Патент ссср 453697

 

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ABTOI>Ñ><ÎÌÓ СВИДЕТЕЛЬС)ВУ !

453697

Союз Советских

Социалистических

Республик

I (б1) Зависимое от авт. свидетельства ——

f !

22) 3;(31(3с!ено 09.01.73 (21) 1876077 >18-24

I;) J 3!. 1хг!. 6 OGf 15/32 с присоединением заявки ¹â€” ()2) Приоритет

<1и < бликовя>!о 15.12,74. Ь|оллетсч!ь Л > 46

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений н открытий

I ) )>! 11х 681 3 (088 8) Чя>а 0IIA бликования оиис !иия 14,03.75 (72) Л!3(ор изобрсгсння

F. В. Федин (71) 333IIIIITB7b

I5J I ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ PFШ1 .НИЙ УРАВНЕНИЙ

ВИЛЛ Л - = Х -+ 1-

Изобретение относится к ооласти вычислигеlbH03I техники и может быть использовано

В аппаратуре привязки при г(офизнческих исследованиях и радиолокационной яннарятурс.

Известно устройство для из(3с(с (ения квадратного корня, содержащее суз!мятор, рсвсрснвиый счетчик, с;ему срав(н ния, дсчнифрятор, триггср знака, схемы «JI», «И,.(1И» и олок управления.

Недостаток это(о устройства состоит в том, что точность вычислсния не ир(вышаст сдииииы млЯДи((>ГО Р(!31)3!ДЯ, d lloBI>I III(!!!I(то (нОсти связано с ус:(ожнсниез! схемы.

Целью изобрстсн(ья являстся создание цифрового устройства .i:lÿ решения уравнения

Л .= Х + 1>2, реализующего метод возведения чисел в квадрат и извлечения квадратного корня, основанный на решении неравенств, позволяющего повысить точность, быстродействие и расширить функциональныс возмо>кности известных устройств.С этой цел(ио входные шины колов сосдинсны с разрядньош входами схемы сравнения и первыми входами соответствующих груни схем «И», выходы схемы сравнения подключены к входам дешифратора, один выход которого подключен к вторым входам первой группы схем «И», а другой — к вторым входам второй группы схем «И»; выходы первой группы схем «И» сосдинены с первыми входами схсм «11ЛИ», выходы второй группы схем «11» сосди!(сиы с вторыми входами схем

«ИЛИ»> выходы I(oTopl>lx иодключсны к разрядным входам рсвср(ч(виого счстчика и к

5 первым входам сумматора; сдиничные разрядные выходы рсв рсивного счстчика подключеIlbl к вторым входам сумматора, к первой

I P>> пи(I3xo;IOB Олоl Я хIIPBB,I IIIIII и к Выходным шинам устройств l. иулсвы(разрядные !

О выходы рсв J)cIIBIIOIo счетчика подключены к второй груни(входов блока управления, выходы сумматора сосдинсиы с трет! ей группой входов блока управления, исрвый выход блока управления соединен со счстным входом реверсивного счетчика. второй и третий выходы блока управления соединены соответственно с первым управляющим Bxoдом сумматора

ll BXO 1O)I ТРИ ГГ(.>Р Я 3 Н Я Я, (> l,l I Н И Ч ив! и BI>!XONE которого соединен с < иравляющим входом рс версивного счстчика, я нулевой выход — с вторым управляющим входом сумматора, управляющим входом дсшифраторя и одним вxодом блока унравлcíèÿ, другой вxод которого подключен к входной шине тактовых импульсов.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, где 1, 2 — входш !е II»»III кодов Х и )>; 3 — схема сравнения; 4 — дешифратор; 5 — узел ооьсдинения; 6 — схемы зв «И»; 7 — схемы «И,)1И»: 8 — реверсивны й

453697

;) 1О! .!

/г

ЗО

Зг счетчик; 9 — сумматор; 10 — схема «И»; 11— входная шина тактовых импульсов; 12-- блок управления; 13 схема «И»; 14 — тр II I !.c p управления; 15 — — триггер знака; 16 — схема сравнения; 17 — - выходная шина устройства.

Устройство реализует ялгоритм реп!сшгя уравнения, oclloBaIIIIIll IIB решении двух пс1эавепств:

Х вЂ” 1 л

Х+У2(х — i) — Y — > 2(Y+j) 0 при Х

1= 1 j --1

V — 1 lI

Y+ 2(Y — l ) — Х вЂ” r 2(х+j) - 0 прп ) Х, !

==1 j==.! где n — первый порядковый номер, при котором эти неравспствя выполняются.

Принцип действия устройства закл1очаются в следующем.

В исходном положении реверсивпый с lciчик 8 и сумматор 9 находятся в пулевом состоянии и схема «И» 10 совместно со схемой

«И» 13 запрсщают поступление тактовых импульсов по входу 11. После поступления на входные шины 1, 2 кодов Х, Y происходит их сравнение и выбор меньшего кода схемой сравнения 3 и дешифратором 4, а также параллельная запись меньшего кода в счетчик и по первому входу — в сумматор. IIB выходе схемы «И» 10 появляется сигнал, разреша1ощий прохождеllllc тактовых и. шу IbcoB ня вход триггера управления 11, который поочсРЕДНО УПРаВЛЯЕт ВЫ Пг Ганп1СМ В СЧСтЧПКС сложением кодов счетчика в сумматоре по второму входу. Происходит процесс возведения в квадрат меньшего числа согласно выражению

Х вЂ” 1

Х = Х 2(Х

i — 1

Знаки счстчика и сумматора задаст триггер знака 15, Умно>ке lllc на два выражения, стоящего в скобках, в каждом такте осуществляется за счет того, что код со счетчика подастСЯ На BTOPOII ВХОД СУММ ЯТОР сl СМСIЦСННЬ! М Нсl один разряд влево, пя младший жс ря",psI, I, сумматора по второму входу подастся логический ноль.

После окончания процесса вычитания счетчик возвратится в нулевое состояние, а в сумматОРе ОУдет зафIIKcIIPQBBII код 1 Вад)эЯтсl числа. Нулевое состояние счетчика зафиксирует схема «И» 10, сигнал с выхода которой запретит поступление тактовых импульсов и перебросит триггер знака, который с этого момента переводит счетчик па сло>кение, а сумматор — на вычитание, одновременно разрешает запись в счетчик большего кода, его вычитание из содержимого сумматора, а также сравнение кодов счетчика и сумматора в каждом такте, После записи большего кода в счетчик запрет на поступление тактовых импульсов снимается и происходит вычитание из содержимого сумматора величин; 2(К-1-1), 2(Y+2), ....2(Y+j) до получения первого отрицательного остатка, либо ноля, Это состоя40

>О г,; д

65

I!!le зафиксирует схема сравнения )6 и даст 1 !яр!. т тя ктовы м импульса м. Посл! Оконч с1IIIIII вычпслс в счетчике будет зафиксировано число: Z = Y+ j. Абсолютная погрешность вычисления =-„по предложенному алгоритму определяется выражением::-„= 11 — Z, где и — число, с которым отождествляется величина У.

На фиг, 2 пзооражен график функции распределения,1 =-„/, Из графика видно, что погрешность вычисления =-„íå превышает 1-0,5 с. 1иницы младшегo разряда, причем эту погрешность можно уменьшить до величины

+-0,25 единиш.l младшего разряда путем прибавления 0,25 единицы младшего разряда, если =-„(О, и вычитания 0,25 единицы младшего разряда, если =-„)О. В устройстве это достигается следующим образом. Если после окончания процедуры вычисления величина ока>кется меньше остатка в сумматоре, то необходимо прибавить 0,25 единицы младшего разряда, в противном случае -- вычесть, Предмет изобретения

Цифровое устройство для решения уравнения вида Z = Х + 1 2, содержащее сумматор, реверснвный счетчик, схему сравнения, дешифратор, триггер знака, две группы схем

«И», схемы «ИЛИ» и блок управления, отлича1ои1еесс! тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, входные шины кодов соединены с разрядными входами схемы сравнения и первыми входами соответствующих групп схем «И», выходы схемы сравнения подключены к входам дешифратора, один выход которого подключен к вторым входам первой группы схем «И», а другой — к вторым входам второй группы схем «И», выходы первой группы схем «И» соединены с первыми входами схем «ИЛИ», выходы второй группы схем «И» сосд1п1епы со вторыми входами схем

«ИЛИ», выходы которых подключены к разрядш1м входам реверсивного счетчика и к первым входам сумматора, единичные разрядные выходы реверсивного счетчика подключсны к вторым входам сумматора, к первой группе входов блока управления и к выходным шинам устройства, нулевые разрядные выходы рсвсрсивного счетчика подключены ко второй группе входов блока управления, выходы сумматора соединены с третьей группой входов блока управления, первый выход блока управления соединен со счетным входом реверсивного счетчика, второй и третий выходы блока управления соединены соответственно с первым управляющим входом сумматора и входом триггера знака, единичный выход которого соединен с управляющим входом реверсивного счетчика, а нулевой выход — с вторым управляющим входом сумматора, управляющим входом дешифратора и одним входом блока управления, другой вход которого подключен к входной шине тактовых импульсов.

453697 сРмг. 1

as

aQ аз

О.2

О,1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ю 11 12 U%1S16171á19202122252

Фиг 2

Составитель А. Зубков

Техрщ Е. Борисова Корректор A. Дзесова

Редактор Б. Нанкина

Череповецкая городская типография

Заказ 854 Изд. М 1011 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5