Устройство для возведения в куб

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для реализации стандартных функций в универсальных и специализированных ЭВМ и функциональных преобразователях. Изобретение расширяет функциональные возможности устройства-прототипа за счет обеспечения возведения в куб чисел, заданных параллельным кодом. Устройство содержит реверсивный счетчик, шесть групп злементов И, элементы ИЛИ, элемент задержки, два накапливающих сумматора, элементы И. Устройство работает в двух режимах - возведения в куб непрерывно изменяющейся величины заданной импульсной последовательностью и возведения в куб параллельного двоичного числа. Двоичный код куба входного аргумента образуется путем последовательного алгебраического суммирования аргумента с его удвоенным значением. Число тактов такого суммирования определяется самим значением аргумента. 1 ил. . . (g СЛ

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

И9! SU (ц) (511 1 С 06 P 7 552 л@

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AST0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2)) 3864652/24-24 (22) 04.03.85 (46) 15.09.86. Бюл. 11» 34 (71) Тернопольский финансово-эконо.мический институт (72) М. А. Дуда, 3. И. Домбровский и Я. А. Король (53} 681.325(088.8) (563 Авторское свидетельство СССР

11» 491129, кл. С 06 F 7/552, 1974.

Авторское свидетельство СССР

Ф 544961, кл. О 06 Р 7/552, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В КУБ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для реализации стандартных функций в универсальных и специализированных ЭВМ и функциональных преобразователях, Изобретение расширяет функциональные возможности устройства-прототипа за счет обеспечения возведения вкуб чнсел,за данных параллельным кодом, Устройство содержит реверсивный счетчик, шесть групп элементов И, элементы

ИЛИ, элемент задержки, два накапливающих сумматора, элементы И. Устройство работает в двух режимах — возведения в куб непрерывно изменяющей" ся величины заданной импульсной последовательностью и возведения в куб параллельного двоичного числа. Двоичный код куба входного аргумента образуется путем последовательного алгебраического суммирования аргумента с его удвоенным значением. Число тактов такого суммирования определяется самим значением аргумента.

1 ил.

1257640

Устройство предназначено для использования н автоматике и вычислительной технике, в частности при построении специализированных вычислительных машин и функциональных преобразователей.

Целью настоящего изобретения является расширение функциональных воэможностей устройства за счет обеспечения возведения в куб чисел, заданных параллельным позиционным кодом.

На чертеже приведена блок-схема устройства для возведения в куб, Устройство содержит реверсивный счетчик 1, шесть групп элементов

И 2 — 7, четыре элемента 8-11 задержки, первый накапливающий сумматор

12, второй накапливающий сумматор 13, выходы которого образуют шину 14 результата устройства, элементы И 1521, элементы ИЛИ 22-26, четвертый и пятый элементы 27 и 28 задержки, причем первые нходы первого 15, второго 16 и третьего 17 элементов И подключены к первому входу 29 режима устройства, второй вход 30 режима которого подключен к первым входам четвертого 18, пятого 19 и шестого

20 элементов И, вторые входы второго

16 и шестого 20 элементов И подключены к первому информационному входу

31 устройства, второй информационный вход 32 которого подключен к второму нходу четвертого элемента И 18.

Устройство работает следующим образом.

При возведении в куб непрерывно изменяющейся величины х, представленной в виде последовательности импульсон, на втором входе ЗО режима должен быть единичный сигнал. В этом случае импульсы положительного приращения непрерывно изменяющейся величины х поступают на информационный вход 32 устройства, а импульсы отрицательного приращения - иа информационный вход 31 устройства, В исходном состоянии реверсинный счетчик 1 и накапливающие сумматоры

12 н 13 содержат нулевые значения.

При поступлении каждого импульса положительного приращения на вход 32 через элементы И 18 и ИЛИ 24 к содержимому накапливающего сумматора

13 прибавл:",ется единица младшего .разряда. Импульс с выхода элемента

И 18 через элемент ИЛИ 26 в первом такте открывает группу элементов И 3, через которую код из реверсивного счетчика 1 поступает на группу входов накапливающего сумматора 12. 3а5 тем импульс с выхода элемента ИЛИ 26 проходит через элемент Ч задержки и во втором такте открывает группу элементов И 2, через которую код из реверсивного счетчика 1 поступает на группу входов накапливающего сумматора 12 со сдвигом на один разряд вправо, Таким образом, за два такта к содержимому накапливающего сумматора 12 прибавляется утроенное содержимое реверсивного счетчика 1 °

Далее импульс с выхода элемента 9 задержки проходит через элемент 8 задержки, элемент ИЛИ 22 и в третьем такте открывает группу элементов

20 И 6, через которую код с выхода накапливающего сумматора 12 поступает на группу входов накапливающего сумматора 13 со сдвигом на один разряд влево, то есть удвоенное значение.

Вместе с тем, н третьем такте импульс с выхода элемента 8 задержки проходит через элемент И 19 и прибавляет единицу к содержимому реверсивного счетчика 1.

ЗО Каждый импульс отрицательного приращения, поступивший на вход 31, осуществляет н первом такте через элементы И 20 и ИЛИ 25 вычитание единицы из содержимого реверсивного счетчика 1. Кроме того, в первом такте импульс с выхода элемента И 20 проходит через элемент ИЛИ 24 и осуществляет добавление единицы к содержимому накапливающего сумматора

4б 13. В этом же такте импульс с выхода элемента И 20 открывает группу элементов И 7, через которую обратный код с ныхода сумматора 12 поступает на группу входов сумматора 13 со

45 сдвигом на один разряд вправо, то есть удвоенное значение. Затем импульс с выхода элемента И 20 проходит че" рез элемент 10 задержки и во втором такте осуществляет добавление единицы во второй разряд накапливающего сумматора 12 и открывает группу элементов И 4, через которую обратный код из реверсивного счетчика 1 поступает на группу входов сумматора

12 со сдвигом на один разряд впРаво, то есть удвоенное значение. Далее импульс с выхода элемента 10 задержки проходит через элемент 11 задерж1257640 ки и в третьем такте осуществляет добавление единицы к содержимому сумматора !2, а также открывает группу элементов И 5, через которую обратный код из реверсивного счетчика 1 поступает на группу входов сумматора 12, Таким образом, за второй и третий такты к содержимому сумматора

1? прибавляется утроенное обратное содержимое реверсивного счетчика плюс !О три, Такая методика вычисления проводится для каждого импульса непрерывно изменяющейся величины х. При этом в реверсивном счетчике 1 и суммато- 15 ре 12 накапливается текущее значение величины х и х соответственно.

Э

В случае возведения в куб двоичного числа х, заданного параллельным кодом, на входе 29 режима должен 20 быть единичный сигнал.

В исходном состоянии сумматоры

12 и !3 обнулены, а в реверсивном счетчике 1 записано двоичное число х, вследствие чего на выходе элемента 25

ИЛИ 23 существует единичный сигнал.

При этом на вход 31 устройства поступает импульсная последовательность.

С приходом первого импульса на вход 31 через элементы И 16 и ИЛИ 25 30 вычитается первая единица из содержимого реверсивного счетчика l, При этом импульс с выхода элемента И 16 проходит также через элемент ИЛИ 24, вследствие чего к содержимому сумматора !3 прибавляется единица. Импульс с выхода элемента И 16 проходит через элемент 28 задержки, а затем, при единичном сигнале на выходе элемента ИЛИ 23 через элементы И 2! и 40

ИЛИ 26 и в первом такте открывает группу элементов И 3, через которую код из реверсивного счетчика 1 поступает на группу входов сумматора. 12.

Затем импУльс с выхода элемента 45

ИЛИ 26 проходит через элемент 9 задержки и во втором такте открывает группу элементов И 2, через которую код из реверсивного счетчика 1 поступает на группу входов накапливающего сумматора 12 со сдвигом на один разряд вправо, то есть удвоенное значение. Таким образом, за два такта к содержимому сумматора 12 прибавляется утроенное содержимое реверсивного счетчика 1. Далее импульс с выхода элемента 9 задержки проходит через элемент 8 задержки, элемент ИЛИ 22 и в третьем такте открывает группу элсментов И 6, через которую код с выходов сумматора !2 поступает на группу входов сумматора 13 со сдвигом на один разряд влево, то есть удвоенное значение. Вместе с тем, в третьем такте импульс с выхода элемента 8 задержки проходит через элементы И 17 и ИЛИ 25, вследствие чего из содержимого реверсивного счетчика 1 вычитается вторая единица, а к содержимому накапливающего сумматора !3 прибавляется вторая единица. Затем импульс с выхода элемента 8 задержки проходит через элемент 27 задержки и, при единичном сигнале на выходе элемента ИЛИ 23, череs элементы И 15 и ИЛИ 22 и в четвертом такте открывает еще раз группу элементов И 6, через которую код с выходов сумматора 12 снова поступает иа первую группу входов сумматора 13 со сдвигом на один разряд вправо, то есть удвоенное значение.

Таким образом, sa третий и четвертый такты к содержимому сумматора 13 прибавляется учетверенное содержимое сумматора 12, В случае, если после третьего такта (после вычитания второй единицы из реверсивного счетчика 1) на выходе элемента ИЛИ 23 присутствует нулевой сигнал, тогда четвертый такт не осущестьляется, так как единичный сигнал с выхода элемента 27 задержки не проходит через элемент И 15. При этом только за третий такт к содержимому сумматора 13 будет прибавлено удвоенное содержимое сумматора 12.

В случае, если после вычитания первой единицы из реверсивного счетчика 1 на выходе элемента ИЛИ 23 присутствует нулевой сигнал, тогда первый, второй, третий и четвертый такты осуществляться не будут, так как единичный сигнал с выхода злемен. та 28 задержки не пройдет через элемент И 21.

Аналогично проводятся вычисления для каждого импульса, поступившего на вход 31 устройства. В момент, когда в реверсивном счетчике 1 будет нулевое число, на выходе элемента

ИЛИ 23 будет нулевой сигнал, вследствие чего поступление импульсон через элемент И 16, а следовательно, и процесс вычисления, прекращаются °

5 1 2. ) 76

В .результате в реверсивном счетчике 1 будет .нупевое число> а в накапливающем сумматоре 13 — значение х

Такое построение устройства для возведения в куб выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа по количеству выполняемых функций.

Предлагаемое устройство выполняет кроме возведения в куб непрерывно изменяющейся величины, представленной в виде последовательности импульсов, возведение в куб чисел, заданных параллельным позиционным кодом.

Благодаря этому увеличена сфера при- 15 менения устройства для возведения в куб и устраняется необходимость разработки специализированного устройства для возведения в куб чисел, заданных параллельным позиционным 20 кодом.

Формула изобретения

Устройство для возведения в куб, 25 содержащее реверсивный счетчик, шесть групп элементов И, четыре элемента задержки и два накапливающих сумматора, причем выходы прямого кода с первого по и-й (где и — раз1 рядность возводимого в куб двоичного числа) разрядов реверсивного счетчика подключены к первым входам соответствующих элементов И первой и второй групп, вторые входы которых подключены соответственно к входам первого и второго элементов задержки, выход второго элемента задержки подключен к входу первого элемента задержки, выходы элементов И первой 4О группы подключены соответственно к информационным входам с первого по и-й разрядов первого накапливающего сумматора, выходы элементов И второй группы подключены соответственно к 4 информационным входам с второго по (п+1)-й разрядов первого накапливающего сумматора, выходы инверсного кода с первого по и-й разрядов реверсивного счетчика подключены к 50 первым входам соответствующих элементов И третьей и четвертой групп, вторые входы которых подключены соответственно к выходам третьего и четвертого элементов задержки и к входам второго и первого младших разря, дов первого накапливающего сумматора, выход третьего элемента задержки

40 подключен к входу четвертого элемента задержки, выходы элементов И третьей группы подключены соответственно к информационным входам с первого по и-й разрядов первого накапливаю-. щего сумматора, выходы элементов И четвертой группы соответственно подключены к информационным входам с второго по (и+1)-й разрядов первого накапливающего сумматора, выходы прямого кода с первого по 2 и-й разрядов первого накапливающего сумматора подключены к первым входам соответствующих элементов И пятой группы, выходы которых подключены к информационным входам с второго по (2 n+1)-й разрядов второго накапливающего сумматора, выходы инверсного кода с первого по 2 и-й разрядов первого накапливающего сумматора подключены к первым входам соответствующих элементов И шестой группы, вторые входы которых подключены к входу третьего элемента задержки, а выходы соединены с информационными входами с второго по {2 и+1)-й разрядов второго накапливающего сумматора, выходы, второго накапливающего сумматора являются выходами шины результата устройства, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возведения в куб чисел, представленных параллельным кодом, в устройство .введены семь элементов И, пять элементов ИЛИ, четвертый и пятый элементы задержки, причем первые входы первого, второго и третьего элементов И подключены к первому входу задания режима устройства, второй вход задания режима которого подключен к первым входам четвертого, пятого и шестого элементов И, вторые входы второго и шес-. того элементов И подключены к первому информационному входу устройства, второй информационный вход которого .подключен к второму входу четвертого элемента И, второй вход третьего,элемента И подключен к выходу первого элемента задержки, к первому входу первого элемента ИЛИ, к второму входу пятого элемента И и к входу четвертого элемента задержки, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, третий вход которого подключен к третьему входу втооого элемента И, к первому входу

I 2376 0

Составитель H. Захаревич

Техред И.Попович Корректор О. Луговая

Редактор 3. Слиган

Заказ 4957/47 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 седьмого элемента И н к выходу второго элемента ИЛИ, входы которого подключены к соответствующим выходам прямого кода с первого по и-й разрядов реверсивного счетчика, первый 5 вход третьего элемента ИЛИ подключен к выходу второго элемента И, к первому входу четвертого элемента ИЛИ и к входу пятого. элемента задержки, выход которого. подключен к второму входу седьмого элемента И, выход которого подключен к первому входу пятого элемента И3"Ч, второй вход которого подключен к выходу четвертого элемента И и к второму входу третьего <5 элемента ИЛИ, третий вход которого подключен к выходу третьего элемента

И и к второму входу четвертого элемента ИЛИ, тре тий вход которо го подключен к выходу шестого элемента И, к входу третьего элемента задержки и к четвертому входу третьего элемента ИЛИ, выход первого элемента И подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторыми входами элементов И пятой группы, выход пятого элемента И подключен к входу суммиро-, вания реверсивного счетчика, вход вычитания которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, выход пятого.элемента ИЛИ подключен к входу второго элемента задержки, выход третьего элемента ИЛИ подключен к входу младшего разряда второго накапливающего сумматора.