Устройство для извлечения корня четвертой степени (варианты)

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ в 883899 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 04. О1. 80 {21) 2862682/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет— (5t)M. Кл.

С 06 Г 7/552

91еудвретаепе11 квиитет

Фпср ао авлаи изаврвтеккй а открнтк11

Опубликовано 23, 11. 81. Бюллетень РВ 43

Дата опубликования описания 23. 11.81 (53) УДК681. 325 (088. 8) (72) Автор изобретения 1,фй(:>. и

В. В. Климов 1 "ЕНТНОЕ 1(и11ЕСИА11, АидтЕНА

Институт горного дела (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОРНЯ

ЧЕТВЕРТОЙ СТЕПЕНИ (ВАРИАНТЫ) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в счетно-клавишных и настольных вычислительных -машинах, в измерительных приборах и системах управления.

Известно устройство для извлечения корня четвертой степени, содержащее элемент ИЛИ и счетчик 1) .

Недостатком этого устройства является сложность его схемы, т.е. оно

1О содержит три сумматора, три элемента

И, триггер и формирователь импульсов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является

15 устройство для извлечения корня четвертой степени, содержащее блок вычитания первого импульса из серии, управляемый делитель частоты с коэффициентом деления К, элемент ИЛИ и

26 счетчу к Г2 1.

Однако известное устройство имеет недостаточное бьк.тродействие н сложность.

Цель изобретения — повышение быстродействия и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для извлечения корня четвертой степени, содержащее блок вычитания первого импульса из серии, управляемый делитель частоты с коэффициентом деления К (где К вЂ” целое число), элемент ИЛИ, к выходу:которого подключен вход счетчика результата, содержит блок выделения и вычитания первого импульса и последовательно соединенные делитель частоты на четыре и управляемый делитель частоты с коэффициентом деления 1, вы1 ход которого подключен к первом . входу элемента ИЛИ и к входу сброса блока вычитания первого импульса из серии, выходы разрядов счетчика результатов подключены к соответствующим входам управляемого делителя частоты с коэффициентом деления и ко входам, начиная со второго, управляемого делителя частоты с козФфици883899

25 ентом деления К, к входу первого разряда которого подключен источник логической единицы, вход делителя частоты на четыре соединен с выходом блока вычитания первого импульса из серии, подключенного входом к выходу управляемого делителя частоты с коэффициентом деления К, вход которого соединен с первым выходом вьщеления и вычитания первого импульса, !0 второй выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, а вход является входом устройства.

Вариант выполнения устройства для извлечения корня четвертой степени отличается тем, что в нем цепочка из последовательно соединенных делителя частоты на четыре и упрапяемого делитеклн частоты с коэффициентом деления Е1заменена на цепочку из последовательно соединенных делителя частоты на два и управляемого делителя частоты с коэффициентом деления 2 1.

При этом, управляемый делитель частоты с коэффициентом деления

1 выполнен в виде последовательно соединенных управляемого делителя частоты с коэффициентом деления К и управляемого делителя частоты с коэффициентом деления К+1, разрядные входы которых являются входами управляемого делителя частоты, вход управляемого делителя частоты с коэффициентом К и выход управляемого делителя частоты с коэффициентом деления К+1 являются соответственно входом и вы35 ходом управлемого делителя частоты.

Кроме того, управляемый делитель частоты с коэффициентом деления К+1 выполнен в виде последовательно сое40 диненных вычитателя первого импульса из серии и управляемого делителя частоты с коэффициентом деления 4К, выход которого подключен к входу сброса вычитателя первого импульса из серии и является выходом управляемого делителя частоты, разрядные входы управляемого делителя частоты с коэффициентом деления К и вход вычитателя первого импульса из серии являются 50 соответствующими входами управляемого делителя частоты.

На фиг.1 и 2 представлены схемы вариантов предлагаемого устройства; на фиг.3 и 4 — варианты выполнения у управляемого делителя частоты с коэффициентом деления 2 „1 (к варианту на фиг.2).

Устройство осуществляет извлечение корня четвертой степени из количества импульсов, подаваемых на его вход.

Извлечение корня заканчивается с приходом на вход устройства последнего импульса из заданного количества импульсов, что и определяет высокое быстродействие устройства.

Устройство содержит вход 1 устройства, блок 2 выделения и вычитания первого импульса, управляемый делитель частоты (УДЧ) 3 с коэффициентом деления К, заданное на входах управления УДЧ 3, блок 4 вычитания первого импульса из серии, делитель

5 частоты на четыре, УДЧ 6 с коэффициентом деления 1, элемент ИЛИ 7. счетчик 8 результата, вход 9 младшего разряда УДЧ 3, на который постоянно подан сигнал "1" (константа "1") (фиг. 1) .

Кроме того, устройство содержит делитель 10 частоты на два, управляемый дели, тель 11 частоты с коэффициентом 2 Е!! (фиг.2), входы 12, УДЧ

13 с коэффициентом К, УДЧ 14 с коэффициентом деления К+1, вычитатель

15 первого импульса из серии, УДЧ 16 с коэффициентом К, вход 17 и выход

18 (фиг.3 и 4).

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии в счетчике

8 записано число "0", коэффициент деления УДЧ равен "1", так как на

его вход 9 подан сигнал "1".

Подача первого импульса на вход

I устройства приводит к его выделению на выходе блока 2 выделения и вычитания первого импульса. Этот импульс через элемент ИЛИ 7 поступает на счетчик 8 и увеличивает записанное в нем число до значения "1", при этом коэффициент деления УДЧ 3 становится равным "3".

Второй поданный на вход 1 импульс проходит через блок 2 на вход УДЧ 3, но не проходит на его выход. Следующие импульсы с "3" — "16" проходят через блок 2 на УДЧ 3 и формируют на его. выходе пять импульсов. Первый из этих пяти импульсов вычитается блоком 4, остальные четыре импульса поступают на вход делителя 5 частоты на четыре, на выходе которого формируется один импульс. Этот импульс поступает на вход УДЧ 6 коэффициент деления которого равен 2 †- 1. На его выходе формируется импульс,сбрасыва883899

Число импуль

До действия импульсов группы Число в

Импульсы

Группы,Ф счетчике

8 по "ле действия на входе! (To сов в группе

Коэффициент деления УДЧ 6

Коэффициент деления УДЧ 3

Число в счетчике 8 импульсов группы

2-!6 )5

l7-8l

)ющий блок 4 в исходное состояние и увеличивающий записанное в счетчике

8 число до значения "2". Таким образом, после подачи на вход 1 устройства одного из шестнадцати импульсов, в счетчике 8 сформировались числа соответственно ")" и "2", т.е. корень четвертой степени из "1" и "16".

Следующие-импульсы "17" — "81" (всего 65 импульсов) проходят через блок 2 на вход УДЧ 3, коэффициент деления которого равен пяти. На выходе УДЧ 3 формируется тринадцать импульсов, первый из этих импульсов вычитается блоком 4, остальные двенадцать поступают на делитель 5 частоты, на выходе которого формируются три импульса, поступающие на вход

УДЧ 6, коэффициент деления которого равен =3. На выходе УДЧ 6 форми

1 руется импульс, который сбрасывает блок 4 в исходное состояние и увеличивает число в счетчике 8 до значения "3".

Таким образом, в предлагаемом устройстве импульсы распределяются на группы. Каждая группа отделена от другой группы импульсов, формирующимся на выходе элемента ИЛИ 7.

Распределение поступающих на вход

1 импульсов на группы показана в таблице. Из таблицы видно,что наибольший номер импульса в любой группе равен четвертой степени номера группы, следовательно, устройство извлекает из количества поданных на его вход импульсов корень четвертой степени.

Коэффициент деления УДЧ 3 — это ряд нечетных чисел. Этот ряд реализуется подключением УДЧ 3 к счетчику 8 и подачей на вход 9 младшего разряда УДЧ сигнала "1".

Коэффиицент деления УДЧ 6 — это ряд чисел, где К = !,2,3,4,5,... целые числа.

В предлагаемом устройстве последовательно соединенные делитель 5 частоты на четыре и УДЧ 6 с коэффициентом деления могут, быть выполнены варианты в виде последовательно соединенных делителя частоты на два

Ц и УДЧ с коэффициентом деления 2,!

Устройство содержит (вариант) вход

17, выход 18, вход 12, УДЧ 13 с коэффициентом деления К и УДЧ 14 с коэффициентом деления К+1, выполненный в виде последовательно соединенных. вычитателя 15 первого импульса из серии и УДЧ 16 с коэффициентом деле-. ния К.

УДЧ с коэффициентом деления 2Я! (фиг.3 и фиг.4) работает следующим образом.

Частота импульсов, поданная на вход 17 УДЧ делится на значение KX

Х(К+1) . Так как К (К+1) = 2 Z 1, следовательно, устройство фиг.3 и 4 есть действительно УДЧ с коэффициентом 2 Е:!

УДЧ 14 с коэффициентом деления К+1 работает следующим образом.

Первый из поданных на вычитатель

15 импульсов не проходит на УДЧ 16, следующие К импульсов (с второго по

К+1) проходят через вычитатель 15 на вход УДЧ )6 и формируют на его выходе импульс, который сбрасывает вычитатель 15 в исходное состояние.

Технический эффект предлагаемого устройства — более высокое быстродействие и простота, схемы устройства по сравнению с известным.

883899

Продолжение таблицы

Число в

Груп- Импульсы пы,¹ на входе

1,№

До действия импульсов группы

Число импуль сов в счетчике

8 после действия импульсов группы

Коэффициент деления УДЧ 3

Число в

Коэффициент деления УДЧ 6 группе счетчике 8

175 3

2-256

5 257-625

369 4

7 1297-2401

8 2402-4096

9 4097-6561

1105 6

1695 7

2465 8

21

28

36

45

6 626-1296 671 5

10 6562-10000 3439 9

Формула изобретения

1. Устройство для извлечения корня четвертой степени, содержащее блок вычитания первого импульса из серии, управляемый делитель частоты 30 с коэффициентом деления К где К— целое число), элемент ИЛИ, к выходу которого подключен вход счетчика результата, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения устройства,оно содержит блок вьщеления и вычитания первого импульса и последовательно

f соединенные делитель частоты на четыре и управляемый делитель частоты gp к с коэффициентом деления Е 1, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ и к входу сброса блока вычитания первого импульса из серии, выходы разрядов счетчика результатов подключены к соответствуюшим входам управляемого делителя частоты с коэффициентом деления и ко входам, начиная со второго, управляемого делителя частоты с коэффициентом деления К, к входу первого разряда которого подключен источник логической единицы, вход делителя частоты на четыре соединен с выходом блока вычитания первого импульса из серии, подключенного входом к выходу управляемого делителя частоты с коэффициентом деления К, вход которого соединен с первым выходом блока выделения и вычитания первого импульса, второй выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, а вход является входом устройства.

2. Устройство для извлечения корня

1 четвертой степени, содержащее блок вычитания первого импульса из серии, управляемый делитель частоты с коэффициентом деления К (где К вЂ” целое число), элемент ИЛИ, к выходу которого подключен вход счетчика результата, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения устройства, оно содержит блок выделения и вычитания первого импульса и последовательно соединенные делитель частоты на два и управляемый делител частоты с коэффициентом деления 2 Li,выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ и

К деления 2 1.1, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ и к входу сброса блока вычитания первого импульса из серии, выходы разрядов счетчика результатов подклю-чены к соответствующим входам управ ляемого делителя частоты с коэффиК циентом деления 2 Г1 и ко входам, начиная со второго, управляемого делителя частоты с коэффициентом деления К, к входу первого разряда которого подключен источник логической единицы, вход делителя частоты на два соединен с выходом блока

883899 вычитания первого импульса из серии, подключенного входом к выходу управляемого делителя частоты с коэффициентом К, вход которого соединен с первым выходом блока выделения и вычитания первого импульса, второй выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, а вход является входом устройства.

3. Устройство для извлечения корня четвертой степени по п.2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что управляемый делитель частоты с коэффициентом деления 2 Е выполнен в виде

1 последовательно соединенных управляемого делителя частоты с коэффициентом деления К и управляемого делителя частоты с коэффициентом деления К+1 разрядные входы которых являются входами управляемого делителя частоты, вход управляемого делителя частоты с коэффициентом К и выход управляемого делителя частоты с коэффициентом деления К+1 являются соответственно входом и выходом управляемого делителя частоты.

4. Устройство для извлечения корня четвертой степени, пп.2 и 3, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что управляемый делитель частоты с коэффициентом деления К+1 выполнен в виде последовательно соединенных вычитателя первого импульса из серии и управляемого делителя частоты с коэффициентом деления 4К, выход котоto рого подключен к входу сброса вычитателя первого импульса из серии и является выходом управляемого делителя частоты, разрядные входы управляемого делителя частоты с ко 5 эффициентом деления К и вход вычитателя первого импульса из серии являются. соответствующими входами управляемого делителя частоты.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

9 S41169, кл. Q 06 7/38, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2867784/18-24, кл. G 06 F 7/552, 13.11.79 (прото тип).

Фиа1

883899 фиг, Ф

Составитель Н.челобанова

Редактор Н.Рогулич Техред Е.Харитончик Корректор Г.Назарова

Заказ 10232/73 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4