Устройство для умножения чисел, нредставленных фазоимпульсными десятичными кодами

 

и:

О ll ФГ ". А-Н И 384IO

Союз Советскнк

Социзлистнческик

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (фФ т», Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 14.1Х.1970 (№ 1473907/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 23Х.1973. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания ЗОЛ 111.1973

М. Кл. С 06f 7/52

Комитет по лелем изобретений и открытий прн Совете Министров

СССР

УДК 681.325.57(088.8) Авторы изобретения

В. И. Корнейчук, А. М. Романкевич и В. П. Тарасенко

Киевский ордена Ленина политехнический институт

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ ЧИСЕЛ, ПРЕДСТАВЛЕННЫХ

ФАЗОИМПУЛЪСНЫМИ ДЕСЯТИЧНЫМИ КОДАМИ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении вычислительных устройств, работающих в десятичной системе счисления и Ilcпользующих фазоимпульсное представление десятичных чисел.

Известно десятичное устройство умножения, работающее при фазоимпульсном представлении десятичных чисел (операндов), содержащее триггеры, линии задержки, логические элементы.

Это устройство содержит сложные матрицы произведений и переносов. Кроме того, в нем используют промежуточные преобразователи фаЗОИМПУЛЬСПЫХ КОДОВ В ПРОСтРаНСтВЕННо I»пульсные и обратно, что также усложн|яет устройство.

Цель изобретения — реализация умножеп я чисел, представленных фазоимпульсными кодами, без промежуточного их преобразования упрощение устройства и повышение его надежности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит перестраиваемый мпогоустойчивый фазопмпульсный элемент с коммутатором числа его устойчивых состояний, фазоимпульсные многоустойчивые счетные и запоминающие элементы, связи между которыми обеспечивают формирование сигналов произведения и переноса. (y

На фпг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — функциональная схема коммутатора числа устои швых состояний перестраиваемого фазопмпульсного мно5 гоустойчпвого элемента.

Множительное устройство (фиг. 1) содержит перестраиваемый фазонмпульсный многоустойчивый элемент 1. Выходы этого элемента подключены к коммутатору 2 числа устоиöI чивных состояний. Со второй группой входов коммутатора 2 соединены выходы девяти элементов «И» 3 — 11, входы которых подключен ы к выходам Кь К,..., Кв генератора 12 фазоимпульсных констант, к выходу элемен15 та «И» 13 и к входу Х :стройства, Выход коммутатора 2 соединен с установочным входом перестраиваемого элемента 1, связанного свопм другим вхо ом с шиной тактовых импульсов генератора 14. Выход элемента 1 соединен

20 с входамп элементов «И» 15 и «ИЛИ» 16.

К другому входу элемента 16 подключен выход элемента «Й» 17, соединенного cBDHMII входами с нулевым выходом триггера 18 и с шиной тактовых импульсов. Выход схемы 16

25 подключен к входу элемента «И» 19, вторым своим входом связанного с нулевым выходом триггера 20. Вы..од элемента 19 подключен к входу счетного фазоимпульсного элемента 21, выход которого через элемент «ИЛИ» 22 под30 ключен к единя шому входу триггера 20. Вто384104 рой вход элемента 22 связан с выходом элемента «И» 23, подключенного одним своим входом к выходу Ко генератора фазоимпульсных констант. К другому входу элемента 23 подключен элемент «ИЛИ» 24, входы которого связаны с входами Х и У устройства. Элемент «И» 15 своим другим входом подключен к единичному выходу триггера 18, à его выход через элемент «ИЛИ» 25 связан с установочным входом фазоимпульсного многоустойчивого элемента 2б памяти, представляющего собой синхронизированный релаксатор. Его синхронизирующий вход подключен к шине тактовых импульсов. Второй вход элемента

«ИЛИ» связан с установочным входом счетного фазоимпульсного многоустойчивого элемента 27 и с выходом элемента «И» 28. Своим вторым входом счетный элемент 27 через элемент запрета 28 связан с шиной тактовых импульсов. Запрещающий вход элемента подключен к выходу элемента «И» 29, входы которого подведены к единичному выходу триггера 18, к выходу Кю генератора фазоимпульсиых констант и к нулевому выходу триггера

20. Этот же выход триггера 20 связан с входом элемента «И» 13, второй вход которого подключен к выходу P устройства управления, а его выход связан с единичным входом триггера 18. Нулевой вход триггера 18 через линию задержки 30, а также нулевой вход триггера 20 через элемент запрета 81 связаны со входом Y устройства. Запрещающий вход элемента 31 подключен к выходу Ко генератора фазоимпульсиых констант.

Коммутатор числа, устойчивых состояний перестраиваемого фазоимпульсного мпогоустойчивого элемента мо кет быть реализован, например, как показано на фиг. 2. При подаче на устройство сомножителя Х на одном из элементов 3 — 11 (фиг. 1) импульс, соответствующий численному значению сомножителя Х, совпадает с импульсом одной из фазоимпульсных констант К вЂ” К (в предположении, что

Х90), и на третьи входы элементов «И» 3—

11 поступает единичный сигнал с выхода элемента «И» 13. Вследствие этого один из триггеров коммутатора 2 (фиг. 2) открывает соответствующий ему ключ, и сигналы со вторичной обмотки выходного трансформатора перестраиваемого элемента поступают на его установочный вход. После снятия сигнала Х коммутатор 2 остается в том же состоянии и, таким образом, элемент 1 н астроен на Х устойчивых состояний.

С началом умножения двух чисел Х и У, представленных фазоимпульсными десятичными кодами, первым на устройство поступает импульс Y. Этот импульс проходит через элемент 81 (в предположении, что У=О) и устанавливает триггер 20 в нулевое состояние.

С задержкой, которая должна быть больше длительности импульса и которая вноситсялинией задержки 80, этот же импульс устанавливает в нулевое состояние триггер lб, Вследствие этого элемента «И» 13, 17 и 19 оказыва5

65 ются открытыми. Через два последних элмента тактовые импульсы «То» начнут поступать на вход счетного элемента 21, коэффициен т пересчета которого равен десяти. После этого HB устройство подаются сигналы Р и Х.

Сигнал Р проходит через элемент «И» 18, открывает элементы «И» 8 — 11 и устанавливает в единичное состояние триггер 18, тем самым открывая элемент «И» 29 и прерывая доступ тактовых импульсов на элемент 21. С приходом импульса Х (Х О) элемент 1 настраивается на Х устойчивых состояний. Импульсы с выхода этого элемента через элементы

«ИЛИ», «И» lб и 19 поступают на вход счетного элемента 21. Одновременно эти же импульсы через элемент «И» 15 и «ИЛИ» 25 поступают на вход фазоимпульсного элемента памяти 2б. Когда элемент 1 выдает У выходных импульсов, счетный элемент 21 сбрасывается в нулевое состояние и устанавливает триггер 20 в единичное состояние. Последний импульс с выхода перестраиваемого элемент»

1 запоминается элементом 2б и соответствует численному значению произведения чисел Х и

У. Количество импульсов, поступивших с вы" хода Ко генератора фазоимпульсных констан, за время, определяемое длительностью совместного пребывания триггера 20 в нулевом состоянии, а триггера 18 в единичном, подсчитывается с помощью элементов 29, 28 и счетного элемента 27 и соответствует значению переноса при умножении чисел Х и Y. Таким образом, после окончания умножения, о чем свидетельствует импульс с выхода элемента 21 или возврат в единичное состояние триггера

20, произведение чисел Х и Y запоминается фазоимпульсным элементом 2б, а на фазоимпульсном элементе 21 сформировано значение переноса.

Если хотя бы один из сомножителей равен нулю, то срабатывает элемент «И» 21, на входы элементов 2б и 27 поступает импульс, устанавливающий их в нулевое состояние, а триггер 20 устанавливается в единичноесостояние, тем самым блокируя работу остальных элементов устройства.

Время умножения чисел Х и У составляет (XY+10) тактов, Если считать, что сомножители принимают различные десятичные численные значения с равными вероятностями, то среднее время выполнения умножения рассматриваемым устройством составляет 45,5 такта, а максимальное время — 91 такт.

Устройство может работать не только в десятичной системе счисления, но и в любой другой системе с основанием К)2. Для этого надо лишь соответствующим образом изменить коэффициенты пересчета фазоимпульсных многоустойчивых элементов.

Предмет изобретения

Устройство для умножения чисел, представленных фазоимпульсными десятичными кодами, содержащее триггеры, линии задержки, логические элементы, отличающееся тем, что, 384104 с целью упрощения и повышен ия надежности работы устройства, оно содержит перестраиваемый многоустойчивый фазоимпульсный элемент с коммутатором числа устойчивых состояний, генератор фазоимпульсных констант, генератор тактовых импульсов, счетные фазоимпульсные многоустойчивые элементы формирования значений переноса и сигналов конца операций, блок управления, фазоимпульсный устойчивый элемент памяти, причем первый вход устройства, соответствующий первому сомножителю, через элемент запрета, запрещающий вход которого соединен с выходом генератора фазоимпульсных констант, подключен к нулевому входу первого триггера, через линию задержки — к нулевому входу второго триггера, а также к первому входу элемента «ИЛИ», второй вход которого связан с вторым входом устройства, соответствующим второму сомножителю, а выход подключен к первому входу элемента «И», второй вход которого подключен к входу генератора фазоимпульсных констант, выход соединен с установочным входом счетного фазоимпульсного элемента формирования значений переноса, с первым входом элемента «ИЛИ», соединенного вторым входом с выходом счетного фазоимпульсного элемента формирования сигналов конца операции, а выходом — с единичным входом первого триггера и с первым входом элемента «ИЛИ», к второму входу которого подключен элемент «И», соединенный своими входами с выходом перестраиваемого фазоимпульсного элемента и с единичным выходом второго триггера, выход элемента

«ИЛИ» подключен к установочному входу фазоимпульсного элемента памяти, другой вход которого соединен с входом перестраиваемого фазоимпульсного элемента, через элемент запрета, к запрещающему входу которого подключен элемент «И», связанный своими вхо5 дами с нулевым выходом первого триггера, с единичным выходом второго триггера и с выходом генератора фазоимпульсных констант, подключен к входу счетного фазоимпульсного элемента формирования значений переноса и к

10 выходу генератора тактовых импульсов, а второй вход устройства, соответствующий второму сомножителю, подключен к первым входам элемен|тов «И», вторые входы которых связаны с выходами генератора фазопмпульс15 ных констант, а третьи — с единичным входом второго триггера и с выходом элемента «И», входы которого подключены к нулевому выходу первого триггера и к блоку управления, выходы элементов «И» подключены к первой

20 группе входов коммутатора числа устойчивых состояний, к второй группе входов которого подключены выходы фазоимпульсного перестраиваем„го элемента, выход коммутатора подключен к установочному входу фазоим25 пульсного перестраиваемого элемента, подключенного своим выходом к первому входу элемента «ИЛИ», второй вход которого подключен к элементу «И», соединенному своими входами с нулевым выходом второго триггера

50 и с генератором тактовых импульсов, выход элемента «ИЛИ» подключен к первому входу элемента «И», второй вход которого связан с нулевым выходом первого триггера, а выход подключен к входу счетного фазоимпульсного

35 элемента формирования сигнала конца операции.

384104

Фиг 2

Составитель И. Горелова

Техред Е. Борисова Корректор Е. Денисова

Редактор И. Орлова

Заказ 2576719 Изд. № 1632 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, >К-35, Раушская наб., д. 475

Типография, пр. Сапунова, 2