вторым входом второго однора р дного сумматора каждой i-й группы, вторым входом первого одноразр дного сумматора п-й группы и выходом пе вого разр да первой входной шины, выход каждого (k+l)-ro разр да которой подключен к третьему входу (1+ 3)-го (при ) одноразр дного сумматор а- вы читател  какдой k-й группы ( ,2,,.. ,ik), к второму входу (2+ i)-ro (при )одноразр дного сумматора каждой i-й группы(,k+l,..., п-1) и второму входу (k + l)-ro одноразр дного сумматора п-й группы, подключенного/своим выходом к (k+1)-My разр ду выходной шины, виод старшего и первого разр дов которого соединен с выходом переноса суммы пери 1 вого одноразр дного сумматора этой же группы, второй выход (2+Ы)-гр одноразр дного сумматора i-й группы соединен с третьим входом (2+i-2)-ro и (2+i-l)-ro одноразр дного сумматора (i+)-й группы, первый вход (2+i)-ro одноразр дного сумматора которой и первый и третий входы третьего и второго одноразр дных сумматоров первой группы, второй и третий входы одноразр дного сумматора и первого сумматора-вычитател  первой группы соединены с нулевой шиной устройства , вторые входы каждого одноразр дного сумматора-вычитател  первой объединены и подключены к выходу генератора единиц и входу переноса (п+2)-го. одноразр дного сумматора-вы- читател  этой же группы, а первые , входы каждого 1-го и (п+2)-го одноразр дных сумматоров-« читателей соответственно первой и ()-й групп соединены с .соответствующими, разр -. дами второй входной шины, . 2, .Устройство по п. 1, о т л и чающеес  тем, чтб, каждый одноразр дный сумматор-вылитатель содержит одноразр дный трехвходовый сумматор и сумматор по модулю два, выход KQTOporp подключен к первому входу .одноразр дного сумматора, второй вх;од которого и первый и второй входы сумматора по модулю дв-а  вл ютс  .соответственно .первым, вторым и третьим входами сумматора-.вычитател , вход и выход переноса которото подключены к третьему входу и выходу пеоеноса одноразр дного трехвходового сул матора. 3 Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а .ю щ е е с   тем, что, (2-f - 2)-и одноразр дный сумматор каждой ( 1+1)-и группы содержит, одноразр дный трехвходовый сумматор и элемент ИЛИ, подключенный своим выходом к первому вхбду одноразр дного -сумматора , второй вход которого и первый и второй входы элемента ИЛИ  вл ютс  соответственно, вторым, первыми третьим входами.i Источники информации, прин тые во анимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР Vf 710039, кл. G Об F 7/38, 1980, 2.Авторское свидетельство СССР № 857981, кп. G 06 F 7/38, 1980 (прототип).1. A device for calculating the roots of a quadratic equation containing the (n-1) -th group of series-connected single-digit adders where n is the output code width, by (2-fii) B each 1st group (i-1, 2, ..., p-1), characterized in that, in order to increase the speed of the first output bus 8 bytes / riTj-fi, the value of the second bit x of the vector x is developed. Further, in the same way, at the outputs of the third, fourth, and fifth groups 2 of one-bit adders-subtractors 13, the vectors b, o are formed in accordance with (5), and at the outputs of high-order bits and respectively. Bit 8, 8, .- 8 | j EXIT Tire & in expression1 (g C) - the value of bits And, finally, H X-). - | | vector x. at the outputs of one-bit adders of 10 p-th group 3 and, accordingly, bits SQ,, c ", 9p of the second output bus 9c, by expression (8), the values of bits x, x, x,.", x of the second root Xn of the Kradrat equation (one ). For computed and square-. It is necessary to send a zero signal to the first input bus 6, i.e. , and the second input bus 7p value b. After the end of the transition process in the circuit, on the output bus 8 and, respectively, 9e, in accordance with the expressions), the moduli of values chi X2 are formed similarly to the above described. The use of new elements, as well as new connections between the networks ,. distinguishes the proposed device from iz. . This is known because the proposed device significantly increases the speed, which is determined by the time of the transition process in the circuit due to the fact that the device is combinational. Due to this, the result of calculating the two roots of the quadratic equation is realized per cycle. This fact contributes to the use of the proposed device in computers that implement the computational process on a natural time scale, for example. Controls of technological processes, dynamic objects in the mode of their normal functioning about the action, a one-bit adder was introduced into it, n groups of consecutively connected one-digit totalizer totalizers in (k-1-2) in each k-th group, 2,. . ,, p), the n-th group of n series-connected one-digit adders and generator units, with the output of each 1 st:. (, 2, ..., n + 2) one-bit sum of a torus - subtractor of the k-th goupap connected to the first input of the (1-1) th one-bit adder - subtractor (+1) -th group, second inputs of one-bit the adders-subtractors of which are combined and connected to the transfer input of the (n + 2) -th adder-subtractor of the same group, the first, the input of the k-ro single-digit adder of the n-th group, the transfer output of the first one-bit adder-subtractor of the k-th group , to the first inputs jsx, (with) one-digit adders of each i-and (with is-k) groups, the first inputs (2-4ii-1) -x and (2 + i-2) -x one-bit adders respectively the i-th group and the i-th group, starting with, and k-. the input of the k-ro bit of the first input bus, the output of the transfer of the first and the output of the sum of each j-ro (, 2, ..., 2-hi). the one-digit adder of the t-th group are connected respectively to the third input of the first and third input of the (j + 1) -th single-digit adder-subtractor (k + 1) -th group, the first input of the one-bit adder, the outputs of the nose and the sum of which are connected to the third inputs of the second and third one-digit adders respectively of the first group of readers, the second is connected to the second input of the second single-row adder of each i-th group, the second input of the first one-bit adder of the n-th group and the output of the first digit of the first input bus output every go (k + l) -ro of which is connected to the third input of the (1+ 3) -th (at) one-bit adder and you are the reader as a k-th group (, 2 ,, .., ik), to the second the input (2+ i) -ro (for) of the one-bit adder of each i-th group (, k + l, ..., p-1) and the second input (k + l) -ro of the one-bit adder of the n-th group connected / by its output to the (k + 1) -My discharge of the output bus, the senior and first-bit viod of which is connected to the transfer output of the sum of the first one-digit single-digit adder of the same group, the second output (2 + Ы) -р one-bit one adder of the i-th group is connected to the third input (2 + i-2) -ro and (2 + il) -ro single-digit adder (i +) -th group, the first input of which (2 + i) -ro single-digit adder and the first and third inputs of the third and second single-bit adders of the first group, the second and third inputs of one-bit the adder and the first adder of the first group are connected to the zero bus of the device, the second inputs of each one-digit adder of the first group are combined and connected to the output of the unit generator and the transfer input of the (n + 2) -th. one-bit adder-reciever of the same group, and the first, the inputs of each 1st and (n + 2) -th one-bit adders- “readers, respectively, of the first and () -th groups are connected to the. corresponding, the bit -. dami second input bus,. 2,. The device according to claim 1, of which is, each one-bit adder-slider contains a one-bit three-input adder and a modulo-two adder, the output of KQTOporp is connected to the first input of the one-bit adder, the second in; one; of which both the first and second inputs of the adder modulo two are, respectively. The first, second and third inputs of the adder-subtractor, the transport input and output of which are connected to the third input and output of the one-digit three-input poorenos output. 3 Device on PP. 1 and 2, about t and h. It is due to the fact that, (2-f - 2) -and one-digit adder of each (1 + 1) -and group contains, one-digit three-input adder and the OR element, connected by its output to the first single-bit single-cell accumulator, the second input of which and the first and second inputs of the OR element are, respectively, the second, first third inputs. i Sources of information taken during animation 1, USSR Author's Certificate Vf 710039, cl . G About F 7/38, 1980, 2. USSR author's certificate No. 857981, kp. G 06 F 7/38, 1980 (prototype).

Claims (3)

Формула изобретенияClaim 1» Устройство для вычисления корней квадратного уравнения, содержащее (п-1)-ю группу последовательно соединенных одноразрядных сумматоров где η - разрядность выходного кода, по (2+i)-B каждой ί-й группе (i- 1,1 "A device for calculating the roots of a quadratic equation containing the (n-1) th group of series-connected single-bit adders where η is the bit depth of the output code, by (2 + i) -B of each ί-th group (i-1, 2,... ,п-1) , отличающееся тем, что, с целью повышения быстро действия, в него введены одноразрядный” сумматор, η групп последовательно соединенных одноразрядных сумматоров-вычитателей по (п+2) в каждой k-й группе (к=Г,2. ,п), n-ю группу из η последовательно соединенных одноразрядных сумматоров и генератор единиц, причем выход каждого 1-го (1=1,2,... ,п+2) одноразрядного сумматора - вычитателя k-й группы соединен 1 с первым входом (1-1)-го одноразрядного сумматора - вычитателя (;<+1)-й группы, вторые входы одно- разрядных сумматоров-вычитателей которой объединены и подключены к вхо- 1 ду переноса (п+2)-го сумматора-вычитателя этой же группы, первому, входу k-го одноразрядного сумматора п-й группы, выходу переноса первого одноразрядного сумматора-вычитателя 2 k-й группы, первым входам jzx,(при j=k) одноразрядных сумматоров каждой ' i-й (при i*-k) группы, первым входам (2+i-1)-x и (2+i-2)-x одноразрядных ... сумматоров соответственно i-й группы 2: и i-ой группы, начиная с 1=2, и к· входу k-го разряда первой входной шины, выход переноса первого и выход . суммы каждого j-ro (j=1,2,.. . ,2+i ). одноразрядного сумматора i-й.труп- л пы соединены соответственно с третьим входом первого и третьим входом (j+ 1)-го одноразрядного сумматора-вычитателя (к+1)-й группы, первый вход одноразрядного сумматора, выходы пере-3, носа и суммы которого подключены к третьим входам соответственно второго и третьего одноразрядных сумматоров-вычитателей первой группы,.соединен с вторым входом второго однораз-ц рядного сумматора каждой ί-й группы, вторым входом первого одноразрядного сумматора n-й группы и выходом первого разряда первой входной шины, выход каждого (к+1.)-го разряда кото- 4J рой подключен к третьему входу (1 +2, ..., n-1), characterized in that, in order to increase the speed of action, a single-digit ”adder is introduced into it, η groups of series-connected single-digit adders-subtractors by (n + 2) in each k-th group ( k = Γ, 2., n), the nth group of η series-connected single-digit adders and a generator of units, and the output of each 1 (1 = 1,2, ..., n + 2) single-digit adder - subtractor k -th group is connected 1 with the first input of the (1-1) -th single-digit adder - subtractor (; <+ 1) of the -th group, the second inputs of the one-bit adders-subtractors of which are combined and are connected to the input 1 of the transfer of the (n + 2) -th adder-subtractor of the same group, the first, input of the k-th single-bit adder of the fifth group, the transfer output of the first single-bit adder-subtractor of the 2nd k-group, the first inputs jzx, (for j = k) one-bit adders of each 'i-th (for i * -k) group, the first inputs of (2 + i-1) -x and (2 + i-2) -x one-bit ... adders respectively, of the i-th group 2: and the i-th group, starting from 1 = 2, and to the input of the k-th category of the first input bus, the transfer output of the first and the output. sums of each j-ro (j = 1,2, ..., 2 + i). the single-bit adder of the i-th corpus is connected respectively to the third input of the first and third input of the (j + 1) -th single-bit adder-subtractor (k + 1) of the first group, the first input of the single-bit adder, outputs 3 , nose and the sums of which are connected to the third inputs of the second and third single-digit adders-subtractors of the first group, respectively. connected to the second input of the second single-digit adder of each ίth group, the second input of the first single-bit adder of the nth group and the output of the first discharge of the first input bus out q each (k + 1.) th discharge of which 4J swarm is connected to the third input (1 + 3)~го (при 1=к) одноразрядного сумматора-вычитателя каждой k-й группы (к=1 ,2,... Д), к второму входу’ (2+ i)-ro (при i=k)одноразрядного сумматора каждой i-й группы(i=k,к+1, п-1) и второму входу (к + 1)-го одноразрядного сумматора п-й группы, подключенного своим выходом к (к+1)-му * разряду выходной шины, вход старшего и первого разрядов которого соединен с выходом переноса суммы пер вого одноразрядного сумматора этой же группы, второй выход (2+i-l)-ro одноразрядного сумматора i-й группы соединен с третьим входом (2+i-2)-ro и (2+i-l)/-ro одноразрядного сумматора (|+1)-й группы, первый вход (2+i)-ro одноразрядного сумматора которой и первый и третий входы третьего и второго одноразрядных сумматоров первой группы, второй и третий входы одноразрядного сумматора и первого сумматора-вычитателя первой группы соединены с нулевой шиной устройства, вторые входы каждого одноразрядного сумматора-вычитателя первой группы объединены и подключены к выходу генератора единиц и входу переноса (п+2)-го.одноразрядного сумматора-вычитателя этой же группы, а первые . входы каждого Г-го и (л+2)-го одноразрядных сумматоров-вычитателей соответственно первой и (|+1)-й групп соединены с соответствующими, разря-. дами второй входной шины/ .2. Устройство по п. 1,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, каждый одноразрядный сумматор-вычитатель содержит одноразрядный трехвходовый сумматор и сумматор по модулю два, выход которого подключен к первому входу одноразрядного сумматора, второй вход которого и первый и второй входы сумматора по модулю два являются .соответственно.первым, вторым и третьим входами сумматора-вычита- . теля, входи выход переноса которого подключены к третьему входу и выходу пеоеноса одноразрядного трехвходового сумматора. ·3) ~ th (for 1 = k) of a single-bit adder-subtractor of each k-th group (k = 1, 2, ... D), to the second input '(2+ i) -ro (for i = k) of a single-bit the adder of each i-th group (i = k, k + 1, p-1) and the second input of the (k + 1) -th single-bit adder of the p-th group, connected by its output to the (to + 1) -th * discharge bus, the input of the senior and first digits of which is connected to the transfer output of the sum of the first single-bit adder of the same group, the second output (2 + il) -ro of the single-bit adder of the i-th group is connected to the third input (2 + i-2) -ro and (2 + il) / - ro single-digit adder (| +1) -th group, first the first input (2 + i) -ro of a one-bit adder of which both the first and third inputs of the third and second one-bit adders of the first group, the second and third inputs of the one-bit adder and the first adder-subtractor of the first group are connected to the zero bus of the device, the second inputs of each one-bit adder are the subtractors of the first group are combined and connected to the output of the unit generator and the transfer input of the (n + 2) th single-digit adder-subtractor of the same group, and the first. the inputs of each G-th and (l + 2) -th single-digit adders-subtracters of the first and (| +1) th groups, respectively, are connected to the corresponding, bit-. second input bus / .2. The device according to claim 1, with the proviso that each one-bit adder-subtractor contains a one-bit three-input adder and an adder modulo two, the output of which is connected to the first input of the one-bit adder, the second input of which the first and second inputs of the adder modulo two are, respectively. the first, second and third inputs of the adder-subtract. a carrier whose input the transfer output is connected to the third input and output of the peenos of a single-digit three-input adder. · 3» Устройство по пп. 1 и 2, о т,л и ч а ю щ е е с я тем, что,(2+Ϊ-2)-й одноразрядный сумматор каждой ( i+1)-й группы содержит, одноразрядный трехвходовый сумматор и элемент ИЛИ, подключенный своим выходом к первому входу одноразрядного сумматора, второй вход которого и первый и второй входы элемента ИЛИ являются соответственно, вторым, первыми · третьим входами. ,3 "The device according to PP. 1 and 2, with the exception that the (2 + Ϊ-2) -th single-bit adder of each (i + 1) -th group contains a single-bit three-input adder and an OR element, connected by its output to the first input of a single-bit adder, the second input of which and the first and second inputs of the OR element are, respectively, the second, first · third inputs. ,
SU803219214A 1980-12-18 1980-12-18 Quadratic equation root computing device SU999060A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803219214A SU999060A1 (en) 1980-12-18 1980-12-18 Quadratic equation root computing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803219214A SU999060A1 (en) 1980-12-18 1980-12-18 Quadratic equation root computing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU999060A1 true SU999060A1 (en) 1983-02-23

Family

ID=20932379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU803219214A SU999060A1 (en) 1980-12-18 1980-12-18 Quadratic equation root computing device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU999060A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4864528A (en) Arithmetic processor and multiplier using redundant signed digit arithmetic
Strassen Polynomials with rational coefficients which are hard to compute
US4891781A (en) Modulo arithmetic processor chip
JPS6375932A (en) Digital multiplier
US3878985A (en) Serial-parallel multiplier using booth{3 s algorithm with combined carry-borrow feature
SU999060A1 (en) Quadratic equation root computing device
GB2262637A (en) Padding scheme for optimized multiplication.
US4215419A (en) Method for binary multiplication of a number by a sum of two numbers and a digital system for implementation thereof
US20230068941A1 (en) Quantized neural network training and inference
CN109388372B (en) MSD (minimum-order-of-performance) multiplication calculation method of three-value optical processor based on minimum module
US4875180A (en) Multi-function scaler for normalization of numbers
SU1254471A1 (en) Matrix device for multiplying numbers with respect to modulo two raised to the power n minus one
Xu et al. HWP: a new insight into canonical signed digit
CN115759270B (en) Efficient simulation method based on quantum circuit
CN116991359B (en) Booth multiplier, hybrid Booth multiplier and operation method
Ganesh et al. Constructing a low power multiplier using Modified Booth Encoding Algorithm in redundant binary number system
TWI796977B (en) Memory device and operation method thereof
SU1003074A1 (en) Device for parallel algebraic adding in sign-digit number system
SU955039A1 (en) Device for division of binary numbers
SU932491A1 (en) Device for taking logarithms of numbers
SU748410A1 (en) Binary number dividing device
SU1032453A1 (en) Device for multiplying
SU826341A1 (en) Multiplier
SU1008736A1 (en) Device for square root calculation
SU920712A1 (en) Multplying-dividing device