Арифметическое счетное устройство

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть ис//-И й П- дио ОЙиссЪЪШ пользовано в устройствах обработки информации в двоично-десятичной системе счиления. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства . Арифметическое счетное устройство содержит распределитель 1 импульсов , программируемый счетчик 2, двоично-десятичный реверсивный счетчик 3, два элемента И 4, 5, элемент ИЛИ 6, элемент НЕ 7, блок 8 управления и формирователь 9 сигнала переносл,соединенные между собой функционально . Параллельное формирование переносов в устройстве позволяет устранить сбои в работе,,повышая его надежность. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. S (Л 05 ьэ 00 о 05 00

„„SU„„1628063 саки саветаних

СОЦ ИЛИСТЬМЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51)5 С 06 Р 7 62

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ПЮТ СССР (21) 4630347/24 (22) 02.01,89 (46) 15.02.91, Бюл. й"- 6 (72) И,Б.Андронников, А,B,Áèáëèåâ и И.Г,Кудзин (53) 681.325 (088,8) (56) Ланцов А,Л. и др. Цифровые устройства на комплементарных МДПинтегральных микросхемах. М, Радио и связь, 1983, а. 224.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1508210, кл. С 06 F 7/62, 1988 . (54) АРИФМЕТИЧЕСКОЕ СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть иск 6 +P

2 пользовано в устройствах обработки информации в двоично-десятичной системе счилення. Цель изобретенияповышение надежности работы устройства. Арифметическое счетное устройство содержит распределитель 1 импульсов, программируемый счетчик 2, двоично-десятичный реверсивный счетчик 3, два элемента И 4, 5, элемент

ИЛИ 6, элемент НЕ 7, блок 8 управления и формирователь 9 сигнала переноса, соединенные между собой функционально, Параллельное формирование переносов в устройстве позволяет устранить сбои в работе,.повышая его надежность ° 2 з,п, ф-лы, 5 ил.

1628063

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах обработки информации в двоично-десятичной системе счисления, 5

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства, На фиг,1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг,2 — функциональная схема блока управления; на фиг,З " функциональная схема формирователя сигнала переноса; на фнг.4 и 5 — временные диаграммы работы устройства. 15

Арифметическое счетное устройство содержит распределитель 1 импульсов, программируемый счетчик 2, двоичнодесятичный реверсивный счетчик 3, элементы И 4 и 5, элемент ИЛИ 6, элемент НЕ 7, блок 8 управления и формирователь 9 сигнала переноса, соединенные между собой функционально.

Блок 8 управления включает первый 25 и второй триггеры 10 и 11, соединенные между собой функционально, Формирователь 9 сигнала переноса выполнен на элементе И 12 и элементе

ИЛИ 13, соединенных между собой функ" 30 ционально., На фиг.4 и 5 обозначены сигналы

14-36.

Лрифметическое счетное устройство работает следующим образом.

Перед началом .выполнения арифме" тической операции по стартовому сигналу (не показан) происходят запись кода одной декады первого слагаемого

Х, в программируемый счетчик 2, за- 40 пись кода одной декады второго слагаемого У вЂ” в двоично-десятичный счет1 чик 3, а также начальная установка программируемого счетчика 2, необходимая для его работы в однократном 45 режиме.

Импульсы Т < (14 и 25) с первого, выхода распределителя 1 импульсов одновременно поступают на счетный вход программируемого счетчика 2 и через элемент И 4 и элемент ИЛИ 6 на тактовый вход двоично-десятичного счетчика 3. После прохождения числа импульсов, численно равного коду одной декады первого слагаемого Х,, на выходе программируемого счетчика

2 формируется сигнал Р > (22 и 34), под действием которого элемент И 4 закрывается, и прохождение импульсов

Т на тактовый вход двоично-десятич1 ного счетчика 3 прекращается. При этом на выходе двоично-десятичного счетчика Э оказывается сформированным результат выполненной арифметической операции S = =У, + Х, в зависимости от выбранной арифметической операции " сложение (вычитание) °

Элемент И 5 отслеживает появление сигнала переноса P, (20) из предыдущей декады арифметического счетного устройства и при его наличии из последовательности импульсов Т2 (15 и

26) формирует импульс С (21 и 33), поступающий через элемент ИЛИ 6 на тактовый вход двоично-десятичного счетчика 3, который производит сложение (вычитанне) его с ранее вычисленным результатом, Таким образом, двоично-десятичный счетчик 3 производит сложение (вычитание) ранее записанного в него кода

У, одной декады второго слагаемого с числом импульсов (24 и 36), численно равным сумме сигналов, соответствую щих коду Х, одной декады первого слаrïåìîão (23 и 35), и сигнала переноса Р; из предшествующей декады (21 и 38), т.е, на выходе двоичнодесятичного счетчика 3 оказывается сформированным результат выполненной арифметической операции для одной декады S,= У, «+Х, + Р; °

Блок управления (фиг.2) работает следующим образом, При достижении двоично-десятичным счетчиком некоторой декады состояния с выходным кодом 9 его выход переноса принимает значение сигнала с низким уровнем (17 и 18). Этот сигнал поступает на информационный вход триггера 10 блока управления этой декады, после чего по положительному перепаду сигнала ТИ (16 и 27), поступающему на тактовый вход триггера 10, происходит запись сигнала на информационном входе триггера 10, на инверсном выходе которого, соединенном с первым выходом блока управJIeHHH формируется сигнал Р 1 «( (18 и 30). Далее1 если на такт учета пере осов Т2 в рассматриваемой декаде не производилось суммирование переноса из предшествующей декады, по фронту сигнала Т1 двоичнодесятичный счетчик переполняется и выход переноса этого счетчика приHHMReT значение высокого уровня (17).

8063

45

5р. мого устройства (где i 1, 2, 3Ä

5 162

Так как гервый выход блока управления соединен с информационным входом триггер 11 в этом блоке, а тактовый вход триггера I! соединен с импульсами Т, по фронту Т происходит запись значения сигнала на информационном входе. Таким образом, на выходе триггера 11, соединенном с вторым выходом блока управления, формируется сигнал переполнения

Р «,»,, после чего по фронту сиг.нала ТИ сбрасывается в состояние с низким уровнем триггер 10, а следовательно, сбрасывается и сигнал

Р,, на первом выходе блока управления (18), Па следующему фронту Т в триггер 11 по информационному входу записывается сигнал с низким уровнем, чта приводит к установке триггера !1 и второго выхода блока управления также в состояние с низким уровнем (19). Если же на такт учета переносов Т, имеется перенос из предыдущей декады (29), rn он прибавляется к содержимому (i-1)го двоична-десятичного счетчика °

При этом счетчик обнуляется, его выход переноса принимает значение с высоким уровнем, Сбрасывается в состояние с низким уровнем первый выход (i-1)-го блока управления па фронту сигнала ТИ, сигнал же переполнения P !OI на втором выходе блока управления и этом случае не назникает. Возникающее перепалненис (i-1)-го двоична-десятичного счетчика в этом случае на такт Т учитывается формирователем 9 сигнала переноса в следующих декадах.

Формирователь сигнала переноса (фиг.3) работаеr следующим образам, Если на такт Т! í (i. -!)-м дваичнодесятичном счетчике возникает переполнение, то этот сигнал Р о,»< поступающий на третий вход формирователя, который соединен с вторым входом элемента ИЛИ 13, проходит на выход, где формирует сигнал переноса

Р;, поступающий на следующую декаду.

Этот сигнал открывает элемент И 5.

i-Й декады и на такт Т на его выходе формируется сигнал учета переноса, который через элемент ИЛИ 6 поступает на тактовый вход i-го двоична-десятичного счетчика.

Если после такта Т1 (i-1)-й двоична-десятичный счетчик находится в состоянии с выходным кодом 9 и есть

5

6 сигнал пере i эс а иэ (i-2) -й декады, то эти сигналы, поступая на первый и второй входы формирователя, формируют на выходе элемента И 12 сигнал, который через элемент ИЛИ 13 поступает на вход переноса i-й цекады, т.е. в этом случае сигнал переноса присутствует как на входе переноса (i-1)-й, так и на входе переноса

i-й декады и на такт учета переносов

Т (i-1)-й двоична-десятичный счетчик и обнуляется, а в i-й двоична-десятичныи счетчик через элемент И 5 прибавляется сигнал переноса, поступающий на тактовый вход 1-го двоична-десятичного счетчика, Таким образом, если во всех декадах от (i-k)-й да i-й включительно двоична-десятичные счетчики находятся в состоянии с выходным кодом 9, а также на входе (i-k)-й днкады есть сигнал переноса, то «а такт Т> все двоична-десятичные счетчики в этих декадах абнуляются, а перенос прибавляется в (i+1)-й двоична-десятичный счетчик, т.е. осуществляется параллельный учет значений возникающих переносов.

Таким образом, введение в арифметическое счетное устройство блока управления и формирователя сигнала переноса позволяет устранить сбои в работе «а счет параллельного формирования переносов, чта обеспечивает повышение быстродействия работы устройс1ва, Формула изобретения

1. Арифметическое счетное устройство, содержащее распределитель импульсов, вход которого соединен с входом тактовой частоты устройства, и и декад, каждая из которых состоит из программируемого счетчика, установочные входы которого соединены соответственно с информационными входами i-й декады первого слагае..., ..n), а выход переноса програм" мируемого счетчика соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен со счетным входом программируемого счетчика, выход первоro элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом двоична-десятичного ревер1628063

15

25

Ьивного счетчика, установочные входы которого соединены соответственно с информационными входами i-й декады второго слагаемого устройства, а разрядные выходы двоично"десятич" ного реверсивного счетчика являются информационными выходами -й декады устройства, причем первый выход распределителя импульсов. устройства соединен с вторыми входами первых элементов И всех и декад устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в него введен элемент

НЕ, вход которого соединен с входом тактовой частоты устройства, а в каждую иэ декад введены второй элемент И, блок управления и формирователь сигнала переноса, причем первый вход второго элемента И i-й декады соединен с выходом переноса (i-1)-й декады и с первым входом переноса формирователя сигнала переноса, выход второго элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход переноса двоично-десятичного реверсивного счетчика соединен с установочным входом блока управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами переноса формирователя сигнала переноса, выход которого соединен с входом переноса (i+1)-й декады, выход элемента HE устройства соединен с первыми тактовыми входами блоков управления всех и декад, а вторые тактовые входы блоков управления соединены с первым выходом распределителя импуль- сов, второй выход которого соединен с вторыми входами элементов И всех и декад.

2, Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит первый и второй триггеры, причем информационный вход первого триггера соединен с установочным входом блока управления, первый тактовый вход которого соединен с синхровходом первого триггера, инверсный выход которого соединен с первым выходом блока управления и с информационным входом второго триггера, синхровход которого соединен с вторым тактовым входом блока управ" пения, второй выход которого соединен с прямым выходом второго триггера °

3. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что формирователь сигнала переноса содержит элемент И и элемент ИЛИ, причем первый и второй входы переноса формирователя сигнала переноса соединены с первым и вторым входами элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с третьим входом переноса формирователя сигнала переноса, вьг. ход которого соединен с выходом элемента ИЛИ.

1628063

1628063

® 72

_#_ Я

Ц С, Составитель В.Гусев

Редактор А,Леанина Техред А.Кравчук Корректор C..Черни

3аказ 341 Тирам 390 Подпис но е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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