Времяимпульсный умножитель

 

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 G 06 F 7/62 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИЙ (21 ) 3532578/24-24 (22) 02.12.82 (46) 15.01.86. Бюл. Ф 2 (71) Сумской филиал Харьковского.политехнического института ьм.В.И.Ленина и Харьковский инженерно-строительный институт (72) В.А.Добрыдень и И.Д.Пузько (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 263997, кл. С 06 С 7/14, 1969.

Авторское свидетельство СССР

У 1072044, кл. С 06 F 7/62, 1982. (54 ) (57 ) ВРЕМЯИ(ПУЛЬСНЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ, содержащий генератор тактовых импульсов, первый счетчик, реверсивный счетчик, схему сравнения, триггер, первый и второй элементы И и элемент

ИЛИ, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов

И, разрядные выходы реверсивного счетчика соединены с входами элемента ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью повьппения быстродействия, в него введены второй триггер, второй счетчик, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы И, второй и третий элементы

ИЛИ, элемент НЕ и элемент задержки, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом сложения реверсивного счетчика, выходы первого и второго элементов И соединены соответ ственно с тактовыми входами первого и второго счетчиков, разрядные выходы которых соединены соответственно с входами первой и второй групп схемы сравнения, выход схемы сравнения соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика и входом установки в ноль второго счетчика, выход второго элемента И соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с тактовым входом схемы сравнения, первый вход пятого элемента И соединен с выходом первого элемента

ИЛИ и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход пятого элемента

И соединен с инверсным выходом первого триггера, -третий вход пятого элемента И соединен с инверсным выходом второго триггера, выход второго элемента ИЛИ .соединен с вторым входом второго элемента И, входом элемента НЕ и является выходом умножителя, выход пятого элемента И соеди— нен с вторым входом четвертого элемента И, первый вход шестого элемента И соединен с прямым выходом первого триггера, первым входом третьего элемента ИЛИ и первым входом седьмого элемента И, второй вход шестого элемента И соединен с прямым выходом второго триггера и вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и вторым входом второго элемента ИЛИ, выход шестого элемента И соединен с вторым входом третьего элемента И, выход элемента НЕ соединен с первым входом восьмого элемента И, выход которого соединен с входами установки в единицу первого и второго

1205141 нала триггеров, вторые входы седьмого и восьмого элементов И соединены с шиной импульса начала первого и второго входных сигналов, выход седьмого элемента И соединен с вхоИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах, выполняющих арифметические операции над величинами, представленными длительностью интервала времени.

Цель изобретения — повышение быстродействия умножителя.

На чертеже изображена функциональная схема времяимпульсного умножителя.

Умножитель содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый триггер

2, второй триггер 3, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы И 4 — 11 соответственно, первый и второй счетчики 12 и 13, схему 14 сравнения, элемент 15 задержки, реверсивный счетчик 16, первый, второй и третий элементы ИЛИ 17 — 19 соответственно, элемент НЕ 20, шины 21 и

22 импульса начала первого и второго входных сигналов и импульса окончания второго входного сигнала, причем выход генератора 1 тактовых импульсов соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И 4 — 6 соответственно, выход первого элемента И 4 соединен с тактовым входом первого счетчика 12, выход второго элемента И 5 соединен с тактовым входом второго счетчика

13 и с входом элемента 15 задержки, выход которого соединен с тактовым входом схемы 14 сравнения, разрядные выходы первого и второго счетчиков 12 и 13 соединены соответственно с входами первой и второй групп схемы 14 сравнения, выход которой соеди" нен с первым входом четвертого элемента И 7, выход третьего элемента

И 6 соединен с входом сложения реверсивного счетчика 1.6, разрядные выходы которого соединены с входами пер5

I5

45 дом установки в ноль первого триггера, вход установки в ноль второго триггера соединен с шиной импульса окончания второго входного сигвого элемента ИЛИ 17, выход четвертого элемента И 7 соединен с вычитающи входом реверсивного счетчика 16 и с входом установки в ноль второго счетчика 13, второй вход четвертого элемента И 7 соединен с выходом пятого элемента И 8, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ 17 и с первым входом второго элемента ИЛИ 18, второй вход пятотого элемента И 8 соединен с инверсным выходом первого триггера 2 и с вторым входом второго элемента ИЛИ 18, третий вход пятого элемента И 8 соединен с инверсным выходом второго триггера 3 и с третьим входом второго элемента ИЛИ 18, выход которого соединен с вторым входом второго эле мента И 5, входом элемента НЕ 20 и является выходом умножителя, первый вход шестого элемента И 9 соединен с прямым выходом первого триггера 2, первым входом седьмого элемента И 10 и первым входом третьего элемента

ИЛИ 19, второй вход шестого элемента

И 9 соединен с прямым выходом второго триггера 3 и вторым входом третьего элемента ИЛИ 1 9, выход которого соединен с вторым входом первого эле— мента И 4, выход шестого элемента

И 9 соединен с вторым входом третьего элемента И 6, выход элемента НЕ 20 соединен с первым входом восьмого элемента И 11, выход которого соединен с входами установки в единицу первого и второго триггеров 2 и 3, вторые входы седьмого и восьмого элементов И 10 и 11 соединены с шиной

21, выход седьмого элемента И 10 соединен с входом установки в ноль первого триггера 2, вход установки в ноль второго триггера 3 соединен с шиной 22.

Устройство работает следующим образом.

1205141

5 !

О !

М: — М.

В исходном состоянии триггеры 2 и

3, счетчики 12 и 13 и реверсивный счетчик 16 установлены в ноль, при этом элемент И 11 открыт разрешающим потенциалом, поступающим на его пер-. вый вход с выхода элемента НЕ 20.

Элементы И 4 — 10 и элементы ИЛИ )7—

19 закрыты.

Импульс, фиксирующий момент начала отсчета входных интервалов Т, и

Т, поступает на шину 21 и, пройдя через элемент И 11, устанавливает триггеры 2 и 3 в единичное состояние.

С этого момента появляется единичный сигнал на выходе элемента ИЛИ 18, на выходной шине умножителя, и открываются элементы И 4 — 6, 9, 10.

Сигналы с выхода генератора 1 тактовых импульсов начинают поступать на входы счетчиков 12 и 13 и на вход сложения реверсивного счетчика

16. Сигнал, сформированный на выходе элемента ИЛИ 18, закрывает через элемент НЕ 20 элемент И 11.

В этом режиме умножитель работает до прихода следующего входного импульса, фиксирующего момент окончания меньшего из сомножителей Т и ! Тг. При Тг < Т, импульс поступает на рину 22 входа второго числа. При этом триггер 2 устанавливается в нулевое состояние, закрываются элементыИ6и9.

Таким образом, в реверсивном счетчике 16 оказывается зафиксированным число m = F I<, где I. — частота сигналов генератора 1 тактовых импульсов. В момент окончания интервала Т< входной импульс поступает на шину 21 и, пройдя через открытый элемент И 10, устанавливает в ноль триггер 2, вследствие чего сигналами с выходов элемента ИЛИ 19 и прямого выхода триггера 2 закрываются элементы И 6 и 10, а элемент И 7 открывается. К этому моменту в счетчиках 12 и 13 оказывается зафиксированным число M = F T,, последний импульс которого с выхода генератора тактовых импульсов поступает через элемент 15 задержки на тактовый вход схемы 14 сравнения. Поскольку на входах первой и второй групп схемы 14 сравнения имеется одно и то же число, то на ее выходе формируется сигнал, который через элемент И 7 поступает на вход установки ! н ноль счетчика 13 и на вычитающий вход реверсивного счетчика 16. Таким образом, по окончанию большего из входных интервалов времени счетчик 13 обнулен, в реверсивном счетчике 16 записано число m — 1, а в счетчике 12 — число M причем единичный сигнал на выходе умножителя присутствует с момента начала отсчета интервалов Т! и Тг .

Сигналы с выхода генератора l тактовых импульсов через открытый элемент И 5 продолжают поступать на тактовый вход счетчика 13. При заполнении его до состояния, равного содержимому счетчика 12, т.е. числу

М, схема 14 сравнения вновь Формиру ет на своем выходе сигнал, который через элемент И 7 обнуляет счетчик

13 и уменьшает содержимое реверсивного счетчика 16 на единицу. Такое заполнение счетчика 13 от нуля до

М повторяется m раз, после чего содержимое реверсивного счетчика 16 становится равным нулю., и сигнал с выхода элемента ИЛИ 17 возвращает умножитель в исходное состояние.

Длительность единичного сигнала на выходе умножителя определяется формулой

При Т, Т импульс, фиксирунпций окончание интервала времени Т,, поступает на шину 21 раньше, чем импульс, фиксирующий окончание интервала времени Т и поступающий на шиг ну 22 второго входного сигнала. Импульс с шины 21, пройдя через открытый элемент И 10, устанавливает триггер 2 в нулевое состояние, вследствие чего сигналами с выхода элемента ИЛИ 19 и прямого выхода триггера

2 закрываются элементы И 6 и 10. В момент окончания интервала Т импульсом, поступающим сшины 22, устанавливается B ноль триггер 3, т.е. умножитель, как и в предыдущем случае, после окончания большего из входных интервалов времени переходит в режим, при котором в счетчике 12 содержится число М = FT2 в счетчике

13 — ноль, а в реверсивном счетчике

16 — число m — I (m = F Т„) . Дальнейший алгоритм работы умножителя идентичен предыдущему.

1?05141

71 ".

Составитель В, Гусев

Редактор Е.Копча Техред О.Ващишина Корректор Л.Патай

Заказ 8536/51 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

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

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