Вычислительное устройство

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет выполнения сложения и вычитания и расширение области применения устройства. Вычислительное устройство содержит три элемента И 2, генератор импульсов, два счетчика, блок вычисления суммы и разности, четыре коммутатора, три регистра 15, и два триггера. Устройство преобразует длительность входных время-импульсных сигналов в единично-позиционный код с последующей обработкой. Устройство выполняет множительно-длительные и суммирующе-вычитающие операции и позволяет обрабатывать импульсы, поступающие как одновременно, так и в разные моменты времени, что расширяет функциональные возможности устройства и область его применения. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

COL+A ËÈÑÒÈ×ÅÑÈÈÕ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4259043/24-24 (22) 09.06.87 (46) 30.05.89. Бюл. Р 20 (71) Винницкий политехнический институт (72) В.П.Кожемяко, С.Н.Белан, А.Т.Теренчук и В.А.Подорожнюк (53) 681.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 966705, кл. G 06 С 7/16, 1981.

Авторское свидетельство СССР У 985795, кл. Г 06 G 7/12, 1981. (54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Цель изобретейия — расширение Аункциональ,ных возможностей за счет выполнения

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в инАормационно-измерительных системах для построения специализированных вычислительных устройств с времяимпульсной формой представления информации.

Цель изобретения — расширение функциональных. возможностей за счет выполнения операций сложения и вычитания и расширение области применения.

На фиг.1 представлена блок-схема вычислительного устройства; на . фиг.2 — Аункциональная блок-схема вычисления суммы и разности; на фиг.3—

Аункциональная схема первого, второго и четвертого коммутаторов; на фиг.4 — функциональная схема третьего коммутатора.

„„SU„„1483464 A 1 (51) 4 G 06 Г 7/12

2 сложения и вычитания и расширение области применения устройства. Вычис- лительное устройство содержит три элемента И 2, генератор импульсов, два счетчика, блок вычисления суммы и разности, четыре коммутатора, три регистра 15,и два триггера. Устройство преобразует длительность входных времяимпульсных сигналов в единично-позиционный код с последующей обработкой. Устройство выполняет множительно-делительные и суммирующе-вычитающие операции и позволяет обрабатывать импульсы, поступающие как одновременно, так и в разные моменты времени, что расширяет Аункциональные возможности устройства и область его нрименения. 1 з.п. A-лы, 4 ил.

Вычислительное устройство содержит первый — третий элементы И 1 — 3, генератор 4 импульсов, первый и второй счетчики 5 и 6, причем счетный вход 7 первого счетчика 5 подключен к выходу элемента И 1, входы которого подключены к входу 8 первого времяимпульсного сигнала устройства и к выходу генератора 4 импульсов, блок 9 вычисления суммы и разности, первый— четвертый коммутаторы 10-13, первый— третий регистры 14-16 и первый ивторой триггеры 17 и 18. Кроме того, на фиг. 1 обозначены: 19 и 20 — пер вая и вторая группы информационных входов коммутатора 10; 21 — первая группа входов блока 9; 22 — счетный вход счетчика 6; 23 и 24 — первая и вторая группы информационных вхо3

1483464 дов коммутатора 11, 25 — вторая группа входов блока 9, 26 и 27 — выходы кодов суммы и разности блока 9 соответственно; 28 и 29 — первая и вторая группы информационных входов коммутатора 1?, 30 и 31 — первая и вторая группы информационных входов коммутатора 13, 32 — выходы устройства, 33 — вход второго времяимпульсного 10 сигнала устройствами 34 и 35 — входы установки в "1" триггеров 17 и 18, 36 и 37 — первый и второй управляющие входы коммутатора 12; 38 и 39— первый и второй входы задания кода 15 операции устройства, 40 — входы разрешения считывания регистров1 41 управляющие входы коммутаторов 10

11 и 13 42 — вход обнуления устройства; 43 и 44 - входы обнуления счет- 2О чиков 5 и 6 45 и 46 — входы обнуления триггеров 17 и 18.

Блок 9 вычисления суммы и разности (фиг.2) содержит и групп по и элементов И 47, „, 47,,...47,1,..., 25

47 „ „ (где i — номер элемента, j номер группы) и две группы по (n-1) элементов ИЛИ 48 и 49.

Первый, второй и четвертый коммутаторы 10, 11, 13 содержат группу 30 элементов И 50 и группу элементов

ИЛИ 51, третий коммутатор 12 содержит элемент НЕ 52, первые и вторые элементы И 53, 54 и элемент ИЛИ 55, Устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени на входе 42 обнуления присутствует "0", который не производит никакого действия на работу устройства. На вто- 40 рой вход 39 задания операции подается .также "0", который поступает на входы 40 регистров 14-16 и входы 41 коммутаторов 10,11,13.На первый вход 38 задания операции подается 45

"0", поступающий на второй вход 37 управления третьего коммутатора 12.

На первый и второй входы 8,33 устройства подаются импульсы, имеющие длительность, соответствующую временным интервалам Т, и Т,отношение которых требуется вычислить. Импульсы образцовой частоты с выхода генератора 4 проходят через первый и второй элементы И 1 2 в течение временных интервалов Т, и Т на счетные входы 7,44 первого и второго счетчиков 5,6. Количество импульсов, поступивших на счетчики 5,6 в течение временных интервалов Т, и Т, представляется в них в единично-позиционном коде,т,е. возбужденному одному разряду счетчика соответствует вес числа. Эти значения кодов в дальнейшем сохраняются неизменными в счетчиках 5,6 в течение всего времени измерения. На выходах триггеров 17, 18 все время присутствуют "0". По окончании временных интервалов, на них появляются "1", т.е. оба триггера 17, 18 переходят в единичное состояние по заднему фронту временного интервала и запоминают его. .Сигналы "1" поступают на входы третьего элемента И 3, с выхода которого "1" поступает на первый управляющий вход 36 третьего коммутатора 12.

Коды с выходов счетчиков 5,6 поступают на входы первого и второго регистров 14, 15 и на первые входы

19, 23 первого и второго коммутаторов 10, 11.

На выходах первого и второго счетчиков присутствуют единично-позиционные коды чисел A и В, соответствующие длительностям входных импульсов.Соответственно на выходах первого и второго коммутаторов 10, 11 будут присутствовать единично-позиционные коды чисел А и В либо коды logA и 1ogB, в зависимости от управляющих сигналов на управляющих входах 40 и 41.

Эти коды поступают соответственно на первые и вторые входы 21 и 25 блока 9 вычисления суммы. Так как на управляющих входах 40, 41 регистров 14 — 16 и коммутаторов 10, 11, 13 . присутствует "0", то на выходах первого и второго коммутаторов 10, 11 появляются коды, поступающие с выходов первого и второго регистров 14, 15 на вторые входы 20, 24 коммутаторов

10, 11.

На выходах 27 блока 9 вычисления суммы появляется код разности входных кодов (для нашего примера log А—

- log В= log A/Â) ° Код .с выходов 27 поступает на вторые входы 29 третьего коммутатора 12 и появляется на его выходах, поступая на входы третьего регистра 16 и на первые входы 30 четвертого коммутатора 13.

В соответствии с кодом на входах

40 и 41. третьего регистра 16 и четвертого коммутатора 13 код с первых входов 30 четвертого коммутатора 13 не

1483464 поступает на его выходы 32. Код А/8 уже преобразованный третьим регистром 16, поступает на вторые входы

Э

31 четвертого коммутатора 13 н посту5 пает на его выходы 32, который и соответствует отношению длительностей временных интервалов.

Для умножения интервалов Т1 и Т на вход 38 устройства подается

Соответственно код будет AopMHpoBBTb ся на выходах 26 блока 9 вычисления суммы и поступать на первые входы 28. третьего коммутатора 12 и íà его выходы, так как íà его втором управляющем входе 37 присутствует "1".

Код будет соответствовать log АхВ=

=logA + LogB и преобразовываться в третьем регистре 16 в соответствующий единично-позиционный код АхВ,. кото- 2р рый через четвертый коммутатор 13 поступает на выходы 32 устройства.

Для сложения временных интервалов на первый и второй входы 38, 39 уст-. ройства подается "1", которая отключа-25 ет регистры 14-16, т.е. на их выходах будут присутствовать "0". Следовательно, коды обоих счетчиков 5 6 не преобразуются на коды логарифмов.Производится непосредственное сложение обеих величин А и В. Результат сложения с первых выходов 26 через тре. тий и четвертый коммутаторы 12,.13 поступает на выходы 32 устройства, 35

Для вычитания временных интервалов на вход 39 устройства подается "1", а на вход 38 подается "0". В данном режиме, как и в предыдущем, преобразования в коды логарифмов не происхо- 4О дит, а происходит непосредственное вычитание кодов А и В, результат которого с выходов 27 блока 9 вычисления суммы через третий и четвертый коммутаторы 12, 13 поступает на выходы 32 устройства.

Обнуление счетчиков 5,6 и триггеров 17, 18 происходит путем подачи "1" на вход 42 обнуления, поступающей на входы 43, 44, 45 и 46 соответственно первого и второго счетчиков 5,6 и первого и второго триггеров 17,18.

Вычисление осуществляется только после появления "1" на выходе третьего 55 элемента И 3, а это возможно после срабатывания обоих триггеров 17, 18, которые срабатывают по окончании временных интервалов.

Таким образом, очевидно, что оба временных интервала могут поступать в различное время.

Блок 9 вычисления суммы (фиг.2) работает следующим образом.

На первые и вторые входы 21,25 поступают единично-позиционные коды, т.е, на один из каждых входов 2 1, 25 поступает " 1".

На выходе элемента И 47i j на обоих входах которого присутствует

"1" появляется "1", которая поступает на один из входов одного из первых и из вторых элементов ИЛИ 48,49, на выходах которых появляются "1", поступающие на один из выходов 26,27 блока 9.

Таким образом, устройство позво- . ляет производить не тблько вычисление отношения и произведения временных интервалов, но и параллельное сложение и вычитание, причем в устройстве временные интервалы могут подаваться не только одновременно, но и в различное время.

Формула изобретения

1. Вычислительное устройство, содержащее два счетчика, первый из которых подключен счетным входом к выходу первого элемента И, соединенного первым входом с входом первого времяимпульсного сигнала устройства и входом установки в "1" триггера, а вторым входом — с выходом генератора импульсов и первым входом второго элемента И., подключенного вторым входом к входу второго времяимпульсного сигнала устройства, а выходом— к счетному входу второго счетчика, причем выход триггера соединен с первым входом третьего элемента И,о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет выполненйя операций сложения и вычитания и расширения области применения устройства, в него дополнительно введены блок вычисления суммы и разности, четыре коммутатора, три регистра и второй триггер, подключенный входом установки в "1" к входу второго времяимпульсного сигнала устройства, входом обнуления — к входу обнуления устройства и входом обнуления первого триггера и счетчиков, а выходом — к второму входу третьего элемента И, при этом

1483464 выходы разрядов первого счетчика соединены с инАормационными входами первого регистра и первой группой инАормационных входов первого коммутатора, подключенного второй группой информационных входов к выходам первого регистра, а, выходами - к первой группе входов блока вычисления суммы и разности, соединенного второй группой входов с выходами второго коммутатора, подключенного первой группой инАормационных входов к выходам разрядов второго счетчика и инАормационным входам второго регистра, при этом выходы кодов суммы и разности блока вычисления суммы и разности соединены с первой и второй группами инАормационных входов третьего коммутатора соответственно, пер- 2р вый управляющий вход которого подключен к выходу третьего элемента И, . второй управляющий вход — к первому входу задания кода операции устройства, а выходы — к инАормационным входам третьего регйстра и первой группе инАормационных входов четвертого коммутатора, соединенного второй группой информационных входов с выходами третьего регистра, управляющим входом — с вторым входом задания кода операции устройства, с . управляющими входами. первого и втррого коммутаторов и вхоцами разрешения считывания первого, второго и третьеro регистров, а выходами — с выходами устройства.

2. Устройство по п.1,о т л и ч ащ е е с я тем,что блок вычисления, суммы и разности содержит и групп по и элементов И и две группы по (n-1) элементов ИЛИ, причем каждый i-й элемент И каждой 1-й группы элементов (i=1 п, j=1,n) подключен первым входом к i-му входу первой группы входов блока вычисления суммы и разности, а вторым входом — к j-му входу второй группы входов блока вычисле4 ния суммы и разности, выход первого элемента И первой группы соединен с выходом и-го разряда кода разности блока вычисления суммы и разности, выход и-го элемента И первой группы подключен к выходу первого разряда кода суммы блока вычисления суммы и разности, каждый К-й элемент ИЛИ перпой группы (K=1, п-1) соединен ив кодом с выходом (К+1)-ro разряда кода суммы блока вычисления суммы и разности, а входами — с выходами (n+j-К- t)-х элементов И каждой j-й группы (1=й1, К+1), причем каждый К-й элемент ИЛИ второй группы подключен к выходу К-го разряда кода разности блока .I вычисления суммы и разности, а входами — к выходам (n;j — К+2)-х элеменгон И каждой j-й группы Ij=t, и-К+1). г

1483464

1 4834б4

N sy

Фив. 3 Фиа,Ф .

Составитель C,Êàçèíîâ

Техред Л.Сердюкова Корректор Э,Лончакова

Редактор О.Спесивых. Заказ 2835/47 Тираж 668, .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иоскна, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101