SU877530A1 - Device for computing square root - Google Patents
Device for computing square root Download PDFInfo
- Publication number
- SU877530A1 SU877530A1 SU802865126A SU2865126A SU877530A1 SU 877530 A1 SU877530 A1 SU 877530A1 SU 802865126 A SU802865126 A SU 802865126A SU 2865126 A SU2865126 A SU 2865126A SU 877530 A1 SU877530 A1 SU 877530A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- square root
- inputs
- counter
- output
- integrators
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Description
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОРНЯ КВАДРАТНОГО(54) DEVICE FOR EXTRACTING SQUARE ROOT
Изобретение относитс к вычислительной и измерительной технике и предназначено дл извлечени корн квадратного из двоичного кода числа.The invention relates to computing and measurement technology and is intended to extract the square root of a binary code number.
Известно устройство дл извлечени корн квадратного, содержащее счетчики , сравнени кодов, триггерыГ1ТA device for extracting square root, containing counters, code comparisons, triggers, is known.
Недостатком устройства вл етс низка точность, вызванна тем, что to оно позвол ет получать только целочисленные значени корн , и низкое быстродействие. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройство zj дл извлечени корн квадратного содержащеетри интегратора с последовательным переносом и реверсивный счетчик. В известном устрой стве производитс преобразование кода входного сигнала N и кода результата извлечени корн квадратного n(t), вThe drawback of the device is low accuracy, due to the fact that to it allows to obtain only integer values of the root, and low speed. The closest in technical essence to the present invention is a device zj for extracting a square root containing three integrator with sequential transfer and a reversible counter. In the known device, the code of the input signal N and the result code of the square root extraction n (t) are converted into
частности fj, и fyq(t), соответственно равныеparticular fj, and fyq (t), respectively, equal
Js. Js.
(1)(one)
NN
NN
mm
NN
5five
n(t). n (t).
(2)(2)
lilirtlilirt
где fg - опорна частота;where fg is the reference frequency;
%i емкости интеграторов с последовательным переносом,% i capacity integrators with sequential transfer,
и коррекци числа n(t) импульсами разностной частоты Cf(sj - fj(t)3 до установлени равенства f«(t). Недостатком этого устройства вл етс низкое быстродействие, вызванн(эе тем, что коррекци n(t) производитс разностной частотой, котора может быть очень малой, особенно при уравнивании образующих ее частот. Цель изобретени - повышение быстродействи устройства. 38 Поставленна цель дости1аетс тем, что в устройство дл извлечени корн квадратного, содержащее интеграторы и реверсивный счетчик, причем входы первого и второго интеграторов подключены к входу опорной частоты устройства управл ющий вход первого интегратора соединен с информационным входом устройства , выход второго интегратора соединен со входом третьего интегратора , введены регистр, два счетчика, группа элементов И, элементы И, ИЛИ и блок коррекции, причем входы первого и второго счетчиков подключены к вьгхо дам первого и третьего интеграторов соответственно, а выходы переполнени - к первому и второму входам блока коррекции, информационные выходы первого счетчика, соединены с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых соединены с выходами ре гистра j подключенными к управл ющим . входам второго и третьего интеграторов , а выходы элементов И соединены со входами элемента ИЛИ, входы сложени и вычитани реверсивного счетчика соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, первые входы которых подключены к выходу элемента ИЛИ, вторые - к первому а третьи - соответственно ко второму и третьему выходам блока коррекции, четвертый выход которого соединен со входами сброса первого и второго счет чиков, первого, второго и третьего ин теграторов и входам управлени записью регистра, входы которого соединен с выходами реверсивного, счетчика. Блок коррекции содержит два триггера , три элемента И, элемент ИЛИ, причем первые входы первого и второго триггеров вл ютс соответственно первым и вторым входами блока коррекции, вторые входы подключены к выходу перв го элемента И, соединенного с четвертым выходом блока, входы первого элемента И соединены соответственно с первыми выходами первого и второго триггеров, подключеннымик первым вхо дам соответственно второго и третьего элементов И и вл ютс вторым и третьим выходами блока коррекции, вторые выходы первого и второго триггеров подключены ко вторым входам соответст венно второго и третьего элементов И, выходы которых соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого вл етс Iпервым выходом блока коррекции. 0 На чертеже приведена блок-схема устройства дл извлечени корн квадратного . Устройство состоит из интеграторов (с последовательным переносом , счетчиков 4 и 5, реверсивного счетчика 6, регистра 7, группы элементов И 8, элементов И 9, 10 и ИЛИ 1I блока 12 коррекции, включающего в себ триггеры 13 и 14, элементы И 15-17 и ИЛИ 18. 4 и 5 представл ют собой двоичные счетчики импульсов, инверсный выход каждого триггера которых соединен со входом триггера следующе-. го разр да. Регистр 7 состоит из D-триггеров, входы синхронизации которых объединены в общую шину управлени переносом, а D-ВХОДЫ триггеров вл ютс входами регистра. Устройство работает следующим образом . Перед началом каждого цикла извлечени корн квадратного интеграторы 1-3 с последовательным переносом, счетчики 4 и 5, триггеры 13 и 14 блока 12 коррекции сбрасываютс в ноль, а результат предьщущего извлечени корн Квадратного п переноситс из реверсивного счетчика 6 в регистр 7. Интегратор с последовательным переносом формирует частотно-импульсную последовательность с частотой следовани импульсов fj (выражение 1), пропорциональной величине входного сигнала N, поступающего на вход счетчика 4. Последний используетс в качестве делител частоты f| и, кроме того, совместно с элементами И 8 и элементом ИЛИ 11 образует интегратор с последовательным переносом, на выходе которого формируетс частотноимпульсна последовательность коррекции с частотой следовани импульсов f. f bL К m где m - числова емкость счетчиков 4 и 5. Интеграторы 2 и 3 с последовательным переносом, соединенные последовательно , на вход управл ющего кода которых подаетс код результата предыдущего извлечени корн квадратного п, формируют частотно-импульсную последовательность с частотой следовагде числова емкость интеграторов 2 и 3. Черсч врем t от начала цикла извлечени корн квадратного m последгний триггер счетчика 4 устанавливаетс в единичное состо ние и устанавливает в единицу триггер 13 блока 12 коррекции. Через врем ty от начала цикла извлечени корн квадратного устанавливаетс в единичное состо ние последний триггер счетчика 5 и устанавливает в единицу триггер 14. При равенстве частот fij геры 13 и 14 устанавливаютс в едини цу в одно и то же врем . При этом на выходе схемы неравнозначности, образованной элементами И 15 и 16 и элементом ИЛИ 18, находитс нулевой потенциал , который запрещает прохождение импульсов коррекции с выхода эле мента ИЛИ 11 на вход реверсивного счетчика 6, где остаетс результат предыдущего извлечени корн квадрат ного П . с учетом выражений (7), (l)and correction of the number n (t) by pulses of the difference frequency Cf (sj - fj (t) 3 before the equality f "(t) is established. A disadvantage of this device is the low speed caused by (because the correction n (t) is produced by the difference frequency The aim of the invention is to increase the speed of the device. 38 The goal is achieved by the fact that the device for extracting the square root containing the integrators and the reversible counter, and the inputs of the first and second integrators The control input of the first integrator is connected to the information input of the device, the output of the second integrator is connected to the input of the third integrator, a register, two counters, a group of elements AND, elements of AND, OR and a correction unit, and the inputs of the first and second counters are entered connected to the first and third integrators of the first and third integrators, respectively, and the overflow outputs to the first and second inputs of the correction unit, the information outputs of the first counter, are connected to the first inputs of the AND group elements, the second inputs of which are connected to the outputs of the registry j connected to the control. the inputs of the second and third integrators, and the outputs of the AND elements are connected to the inputs of the OR element, the addition and subtraction inputs of the reversible counter are connected respectively to the outputs of the first and second AND elements, the first inputs of which are connected to the output of the OR element, the second to the first and the third the second and third outputs of the correction unit, the fourth output of which is connected to the reset inputs of the first and second counters, the first, second and third integrators and the control inputs of the register entry whose inputs are connected not with reversible, counter outputs. The correction block contains two flip-flops, three AND elements, an OR element, the first inputs of the first and second flip-flops being the first and second inputs of the correction block, the second inputs connected to the output of the first And element connected to the fourth output of the block, the inputs of the first And element connected to the first outputs of the first and second triggers respectively, connected to the first inputs of the second and third elements AND, respectively, and are the second and third outputs of the correction unit; the second outputs of the first and second triggers trench are connected to second inputs of respectively the second and third AND gates, whose outputs are connected to the inputs of the OR gate, the output of which is Ipervym output correction unit. 0 The drawing shows a block diagram of a device for extracting a square root. The device consists of integrators (with sequential transfer, counters 4 and 5, reversible counter 6, register 7, group of elements AND 8, elements AND 9, 10, and OR 1I of correction block 12, including triggers 13 and 14, elements AND 15 17 and OR 18. 4 and 5 are binary pulse counters, the inverse output of each trigger of which is connected to the trigger input of the next bit. Register 7 consists of D-triggers, the synchronization inputs of which are combined into a common transfer control bus, and D-INPUTS for triggers are register inputs. It operates as follows: Before the beginning of each extraction cycle, the square root integrators 1-3 with sequential transfer, the counters 4 and 5, the triggers 13 and 14 of the correction block 12 are reset to zero, and the result of the previous square root extraction is transferred from the reversible counter 6 to the register 7. The sequential transfer integrator generates a frequency-pulse sequence with a pulse frequency fj (expression 1) proportional to the input signal N, fed to the input of the counter 4. Last used It is cast as a frequency divider f | and, in addition, together with the elements of AND 8 and the element OR 11, forms an integrator with sequential transfer, at the output of which a frequency-pulse correction sequence with a pulse frequency f is formed. f bL К m where m is the numerical capacity of the counters 4 and 5. The integrators 2 and 3 with sequential transfer, connected in series, the input of the control code of which is supplied with the result code of the previous extraction of the square root n, form a frequency-pulse sequence with the frequency followed by the number capacity integrators 2 and 3. The clock time t from the start of the extraction cycle, the square root m, the subsequent trigger of counter 4, is set to one and the trigger 13 of correction unit 12 is set to one. After time ty from the beginning of the extraction cycle, the square root is set to one state, the last trigger of counter 5 and sets trigger to unit one. When the frequencies fij are equal, heres 13 and 14 are set to one at the same time. At the same time, at the output of the unequal circuit formed by elements 15 and 16 and element 18, there is a zero potential that prohibits the passage of correction pulses from the output of element 11 or 11 to the input of the reversible counter 6, where the result of the previous extraction of the square root P remains. taking into account expressions (7), (l)
NiNi
УHave
п P
Если частоты fj и fy не равны, то один из триггеров 13 и 14 блока 12 коррекции сработает раньше. При этом на выходе элемента ИЛИ I8 по вл етс единичный потенциал, разрешающий прохождение импульсов корректирующей последовательности f на один из входов вычитающего счетчика 6 (при - на вход сложени , при N у| на вход вычитани ). При установке в единицу второго триггера блока I2 на выходе элемента ИЛИ 18 по вл етс нулевой потенциал и поступление импульсов последовательности fj на вход счетчика 6 прекращаетс , а на выходе элемента И 1 7 по вл етс импульс сброса,, производ щий установку в ноль интеграторов 1-3, счетчиков 4 и 5, триггеров 13 и 14 и перенос кода из счетчика 6 в регистр 7. При этом за врем между установками в единицу триггеров 13 и 1 тригIf the frequencies fj and fy are not equal, then one of the triggers 13 and 14 of the correction block 12 will work earlier. At the same time, at the output of the element OR I8, a single potential appears, allowing the passage of the pulses of the correction sequence f to one of the inputs of the subtracting counter 6 (with - to the addition input, with N y | to the input of the subtraction). When the unit I2 is triggered at one unit, zero potential appears at the output of the element OR 18 and the arrival of pulses of the sequence fj at the input of counter 6 stops, and at the output of the element AND 1 7 a reset pulse appears, producing a zero setting of integrators 1 -3, counters 4 and 5, triggers 13 and 14, and transfer of code from counter 6 to register 7. At the same time, between the settings in unit triggers 13 and 1 trig
Тогда разность Af частот f, и f Then the difference Af of the frequencies f, and f
35 можно представить следующим образом:35 can be represented as follows:
|fN-fц| | T +дп)|.(13) | fN-fц | | T + dp) |. (13)
m п m p
4040
При выполнении услови 2п п из выражени (13) следует, чтоWhen condition 2n p is fulfilled from expression (13), it follows that
.- i. u.f . тк1.- i. u.f. tk1
Ah Ah
2f.n2f.n
а с учетом выражени (4) того, чтоand taking into account the expression (4) that
1one
N VlN vl
Af Af
JN иJn and
J fNJ fN
(14)(14)
Г R
vi I,vi I,
что соответствует выражению (lO).which corresponds to the expression (lO).
Предлагаемое устройство выгодно от личаетс от известного, ибо имеет гораздо более высокое быстродействие. т. е. за интервал времени коррекut I в счетчик 6 поступает количество импульсов an, равное Лп а с учетом выражений (9), (5), (б) /3) fM-n 1 1 1 Лп - м т I, (10) 6 устанавливаетс число и в счетчике реъ ± п , . (II) пропорциональное корню квадратному из входного числа N. Справедливость последнего утверждени вытекает из следующих соображений. Число N, из которого извлекаетс орень квадратный, можно представить ак квадрат откорректированного на веичину п предыдущего результата излечени корн , умноженный на коэффииент N -тThe proposed device is different from the known, because it has a much higher speed. i.e., during the time interval of correction I, counter 6 receives the number of pulses an, equal to Lp а taking into account expressions (9), (5), (b) / 3) fM-n 1 1 1 Lp - m t I, ( 10) 6 sets the number and in the counter re ± n,. (Ii) proportional to the square root of the input number N. The validity of the last statement follows from the following considerations. The number N, from which the square root is extracted, can be represented as the square of the previous cure-corrected root result, multiplied by the coefficient N - t
При неравенстве частот f и fw{fc) (выражени 1 и 2) в известном устройстве дл извлечени корн квадратного возникает переходный процесс, определ ющийс уравнением fi TiIf the frequencies f and fw (fc) are not equal (expressions 1 and 2), in a known device for extracting a square root, a transient occurs, which is defined by the equation fi Ti
- J f(t)dt n{t). (15) - J f (t) dt n (t). (15)
Из (l5) с учетом (Он (2) следует, что длительность переходного процесса То составл етVf4 тЬз), ) относительна погрешность Здесь Пф - фактически полученное значение корн квадратного из числа N. Дл предлагаемого устройства врем цикла извлечени корн квадратного tX) составит большее из времени или t.. При tw 7 t fvi учетом выражений (1 ( б) и (4) отношение C2/t составл ет Т2 nin l + dli±(f) cf 6,( При , и номиналь ном значении Пц0;у 1000, что имеет место в реальном нзвлекателе корн квадратного, ,4. Если условие 2л У и п не выполн етс , дл точного извлечени корн квадратного в предлагаемом /устройстве требуетс несколько циклов извлечени корн . При использовании предлагаемого устройства в реальных элек трических системах, где действующие значени напр жени и силы переменно го тока могут измен тьс в пределах О,5-1,5 от их номинальных значений, а следовательно, п измен етс в пределе от 500 до 1500, максимальное вр м извлечени корн квадратного необ ходимо при изменении п от 500 до 150 или наоборот и составит при погрешно ти менее 0,001, как показывают экспеFrom (l5) taking into account (He (2) it follows that the duration of the transient process is Vf4 tb3),) the relative error Here Pf is actually the obtained square root value of the number N. For the proposed device, the cycle time of square root extraction tX) will be longer of time or t. At tw 7 t fvi, taking into account the expressions (1 (b) and (4), the ratio C2 / t is T2 nin l + dli ± (f) cf 6, (When, and the nominal value of P0; y 1000, which takes place in the real collector square root, 4. If the condition of 2n Y and n is not met, to accurately extract the square root In the proposed device, several cycles of extraction of the roots are required. When using the proposed device in real electrical systems, where the effective values of voltage and alternating current can vary within O, 5-1.5 from their nominal values, and therefore , n varies in the limit from 500 to 1500, the maximum extraction time of the square root is necessary when changing n from 500 to 150 or vice versa, and with an error of less than 0.001, as shown by the experiment
риментальные исследовани , не более трех циклов, т. е.Experimental studies, no more than three cycles, i.e.
Т. ЗТ.T. Sn.
Таким образом, даже в этом случае предлагаемое устройство выигрывает в быстродействии по, сравнению с известным , посколькуThus, even in this case, the proposed device gains in speed in comparison with the known, since
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802865126A SU877530A1 (en) | 1980-01-07 | 1980-01-07 | Device for computing square root |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802865126A SU877530A1 (en) | 1980-01-07 | 1980-01-07 | Device for computing square root |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU877530A1 true SU877530A1 (en) | 1981-10-30 |
Family
ID=20870285
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802865126A SU877530A1 (en) | 1980-01-07 | 1980-01-07 | Device for computing square root |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU877530A1 (en) |
-
1980
- 1980-01-07 SU SU802865126A patent/SU877530A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU877530A1 (en) | Device for computing square root | |
SU634300A1 (en) | Pulse-frequency differentiator | |
SU512468A1 (en) | Dividing device | |
SU528695A1 (en) | Pulse frequency multiplier | |
SU677108A1 (en) | Variable division factor frequency divider | |
SU413479A1 (en) | ||
SU675421A1 (en) | Digital squarer | |
SU583430A1 (en) | Digital computer | |
SU798854A1 (en) | Device for simulating network graphs | |
SU525116A1 (en) | Frequency integrator | |
SU966660A1 (en) | Device for measuring short pulse duration | |
SU886191A1 (en) | Frequency multiplier | |
SU600727A1 (en) | Signal frequency- to-digital code converter | |
SU413487A1 (en) | ||
SU951319A1 (en) | Device for bypassing grid area | |
SU572933A1 (en) | Frequency divider with fractional division factor | |
SU394781A1 (en) | DEVICE FOR EXTRACTING SQUARE ROOT | |
SU781809A1 (en) | Multiplier | |
SU1188750A1 (en) | Digital function generator | |
SU790099A1 (en) | Digital pulse repetition frequency multiplier | |
SU549806A1 (en) | Functional converter | |
SU611217A1 (en) | Voltage divider | |
SU911454A1 (en) | Time interval measuring device | |
SU982002A1 (en) | Multiplicating-dividing device | |
SU705686A1 (en) | Translator |