Устройство для умножения

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для умножения числа, заданного |ё параллельном двоичном коде, на число , представленное числоимпульсным кодом. Цель изобретения - повышение точности, Устройство содержит регистр 1, двоичный умножитель 2, счетчики 3 и 4, узел 5 приоритета, коммутаторы 6, 7, входы 8, 9, выход 10. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОаЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5ц 4 6 06 F 7 52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4168879/24-24 (22) 25.12.86 (46) 30.05.88. Бюп. Я 20 (72) Я. А. Васылив, В. Б. Дудыкевич, В. Н. Максимович и В. П. Токарчук (53) 681.325(088.8) (56) Мельников А. А. и др. Обработка частотных и временных импульсных сигналов. M. Энергия, 1976, с. 57, рис. 45.

Оранский А. M. Аппаратные методы в цифровой вычислительной технике.

Минск: Изд-.во БГУ, 1977, с. 62, рис. 3.5.

„„SU „„ ЩЯ2Я А.! (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для умножения числа, заданного

1й параллельном двоичном коде, на число, представленное числоимпульсным кодом. Цель изобретения — повьппение точности, Устройство содержит регистр

1, двоичный умножитель 2, счетчики 3 и 4, узел 5 приоритета, коммутаторы

6, 7, входы 8, 9, выход 10. 1 ил., табл.

1399728

Устройство работает следующим образом,.

Перед началом работы счетчики 3 и 4 устанавливаются в нулевое исходное состояние.

Г

С е ° е ° Се С

b, -4b Ъ cm, сh, Ь b

% %

Ф 4 4 O ° 4 °

1 О

О ae ° eeee 0 О

О 444 ° 44 ° О О

° e ° а ° е ° В

О 1

О 0 1

° а ° ° а e °

О О

1 Ф ° 44440 О 0

О О

О 0

0 О

О О

1 О О

О 1 О

О О

О О О

e e e a ° e Ф

О е а е е 0 a °

1 0

Ь ° O 0 В Ф 4

О

О 1 О

О О О

° ° Ь 4 O 4 °

0

О

О

° 0 4 Ф Ф Ф 4

П р и м е ч а н и е. b„b,...,b, - значения разрядов числа, содержащегося в регистре 1; с, с,,...,с, — значения выходных сигналов узла 5; безразличное значение разряда.

Рассмотрим сначала работу устрой-, При с, = 1 коммутатор 6 подклюства в диапазоне 45 чает вход 8 к первому разряду счетчи.ка 3 и он работает в режиме m-разрядного двоичного счетчика. (1) 2: у 2

Частота следования импульсов на выходе двоичного умножителя 2 опреде-, ляется уравнением где

Z т

2 ,0 (3) где f - частота следования импульсов постуйающих на вход 8, Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для умножения числа, заданного в параллельном двоичном коде, на число, представленное числоимпульсным кодом, Цель изобретения — повышение точности устройства.

На чертеже представлена схема уст-!О ройства для умножения.

Устройство содержит регистр 1, двоичный умножитель 2, счетчики 3 и

4! узел 5 приоритета, коммутаторы 6 и,7, вход 8 первого операнда (числои пульсный), вход 9 второго операнда (параллельный двоичный) и выходы !О. (2) сО число, содержащееся в регистре 1, Из уравнения (2) следует, что s 55 дийпаэоне (1) b, = 1. С учетом таблипы получим с, = 1, с; = О (J

= 0,1,2,...,m-2).

Выходные сигналы узла 5 однозначно определяются числом, содержащимся в регистре 1, причем сигнал логической единицы присутствует только на одном из его выходов в зависимости от того, сколько нулей подряд содержится в старших разрядах регистра 1, Соответствие между входными и выход-. ными сигналами узла 5 приведено в таблице.!

399728

Длительность процесса вычисления в устройстве может быть определена следующим образом:

f = — f у

5-t

2 (10) х с =— о (4) где х — количество импульсов, поступивших на его вход 8.

За время с на выход двоичного ум" ножителя 2 проходит с

Е.

Е, = Г,Ж о (5)

15 импульсов.

Иэ уравнений (4), (10) и (11) сле. дует

Е а =х.у ° 2 (!2) Z, =х у 2 (6) 20

Результат преобразования N фиксиP руется в счетчике 4. При с, = 1 им.пульсы с выхода двоичного умножителя

2 через коммутатор 7 поступают на входы m-ro разряда счетчика 4, состояние которого определяет значение м разряда И с весом 2 . Таким образом при с, =1

И = Ез, 2 (13) 7) 30 или с Учетом (12) N = Е, ° 2

P (14) И = х у

P или с учетом (б) (83

NP = ху.

Из уравнений (3) — (8) следует, что в диапазоне (1) устройство работает аналогично известному устройству. При этом вес в результате преобразования младшего задействованного

lA в работе разряда счетчика 4 равен 2

Рассмотрим работу устройства в общем виде. Пусть (!5) Ь,. Ир, — х у где

Np = Ез, 2 (16) 2 «у 2 (9) где S может принимать любое значение из ряда 1,2,3,...,m.

Из уравнения (2) и таблицы следует, что в диапазоне (9) Ъ, = 1, с ; = 1, с = 0 (J = 091929...98-2, 89 S+!9 ° 9

При с, = 1 счетчик 3 работает в режиме S-разрядного двоичного счет, чика.

Частота следования импульсов на выходе двоичного умножителя при с, импульсов.

Из уравнений .(3) — (5) следует

1 может быть определена следующим образом:

За время с на выход двоичного ум1g ножителя 2 проходит

При с, = 1 импульсы с выхода двоичного умножителя 2 через коммутатор 7 поступают на вход S-ro разряда счетчика 4, состояние которого определяет значение разряда N с весом 2

Таким образом, при с, = 1

При этом вес в результате преобразования младшего задействованного в работе разряда счетчика 4 равен 2

Абссщютная погрешность преобразования устройства определяется выражением фактический результат преобразования зафиксированный B счетчике 4;

5О Е, 9 - фактическое число импульсов, прошедших на выход двоичного умножителя 2.

При произвольно выбранном значе нии S в работе устройства принимает

55 участие S-разрядный двоичный умножитель, абсолютная погрешность которого

:может быть записана в виде

13997 28

Из (15) .и (16 ) получим

Ь„= 2 Ь (Б), (18) а

Максимальное значение абсолютной погрешности S-разрядного двоичного умножитепя

Ь {S) = — +—

5 S-l ду макс 9

1 5-1 1-з — (-1) ° 2

18 (19) Следовательно, максимальное значение 6„ может быть определено следукг

1цим образом:

5 макс Ь у (8) макс

/5 S l i s 2 s i

= (— - + — 2 — — (-1)

Формула изобретения

Составитель А. Клюев

Редактор А. Огар Техред Л.Сердюкова Корректор М. Иаксимишинец

Заказ 2666/48 Тираж 704

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий . 113035, Москва, Ж-35 Раушская наб, д. 4/5

Производствейно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 устройство для умножения, содержа"щее регистр,, двоичный умножитель и З0 два счетчика, причем входы первой . группы двоичного умножителя соедине- ны соответственно с выходами разрядов регистра, входы второй группы двоич" ного умножителя соединены соответственно с выходами разрядов первого счетчика, выходы разрядов второго счетчика являются выходами устройства, вход второго операнда устройства соединен с входом регистра, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повькения точности, в него введены узел приоритета и два коммутатора, причем входы узла приоритета соединены с выходами разрядов регистра, а выходы подключены к,управляющим входам первого и второго коммутаторов, информационные входы которых соединены соответственно с входом первого операнда устройства и с выходом двоичного умножителя, выходы первого коммутатдра с первого по m-й (mразрядность регистра) соединены со счетными входами разрядов первого счетчика с m-го по первый соответственно, выходы второго коммутатора с первого по ш-й соединены со счетными входами соответствующих младших разрядов второго счетчика,