Цифроаналоговое множительное устройство

 

ЦИФРОАНАЛОГОВОЕi МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее два регистра , выход первого из которых соединен с цифровь(м входом первого преобразователя код-ток, подключенного аналоговым входом к вьгходу источника опорного напряжения, а выходом к входу первого преобразователя токнапряжение , соединенного выходом с аналоговым входом второго преобразователя код-ток, подключенного цифровым входом к выходу второго регистра , а выходом - к входу второго преобразователя ток-напряжение, выход которого является выходом-устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности умножения р широком диапазоне изменения значе ий сомножителей, в него дополнительно введены коммутатор, блок сравнения , линии задержки, генератор тактовых импульсов и третий и четвёртый регистры, соединенные информационными входами с шинами ввода кодов соответствующих сомножителей, а управляющими входами - с выходом генератора тактовых импульсов, причем выход третьего регистра подключен к первому информационному входу блока сравнения и через первую линию задержки - к первому информационному входу коммутатора, соединенного пер (Л вым и вторым выходами с входами первого и второго регистров соответственно , управляющими входами - с прямым и инверсным выходами блока сравнения , а вторым информационным входом - с выходом второй линии задержки ,- подключенной входом к выходу четвертого регистра и к второму информационному входу блока сравнения, Ol соединенного стробирующим входом с о ел выходом генератора тактовых импульсов .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1И

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3538341/18-24 (22) 11.01 .83 (46) 15.12.86. Бюл. Р 46 (72) М.Е. Бородянский, Е. В.Крютченко, В.Л.Онопко, Б,А,Уточкин и В,С.Федотов (53) 681.34(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 674042, кл. 0 06 G 7/16, 1976.

Шило В.Л.. Функциональные аналоговые интегральные микросхемы. M,:

Радио и связь, 1982, с. 44, рис.1, 24б. (54)(57) ЦИФРОАНАЛОГОВОЕ. МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее два регистра, выход первого из которых соединен с цифровым входом первого преобразователя код-ток, подключенного аналоговым входом к выходу источника опорного напряжения, а выходомк входу первого преобразователя токнапряжение, соединенного выходом с аналоговым входом второго преобразователя код-ток, подключенного цифровым входом к выходу второго регистра, а выходом — к входу второго преобразователя ток-напряжение, выход которого является выходом устройства, (51)4 G 06 J 3/00 G 06 G 7 16 отличающее ся тем, что, с целью повышения точности умножения в широком диапазоне изменения значений сомножителей, в него дополнительно введены коммутатор, блок сравнения, линии задержки, генератор тактовых импульсов и третий и четвертый регистры, соединенные информационными входами с шинами ввода кодов соответствующих сомножителей, а управляющими входами — с выходом генератора тактовых импульсов, причем выход третьего регистра подключен к первому информационному входу блока сравнения и через первую линию saдержки - к первому информационному

З входу коммутатора, соединенного первым и вторым выходами с входами пер-. вого и второго регистров соответственно, управляющими входами — с пря- ® а мым и инверсным выходами блока сравнения, а вторым информационным входом — с выходом второй линии задержки,.подключенной входом к выходу чет вертого регистра и к второму информационному входу блока сравнения, соединенного стробирующим входом с выходом генератора тактовых импульсов.

Я

1! 05050

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и моw,åò найти применение, в частности, в гибриднь1х вычислительных ма113инах и системах.

Известно цифроаналоговое множительное устройство, содержащее клю чи, элементы памяти, компаратор, генераторы тактовых и синхронизиру.—

1ощих импульсов, реверсивный счетчик и цифроаналоговый преобразователь °

Недостатками устройства являются пониженные быстродействие и точность

y-;. ножения сомножителей, пгедставлен116Г»1 В КОДОВОЙ ФОРМЕ.

Протo Tèïo61 из обретения является цифроаналоговое м11ажительное устройс тво содержащее два регистра, Вьг<ад 1:=рRc7Iо из которых соединен с цифраь61м входом преобразователя кодтак, падкгооченного аналоговым входом к выходу ис гачника опорного напряжения, а выходом — к вхоцу первого преобразователя так-лапрягкение, соединенного выходом с аналоговым входом второго преобразователя кад-ток, П O " <3330тг Еlтlта ГО IJH()7P OB66» I ВХОД О»1 К Вь! ходу второго регистра, а выходом— к входу Второго преобразователя такПагтРтгже;ИЕ q ВЫХОД КОТОРОГО 1311 т1Г1С1 тСЯ в 17<о;.:,О11 устройства, а вхоцы регистРав соединены с шинами ввода кодов сомножителей °

1iB »oñòàTêoì прототипа является пониженная точность умножения при изменении значений кодов сомно73о1телей В щи раком динамггче с ком диапазат-1 е

13ельго изобретения является поныв

35 кение точ 1ости умножения В 1тгракoM

40 диапазоне изменения зна гений сс . !о.Зо.гтелет.г указанная цель достигастс I тем, To .: цифроаналоговое множительное

УСтРайг тт1О, СОДЕРжаЩЕЕ Дпа РЕГИСтРа, 1 45 вьгход первого из IcoTop617< соединен с цифровым вхоцом первого преобразователя кад-ток, подключенного аналоговым входом к вь1хаду источника опорнага напряжения, а вь1хадом к входу. первого преобразователя ток-напряже50 низ, саединеннага вы3<адам с аналоговым входом второго преобразователя код-ток, подклютгениагo цифровым входам к вь1ходу второго регистра, а выходам — к входу второго преобразователя ток — напря71<ение, выход которога является выходом устройства „дагталн31тельпа введены Ic<7MN JTp Toр.блок сравнения, линии задержки, генератор тактовых импульсов и третий и четвертый регистры, соединенные информационными входами с нинами ввода кодов соответствующих сомгго73огтелей, а управляющими входами — с вьгходом генератора тактовых импульсов, причем выход третьего регистра подключен к первому информационному входу блока сравнения и через первую линию задержки к первому информационному входу коммутатора, соединеннога первь3м и вторым выходами с входами первого

И B JOPOI О РЕГ11С ГРОВ COO TBe I C I BelIIIO, управляющими Входами — с прямым и и13версньп1 вьгхадами блока сравненн, а вторым информационным входам — с выходом второй линии задер".;<ки, подкл1оченной Входом к выходу четвертого регистра и к второму информационному входу блока сравнения, соединенного стробирующим входом с вь37<одам генератора тактовых импульсов, На чертеже изображена структурная схема цифроаналогового мно73дгтелъпога устройства.

Первый регистр 1 соединен выходам с цифровым входом первого преа бт7а зоватp Jlsl 2 кад- Toke пацт< люче11. IIO

=o аналоговым входам к выходу источника 3 опорного напряжения, а выходам — к входу первого преобразователя 4 так-напряжение. Выход преобразователя 4 соединен а аналаговы1 входом второго преобразователя 5 кад-ток, падкл1оченнога цифровым Bzo дом к выходу второго регистра 6, а г3ыхадам к ВХОДУ втnpol о преабр<3зователя 7 так-напряжение., выход которога является гыхадам устройства, Третий и -гетвертый регистрь. 8 и 9, саеди Iåkll.l инфармационнымп входами с п1ипами 1О и 11 ввода кодов соответствующих сомножителей „а управля1ощими входами — с выходок генератора

12 тактовых импульсов. Выход третьего регистра 8 подключен к первому информационному входу блока 13,сравнения и через первую линию 14 задержки — к первому информационному входу коммутатора 15. 1<оммутатор соединен первым и вторым выходами с входами первого и второго регистров 1 и 6 соответственно, управляю331ими гхадамг - с. прямым и инверсным

Выходами бло;<а. 13 сравнения, а вторьгм информационным входом — с Bbtxo дам второй линии 16 задержки. Линия задержки подключена входом к выха3 11050 ду четвертого регистра 9 и к второму информационному входу блока 13 сравнения, соединенного стробирующим входом с выходом генератора 12. Коммутатор 15 выполнен на четырех группах

17, 1 8, 19.и 20 элементов И и двух группах 21 и 22 элементов ИЛИ.

Устройство работает следующим образом.

Коды множимого И и множителя N Я

1 поступают в устройство по шинам 10 и 11 на входы регистров 8 и 9 соответственно. Затем импульсами с генератора 12 тактовых импульсов коды из регистров 8 и 9 продвигаются в блок

13 сравнения поразрядно, начиная со старших разрядов. Блок 13 сравнения сравнивает коды потактно по мере их поступления на входы, Одновременно коды поступают на входы линий 14 и 20

16 задержки, Сигналы с выходов блока

13 сравнения управляют работой коммутатора 15 таким образом, что реализуется следующий алгоритм работы устройства: больший по величине из со- 25 множителей направляется по тракту с меньшей погрешностью преобразования.

Перед началом продвижения кодов сомножителей блок 13 сравнения находится в исходном состоянии. Если ко- 30 ды сомножителей одинаковы, состояние блока 13 сравнения не изменится. Поэтому, рассмотрим работу устройства в случае неравенства кодов, 1. N >И . Состояние блока 13 срав-35 нения не изменится и сомножители пройдут преобразование по следующим трактам: код N, — линия 14 задержки, группа 17 элементов И и группа. 21 элементов ИЛИ, регистр 1, преобразова-р тель 2 код-ток, преобразователь 4 ток-напряжение, преобразователь 5 код-ток и через преобразователь 7 ток-напряжение на выход устройства, код N„ - линия 16 задержки, группа 45

20 элементов И и группа 22 элементов

ИЛИ, регистр 6, преобразователь 5 код-ток и через преобразователь 7 ток-напряжение на выход устройства.

2, N

4 ток-напряжение, преобразователь

5 код-ток и через преобразователь

7 ток-напряжение на выход устройства.

После окончания продвижения входных кодов коды, образовавшиеся в регистрах 1 и 6, поступают на преобразование в соответствующие преобразователи 2 и 5 код-ток. На аналоговый вход преобразователя 2 код-ток поступает опорное напряжение с выхода источника 3 опорного напряжения. Ток с выхода преобразователя 2 поступает на вход преобразователя 4 ток-напряжение, где и преобразуется в напряжение, которое используется в качестве опорного напряжения в преобразователе 5 код-ток. На цифровые входы преобразователя код-ток поступает код второго сомножителя, и в результате преобразования на выходе преобразователя,::получаем ток, пропорциональный произведению сомножителей, который поступает на вход преобразователя 7 ток-напряжение ° Напряжение на выходе преобразователя 7 является выходным напряжением устройства.

Когда код N проходит по перво1 му преобразовательному тракту, а код N — по второму тракту, относительная погрешность произведения ь

1 2 — 1 2 -1 о = 1+ --ф + — -- м+ -- — — 11

N N N.N

1 1 1 где 11 — относительная погрешность каждого тракта, приведенная к весу младшего разряда цифроаналогового тракта преобраэ ователя, n — - количество разрядов по каждому тракту преобразования.

Если же прохождение кодов сомножителей противоположное, то относительная погрешность

1 2 -1 2 — 1 и

$ =У+ — У + — — y+ — — -- 1 .Н Н И N

Таким образом, направляя по первому тракту каждый ряд код большего из двух сомножителей, можно уменьшить погрешность преобразования и тем самым повысить точность перемножения двух сомножителей.

Рассмотренное устройс гво позволяет в среднем получить погрешность результата перемножения вдвое меньше,. чем в прототипе. Для случая, Составитель

Редактор С.Титова Техред И.Попович Корректор Е.Рошко

Заказ 6973/2

Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Н-35, Раушская наб., д. 4/5

11роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1105050 6 когда требуется обеспечить точность рактеристиками, Укаэанные обстояпреобразования, равную точности про- тельства обеспечивают технико-эконототипа, устройство может быть реа- мическую эффективность возможного лизовано на более дешевой элементной применения рассмотренного множительбазе с худшими метрологическими ха- ного устройства.