Устройство для определения корня квадратного из суммы квадратов

 

Союз Советски к

Социапистическии

Республик

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1 и905816 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 09. 04. 80 (21) 2908339/18-24 с присоединением заявки J4 (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.82. Бюллетень Фвб

Дата опубликования описания 15. 02. 82 (5l)M. Кл.

4> 06 г 7/552

Гасударственный комитет СССР ао делам езсбретеннй н открытнй (53) УДК681.325 (088. 8} (72) Авторы изобретения

В.Б. Дудыкевич и В.H. Каксимович (7l ) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОРНЯ КВАДРАТНОГО

ИЗ СУИИЫ КВАДРАТОВ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть испогьзовано в специализированных цифровых устройствах обработки информации.

Известно устройство, содержащее три элемента И, четыре элемента запрета, коммутатор, два счетчика, делитель частоты и два элемента

ИЛИ f11.

Недостатками данного устройства являются невозможность определения корня квадратного из суммы квадратов трех или более величин и его низкая точность, обусловленная заменой исходного уравнения приближенными равенствами.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее двоичный счетчик, первый дешифратор, ключевые каскады с самоблокированием, многовходовый квадратирующий элемент, нуль-орган, генератор сигналов, второй двоичный счетчик, второй дешиф- . ратор, функциональный преобразователь и регистрирующее устройство (21

Недостатком этого устройства является его сложность.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения корня квадратного из суммы квадратов, t0 содержащее К-разрядный и g-разрядный счетчики, причем вход К-разрядного счетчика является входом устройства, содержит триггеры, элементы И, ИЛИ, элемент задержки, груп15 пы элементов И, причем управляющие и сигнальные входы элементов И первой группы соединены соответственно с

К+1 К-3 выходами 1. 2, .,К-11 и (2,...,О)

20 разрядов К-разрядного счетчика, ус- тановочный вход К-разрядного счетчика соединен с первым входом первого триггера и является установочным

3 90581 входом устройства, второй вход котоI к- рого подключен к . 1 (1+i)-разЕ

1=—

1 ряду К-разрядного счетчика, выход

К-1 5 () разряда счетчика соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, остальные входы которого подключены к выходам элементов И первой группы, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к прямому выходу первого триггера,а выход первого элемента И подключен к первому входу второго элемента

ИЛИ, второй вход которого соединен через элемент задержки с выходом второго элемента И, первый вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, счетному входу 1-разрядного счетчика и первому входу второго триггера, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, прямой выход второго триггера подключен к второму входу второго элемента И, первый вход третьего элемента ИЛИ соединен с выходом . — 1

1= ) — разряда 1, — разрядного счет2 чика, выходы (,...,8-1) и

Я+1 зо

Г-3 ..О) разрядов которого соединены соответственно с управляющими и сигнальными входами элементов И

35 второй группы.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство содержит разрядные счетчики 1 и 2, группы 3 и 4 элемен40 тов И, элементы g- ИЛИ, триггеры

8 и 9, элементы 10 и 11 V и элемент задержки 12.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении счетчик 1 устанавливается в нулевое состояние, а в счетчик 2 записывается число

М (0) =, где N коэффициент

Nn,g

50 пересчета счетчика 2; Хп — коэффициент пропорциональности. Триггер

8 устанавливается в нулевое положение, закрывая при этом элемент

10 И. Входные величины представленные в унитарном коде, поступают последовательно на вход устройства.

Причем, после постугления на вход очередной величины по установоч6 4

HoMy BxoRy 3 устройства производи ся установка счетчика 1 и триггера

8 в исходное состояние. Счетчик 1 осуществляет подсчет входных импульсов. При достижении числа в счетчике 1 величины N О)

1 r

1 ю! где Мт „ — коэффициент пересчета счетчика 1, а К вЂ” коэффициент про— порциональности, на промежуточном выходе этого счетчика появляется сигнал, устанавливающий триггер 8 в единичное состояние. Элемент И 10

I при этом открывается, и импульсы с выхода элемента ИЛИ поступают на вход элемента 6 ИЛИ. Управляющие входы элементов И группы 3 соединены с единичными выходами старших разрядов счетчика 1, а сигнальные входы подключены к выходам младших разрядов счетчика 1. Таким образом,частота импульсов на выходе элемента

ИЛИ определяется числом 1;,t),ñîдержащимся в счетчике 1 и изменяющимся в процессе вычисления, и частотой fg, постугающей на вход счетчика 1

f- )=ьt3 r-, о ° (1)

Частота импульсов на выходе элемента 6 ИЛИ определяется суммой частот на ее входах

f2,t) = "„;t) + Г,й), (z) где f> t) - частота импульсов на выходе элемента 11 И.

Управляющие входы элементов И группы 4 соединены с единичными выходами старших разрядов советчика,а сигнальные входы подключены к выхо-, дам младших разрядов счетчика 2.Таким образом, частота импульсов на выходе элемента 7 ИЛИ определяется числом (t), содержащимся в счетчике 2 и изменяющимся в процессе вычисления, и частотой Г (t), поступающей на выход счетчика 2

Г,,) NQ(t) „) (Л)

Л у

Элемент 11 ) и триггер 9 представляют собой схему вычитания,частота импульсов на выходе которой определяется разностью частот на ее входах

1: (} = i <(t) — f t) . () S 905816 6

Из выражений (2), (3) и (4) сле) С учетом уравнения (1o) имеют дует, что 1() = - . ) )},t) (5)

11

Подставляя в уравнение (5) значение частоты из выражения . (1) имеют — f (t) = - — (7) о=

Х (n)< =, пМ (n)

1 уравнение (14) имеет вид и

Nag, .1 pn

" 1=1 (15) Подставляя значения частот Г0 и

l,t) из выражений (7) в уравнение (6), получают; (16) или

Ге — —

-tp = Чr- Jx„ и ,Ф

Определяют число, которое содер жится в счетчике 2 после поступления на вход устройства первой входной величины, гредставленной числом импульсов Ny . Для этого интегрируют выражение, 8) с учетом пределов изменения переменных (17) или )т), Технико-экономическая эффективность от внедрения предлагаемого устройства обусловлена значительным упрощением устройства.

"O М Х1

5 тп

" ®« Ь2-,„) „Май„(2„g2

H)}(0) п1 М„(0) 50 формула изобретения

s " "2(Ю

" ")М)-к — 5 N ьи« ) (Мр 1 Й„(0) "

Устройство для определения корня квадратного из суммы квадратов,содержащее 1- и 1,-разрядные счетчики, 55 причем вход K-ðàýðÿäíoãî счетчика является входом устройства, е т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, оно содержит триггеры, Отсюда

+ — "- - — - (0) 3 (12)

"О Р1,, XK "1

"1ЬД) г = Г ), „)

1, „„О К,„ 1%1 б")}

Частоты и Г (1), поступающие на входы счетчиков 1 и 2, связаны с числами 1Ч ;1) и Е (t) уравнениями

Е5 nГ )а;1() = - „,-K rt)dN (t) (8)

)) и) и

25 де р — результат, зафиксирован- ный в счетчике 2 после поступления а вход счетчика 1 „ ) 1импульсов. 40

Решив уравнение (9), получают: л — iiig(Q) + —,— (—., (0) 3, 1 8)

Число N р зафиксированное в счет- 45

)} 7 чике 2 после постугления на вход устройства второй входной величины, представленной числом импульсов ., ( определяется иэ уравнения

N> =N (0) + — fN„ X< - 2N (ц) l (13)

2 п)а 1,}. q E}. N„- ), 1

В общем случае при гоступлении на вход устройства и-входных величин, представленных числами импульсоВ 111 „, Ngg . )1),, число Np зафиксированное в счетчике 2, ог,ределяется выражением:

"е

Н, М)О), - ««) ....))„-n«„

EE г „ 1 Ъ п

При выборе начальных состояний счетчиков 1 и 2 согласно уравнения

В гредлагаемое устройство по сравнению с известным введены два триггера, два элемента й, элемент задержки, три элемента ИЛИ и две группы элементов И. В то же время иэ состава устройства исключены два дешифратора, ключевые каскады с самоблокированием, многовходовый квадратирующий элемент, нуль-орган, генератор сигналов и функциональный преобразова ель, чем и достигается значительное упрощение устройства.

7, 90 элементы К, ИЛИ, элемент задержки, группы элементов И, причем управляющие и сигнальные входы элементов И первой группы соединены соответстЬ.1 венно с выходами (,...,k-1) и

r=3 (=,...,О) разрядов К-разрядного счетчика, установочный вход I(-разрядного счетчика соединен с первым входом первого триггера и явгяется установочным входом устройства,второй

К" вход которого оодклюквн к (1ti) разряду 1(-разрядного счетч ика, выход ,1 -1 ---) разряда счетчика соединен с

Z первым входом первого элемента NJiN, остальные входы которого подключены к выходам элементов И первой гругпы, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента К, второй вход которого подключен к грямому выходу первого триг" гера, а выход первого элемента И подключен к первому входу второго эле5816 8 мента ИЛИ, второй вход которого соединен через элемент задержки с выходом второго элемента V„, первый вход которого подключен к выходу второго элемента КЛИ, счетному входу 1.-разрядного счетчика и первому входу второго триггера, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, прямой выход второго

10 триггера подключен к второму входу второго элемента И, первый вход третьего элемента ИЛИ соединен с вы1-1 ходом к ) разряда 1.-разрядного ,Я +1 счетчика, выходы — —,..., 3-1) и

-3 —,...,О) раэрядОв KOTOpOl COe динены соответственно с управляющими и сигнальными входами элементов И второи Группы.

Ксточники информации, принятые во внимание гри экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

1" 642704, кл. С 06 Г 7/38, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

1 432493, кл, G 06 Г 7/38, 1972 (прототип}.

905816

Составитель 8. Земенков

Техред Л.Пекарь Корректор N. Демчик

Редактор Л. Повхан

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

Заказ 365/64 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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