Вычислительное устройство

 

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее генератор импульсов, ключ, переключатель режима работы, двоичный счетчик, схему сравнения кодов, накапливающий сумматор, вычитающий счетчик, регистр аргумента и элемент ИЛИ, причем выход генератора импульсов соединен с информационным входом ключа, выход которого подключен к входу переключателя режима работы, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет вычисления дополнительной функции у

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

PEOlYB fly (! 9) () 1) (5!)4 С 06 F 15/31

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

OCYQAPCТ ЕНН1 (й HOMHTET CCCP по делаем изоБрктений и отн1 ытий (21) 3706298/24-24 (22) 27.02,84 (46) 30.07.85. Бюл. Ф 28 (72) В.Б.Дудыкевич, З.Ш.Батршин, Л.Т.Пархуць и З.М.Стрилецкий (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 896619, кл. G 06 F 7/544, 1980, Авторское свидетельство СССР

У 1008749, кл. С 06 F 15/31, 1981. (54) (57) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее генератор импульсов, ключ, переключатель режима работы, двоичный счетчик, схему сравнения кодов, накапливающий сумматор, вычитающий счетчик, регистр аргумента и элемент

ИЛИ, причем выход генератора импульсов соединен с информационным входом ключа, выход которого подключен к ,входу переключателя режима работы, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что,с целью расширения области применения за счет вычисления дополнительной функции (I =(1-ев),в него введены вычитатель, счетчик и элемент задержки, причем выход ключа соединен с тактовым входом накапливающего сумматора, информационные выходы которого подключены к информационным входам счетчика, информационные выходы которого соединены с информационными входами накапливающего сумматора, выход переполнения которого подключен к первому информа" ционному входу. вычитателя, выход которого соединен со счетным входом счетчика, первый выход переключателя режима работы подключен к второму информационному входу вычитателя и к первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом двоичного счетчика, информационные выходы которого подключены к информационным входам вычитающего счетчика и к первой группе информационных входов схемы сравнения кодов, второй выход переключателя режима работы соединен со счетным входом вычитающего счетчика, выход обнуления которого соединен с входом записи счетчика, вторым входом элемента

ИЛИ и через элемент задержки с входом записи вычитающего счетчика, выходы регистра аргумента подключены к второй группе информационных входов схемы сравнения кодов, выход которой соединен с управляющим входом ключа.

l 1170

Изобретение относится к вычислиЪ тельной технике и может быть исполь» зовано в блоках аппаратного вычисления функций специализированных ЭВИ, в линеаризирующих устройствах. 5

Цель изобретения — упрощение устройства, повышение быстродействия и расширение области применения за счет вычисления дополнительной функции

)=q(1-å ).

t0

На фиг.1 изображена блок-схема вычислительного: устройства, на фиг,2вариант реализации вычитателя.

Устройство (фиг.1) содержит генератор 1 импульсов, ключ 2, накапливающий сумматор 3, переключатель 4 режима работы с выходами 5 и 6, вычитатель 7 с входами 8 и 9 и вйходом

10, счетчик .11, элемент 12 задержки, вычитающий счетчик 13, элемент ИЛИ щ

14, двоичный счетчик 15, схему 16 сравнения кодов, регистр 17 аргумента.

Импульсный вычитатель (фиг.2) со держит D-триггер 18 и элемент

ИЛИ 19.

Работа импульсного вычитателя 7 подробно проиллюстрирована временными диаграммами (фиг,2).

Устройство для вычисления 11 ра- ЗО ботает следующим образом.

Пусть переключатель 4 режима работы находится в положении 6 и в накапливающем сумматоре 3 записана "!", в вычитающем счетчике 13 записана

"1, счетчик 11 памяти и двоичный

11 И 35 счетчик 15 находятся в нулевом состоянии, в регистре 17 аргумента записано число и

Поскольку двоичный счетчик 15 — . в нулевом состоянии, а в регистре 17 аргумента записано число !!, то на выходе схемы 16 сравнения кодов— уровень логической "1", разрешающий прохождение импульсов от генератора

1 импульсов опорной частоты через ключ 2 на тактовый вход накапливающего сумматора 3 и через ключ 2 на счетный вход вычитающего счетчика 13.

Первый импульс, поступивший от генератора 1 импульсов на тактовый вход накапливающего сумматора 3, прибавляет к содержимому накапливающего сумматора 3 содержимое счетчика 11.

Поскольку в накапливающем сумматоре 3 записана "!", а в счетчике 11 памяти "0", то, следовательно, соот46! 2 ношение накапливающего сумматора 3 остается прежним, т.е, равным едини- . це, что соответствует "1". Этот же первый импульс от генератора 1 импульсов через ключ 2 и переключатель

4 поступает на счетный вход вычитающего счетчика 13, в котором записана "1" и обнуляет его. На выходе обнуления вычитающего счетчика 13 появляется короткий импульс, который поступает через элемент ИЛИ 14 на. вход двоичного счетчика 15, увеличивая его содержимое на "1", и на вход записи счетчика 11, переписывая в этот счетчик содержимое накапливающего сумматора 3, т.е. "1", и через элемент 12 задержки на вход записи вычитающего счетчика 13, переписывая в него содержимое двоичного счетчика

15, т е. 1

Второй импульс от генератора 1 импульсов, поступающий на тактовый вход накапливающего сумматора 3, прибавляет к содержимому накапливающего сумматора 3 содержимое счетчика 11.

Поскольку в накапливающем суммато ре 3 записана "1", и в счетчике 11 записана "1", то, следовательно, состояние накапливающего сумматора 3 будет равно 2, соответствующее 2!. Этот же импульс вычитает "1" из счетчика 13.. Счетчик

13 вновь обнуляется и импульсом со своего выхода обнуления переписывает в счетчик 11 содержимое накапливающего сумматора 3, т.е. число 2, прибавляет "1" в двоичный счетчик 15 и через элемент 12 задержки переписывает из двоичного счетчика 15 в вычитающий счетчик 13 число 2.

Третий импульс от генератора 1 импульсов суммирует число 2 в накапливающем сумматоре 3 с числом 2 в счетчике 11, результат .будет равен 4.

Этот же импульс уменьшает на "1" содержимое счетчика 13, т.е. в этом счетчике остается число 1. Четвертый импульс от.генератора 1 суммирует число 4 в накапливающем сумматоре

3 с числом 2 в счетчике 11 и записывает результат равный 6, соответствующий 3!.

Этот же четвертый импульс вычита" ет из вычитающего счетчика 13 единицу, счетчик 13 обнуляется и импуль" сом с выхода обнуления переписывает число 6 из накапливающего сумматора 3 в счетчик 11, прибавляет единицу в

1170461 4

11 формируется код текущего значения, можно записать

3z = — dx

9 а

dy=dx — dx (3) Йу dx а-у а и

) =а(1-е ) з двоичный счетчик 15, после чего в нем будет записано число 3, и через элемент 12 задержки переписывает число 3 из двоичного счетчика 15 в вычитающий счетчик 13.

Далее устройство работает аналогичным образом.

Каждый импульс от генератора 1 импульсов прибавляют к содержимому накапливающего сумматора 3 содержимое 10 счетчика 11 и вычитает единицу из вычитающего счетчика 13. В том случае, если счетчик 13 обнуляется, -.о импульс с его выхода обнуления переписывает число из накапливающего сумма- 15

Э тора 3 в счетчик 11, прибавляет "1" в двоичный счетчик 15 и через элемент 12 задержки переписывает содержимое двоичного счетчика 15 в вычитающий счетчик 13. 20

Процесс вычисления продолжается до .тех пор, пока число в двоичном счетчике 15 не станет равным числу

)1 записанному в регистре 17 аргумента. В этот момент времени на выходе 25 схемы 16 сравнения кодов появляется и п уровень 0, который закрывает ключ

2, запрещая прохождение импульсов от генератора 1 импульсов.

: 30

При вычислении функции = (1-6 ) устройство работает следующим образом.

Переключатель 4 находится в положении 5. Накапливающий сумматор 3 и счетчик 11 находятся в нулевом состоянии, в регистре 17 аргумента записано число и

Поскольку двоичный счетчик 15 в нулевом состоянии, а в регистре 17 аргумента записано число n, то на выходе схемы 16 сравнения кодовуровень логической ."1", разрешающий прохождение импульсной последовательности х от генератора 1 импульсов опорной частоты через ключ 2 на тактовый вход накапливающего сумматора 3, на двоичный счетчик 15, через элемент ИЛИ 14, и на вход 8 вычитателя 7. Приращение dx импульсной последовательности х, поступающей на тактовый вход накапливающего сумматора 3, с выхода переполнения. которого поступают приращения dz импульсной последовательности z, с

5 учетом того, что на выходах счетчика

tA

l где а =2 - коэффициент. пересчета счетчика 11;

Ф вЂ” число разрядов.

Импульсная последовательность z с выхода переполнения накапливающего сумматора 3 поступает на вход 9 вычитателя 7.

Импульсная последовательность с выхода 10 вычитателя 7 поступает на вход счетчика.1 1. Приращение dy импульсной последовательности у определяется разностью приращений dx u

dz импульсных последовательностей х и z соответственно.

dy--dx-dz (2)

Из (1) и (2) получаем

Проинтегрировав (3) с учетом пределов интегрирования получаем значеУ ние у в счетчике 11

)( *а(-е ), Процесс вычисления продолжается до тех пор, пока число в двоичном счетчике 15 не станет равным числу и .

) записанному в регистре 17 аргумента.

В этот момент времени на выходе схемы 16 сравнения кодов появляется уровень "0", который закрывает ключ 2, запрещая прохождение импульсов от генератора 1 импульсов.

Предлагаемое устройство вычисляет функцию и! с меньшими аппаратурными затратами и со значительно большим быстродействием по сравнению с прототипом, поскольку в предлагаемом устройстве вычисление производится непосредственно, в один такт работы, а в прототипе процесс вычисления осуществляется в несколько тактов ° Кроме того, введение в состав устройства указанных узлов и изменение связей позволяет дополнительно вычислять функцию вида

1170461

1170461

Составитель А.Шуляпов

Техред А. Бабииец Корректор Л.Пилипенко

Редактор Е.Копча

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

Заказ 4705/46 . Тирак 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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