Всесоюзна?: i

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 03.11.1970 (№ 1.399305/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 18.1Ч.1973. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 25Л"11.1973

M. Кл. G 060 7/20

Комитет по делам нзвбретвннй и открытиЯ при Совете Министров

СССР

УДК 681.335.613 (088.8) «»

„1

«Я, Автор изобретения

Ю. Р. Тугуз

Морской гидрофизический институт АН Украинской СС

Заявитель

КВАДРАТОР

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, в частности, в составе специализированных вычислительных устройств для обработки гидрофизической информации (например, при вычислении дисперсии и функции спектральной плотности гидрофизических процессов). Однако ан алоговые устройства имеют высокую методическую погрешность, громоздки и отличаются жесткими требованиями к использующимся в них элементам, а цифровые устройства сложны и имеют невысокую надежность.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение его надежности.

Эта цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит формирователи и линии задержки. При этом выход генератора тактовых импульсов через первый триггер, формирователь и счетчик-делитель подключен к первому входу первой схемы «И», через первую линию задержки подключен к первому входу схемы запрета и через схему сравнения подключен ко второму входу схемы запрета, второй вход схемы сравнения подключен к клемме числового входа, нулевой выход второго триггера через второй формирователь подключен ко второму входу первого триггера и через вторую линию задержки соединен с единичным входом второго триггера и с клеммой установочного входа, единичный выход второго триггера через вторую схему «И» и счетчик-накопитель подключен ко второму входу первой схемы «И», выход которой подключен к выходной клемме устройства, выход

5 первого формирователя подключен ко второму входу второй схемы «И».

Предлагаемое устройство позволяет выччслять квадрат исходного числа с заданной точностью в реальном масштабе времени. Оно

10 надежно и может использоваться как автономно, так и в виде приставки к ЦВМ. Информация вводится и выводится в цифровой форме, что позволяет легко стыковать предлагаемое устройство с ЦВМ.

15 На чертеже изображена функциональная схема .предлагаемого устройства.

Основными узлами квадратора являются: числовой вход 1 (на него подается в цифровой форме число а, которое надо возвести

20 в квадрат); датчик 2 случайных чисел со схемой сравнения (блок служит для выработки равномерно распределенных случайных чисел

R; в тактовые моменты времени и сравнения его с исходным числом а на выходе блока 2

25 появляется выходной сигнал, если выполняется условие R; (а); генератор 8 тактовых импульсов (ГТИ); триггер 4 с раздельным входом; установочный вход б; триггер б со счетным входом; счетчик-накопитель 7; счетчик30 делитель 8; формирователи 9 и 10 с задерж378875

15 г0 г5

Зо

3 кой; схема 11 запрета; линии 12 и 18 задержки; схемы 14, 15 «И».

Квадратор работает следующим образом.

С помощью установочного входа 5 триггер 4 устанавливается в единичное состояние, а триггер б — в нулевое состояние. На числовой .вход 1 подается число а, которое надо возвести в квадрат. При подаче тактового импульса с ГТИ 8 в блоке 2 вырабатывается равномерно распределенное случайное число R; и сравнивается с исходным числом а. При выполнении в блоке 2 условия R; (а íà его выходе появляется сигнал, который поступает н а схему «запрета». Одновременно на второй вход схемы «запрета» подается задержанный тактовый импульс, прошедший через линию 12 задержки (время задержки определяется инерционностью блока 2), который стремится сбросить триггер 4 в нулевое состояние. Поскольку выходной сигнал блока 2 поддерживает схему

«запрета» в закрытом состоянии, тактовый импульс не проходит схему «запрета», и триггер

4 остается в единичном состоянии. Одновременно тактовый импульс поступает на счетный вход триггера б и перебрасывает его в единичное состояние.

Предлагаемый квадратор работает по принципу статистических испытаний и подсчета общего и положительного числа испытаний. Положительным испытанием при возведении исходного числа в квадрат является выполнение условия R;(a в блоке 2 два раза подряд.

Одним испытанием считается двукратная подача тактового импульса на вход 8.

Если условие R;(a выполняется в блоке 2 дважды подряд, то выходной сигнал с единичного выхода триггера б проходит формирователь 9 с задержкой и открытый вентиль 14 опроса триггера 4 (поскольку триггер 4 остался в единичном состоянии) и фиксирует единицу в счетчике 7. Одновременно он регистрирует испытание в счетчике 8.

Если же условие R; ((а не выполняется в блоке 2 во второй раз, то задержанный тактовый импульс проходит схему «запрета» и сбрасывает триггер 4 в нулевое состояние.

При этом выходной сигнал триггера б проходит формирователь 9 и фиксирует испытание в счетчике 8. Через вентиль опроса 14 этот сигнал не проходит, так как триггер 4 в момент опроса оказался в нулевом состоянии.

Время задержки в формирователе 9 выбирается так, чтобы триггер 4 успел установиться в нулевое состояние до прихода на вентиль 14 выходного сигнала триггера б. Сигнал переброса с нулевого выхода триггера 4 проходит через формирователь с задержкой 10 и через линию задержки 18 и устанавливает триггер 4 в единичное состояние к следующему испытанию. Время задержки в формирователе 10 выбирается таким, чтобы триггер 4 возвратился в единичное состояние после того, как сигнал с выхода формирователя 9 поступит на закрытый вентиль 14 опроса.

Если же условие R;(a не выполняется в блоке 2 в первый раз, то второе испытание подряд проводить незачем. При этом выходной сигнал триггера 4 через формирователь 10 устанавливает триггер б в нулевое состояние и через линию 18 задержки устанавливает триггер 4 в единичное состояние. Время задержки в линии 18 выбрано больше времен и задержки в формирователе 9 для того, чтобы триггер 4 оставался в нулевом состоянии при поступлении на вентиль 14 выходного сигнала переброса триггера б.

Описанная последовательность испытаний повторяется многократно до переполнения счетчика 8, выходной сигнал которого открывает группу вентилей 15 списывания, и с выхода счетчика 7, где накапливается результат вычислений, списывается число, являющееся приближенным значением квадрата входного числа.

Предмет изобретения

Квадратор, содержащий схему сравнения, счетчик-накопитель, счетчик-делитель, схему запрета, триггеры, генератор тактовых импульсов и схемы «И», отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, оно дополнительно содержит формирователи и линии задержки, причем выход генератора тактовых импульсов через первый триггер, первый формирователь и счетчик-делитель подключен к первому входу первой схемы «И», через первую линию задержки подключен к первому входу схемы запрета и через схему сравнения подключен ко второму входу схемы запрета, второй вход схемы сравнения подключен к клемме числового входа, нулевой выход второго триггера через второй формирователь подключен ко второму входу первого триггера и через вторую линию задержки соединен с единичным входом второго триггера и с клеммой установочного входа, единичный выход второго триггера через вторую схему «И» и счетчик-накопитель подключен ко второму входу первой схемы «И», выход которой подключен к выходной клемме устройства, выход первого формирователя подключен ко второму входу второй схемы «И».

:378875

Составитель Э. Сечина

Редактор 3, Твердохлебова Техред Л. Богданова

Корректоры: Е. Давыдкина и В. Петрова

Заказ 1986/10 Изд. № 438 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2