Электронная клавишная вычислительная машина
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства № 31. Кл. С Obf 15/02
Заявлено 10.111.1972 (№ 1756091/18-24) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 28.Ъ 111.197i3. Бюллетень № 35
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам ивооретений и открытий
УДК 681.321(088.8) Дата опубликования описания 10.1.1974
Авторы изобретения
Л. М. Хохлов, M. М. Маневич, С. А. Букшин, А. С. Сорокин, В. В. Драигинис. А. Г. Мурзина и М. И. Балагула
Заявитель
ЭЛЕКТРОННАЯ КЛАВИШНАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА
Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к электронным клавишным вычислительным машинам, предназначенным для учетно-статистических, планово-экономических, инженерно-технических н других расчетов.
Такие машины известны, они содержат арифметическое устройство с сумматором, операционными регистрами, регистром запятой и устройством знаков, устройство памяти. устройство управления операциями, устройство управления индикацией, блок индикации, блок к.чавиатуры и блок питания. К недостаткам этих машин следует отнести то, что I!Iffjiop»ация, содер)кащаяся в регистрах, нс может быть представлена оператору одноврсмс;?но, из-за icl о уменьшается быстродействие и снижается эффективность их использован??я.
Предлага мая электронная клавишная ы,?ч??в слительная машина * позволяет одновремс:l!!o индицировать информацию, содержащуюся ?3 ее нескольких регистрах.
Достигается это благодаря тому, что устройство управления индикацией дополнитель??о содержит счстчик индикации, устройство cмсщения знаков по строке, дешифратор номера индицируемого регистра, счетчик триад, триггер счетчика триад, триггер информации, три"гер подсвета и два вентиля. Выход триггера индикации сосдщ?сн со входом счетчика H?iдикацип, выход послсднсг0 — со входом счетчика триад, а второй вход — с единичным выходом триггера счетчика триад. Выходы
5 счетчика индикации |подключены к входам дсшифратсра номсра инднцнрусмого рег13стрэ, выходы которого соединены со входами установки «О» триггера информации, трнггсра подсвета, триггера счетчика триад н со вто10 рым выходом устройства управления индикацией. Вход устаног3ки «1.. триггера информации соединен с выходом дсшнфратора цифры, а единичный выход триггера информации через вентиль — co вхо:?ом уста?3овки «1» триг15 гера подсгста. Выход счет шка триад подключен ко входу устройства смс?цсння знаков Ilo строкс, выход которого сосд?пиен с третьим
Выходо3(3, cT13ollcT!3;1 УI1P 3?3.1сни?1 и идиl ацllсй.
Выход триггера подсвета через вентиль, «то20 рой вход которого соединен с выходом 3,строиcTI3B формнро?3,3:1!Iя знака, подкл?очсн к 1ствертому выходу устройства управления н??днкацией. Вход установки «1 > триггера счсгчика триад сосд?гнсн со входом устройства
25 управлс ?ия индикацией, первый выход которого соединен со входами коммутаторов арифметического;отцовства и запоминающего устройства и с первым входом блока индикации.
Вход ycTpoйст"..à управления индикацией подQ0 ключсн к выходу блока клав??атаевы.
395837
Предлагаемая машинс1 выпОЛ!11!ст пад дсс>1 тичными числами следующие операции: сложение, вычитание, умно>кение, деление, обратное деление, извлечение квадратного корня, вычисление процентов и процентных отношений, накопление в двух регистрах памяти, автоматическое накопление рсзулыагов в одном из, регистров памяти, автомати Iсску10 выборку из одного из регистров памяти.
На фиг. 1 представлена структурная схема электронной клавишной вы 1ислнтсл ьно11 машин ы; на фиг. 2 — вид полиграммы.
Электронная клавишная вычислительная машина содержит арифметическое устройство
1, запоминающее устройство 2, устройство управления операциями 3, устройство управления индикацией 4, устройство синхронизации
5, задающий генератор б, блок индикации 7, блок клавиатуры 8, блок питаги1я 9.
Арифметическое устройство 1 пмсст регистр
10 клавиатуры, регистр 11 сумматора, вспомогательный операционный регистр 12, тетра;1ный регистр 13 клавиатуры, сумматор 14, коммутатор — распределитель 15, коммутатор 16, вентиль 17, схему «ИЛИ» 18, регистр знаков
19, регистр запятой 20.
Запоминающсс устройство 2 содср>кит пс;1вый регистр памяти 21, второй регистр памяти
22, третий регистр памяти 23, коммутатор— распределитель 24, коммутатор 25.
К устройству управления индикацией относятся: регистр цифры 26, дешифратор цифры 27, блок формирования знака 28, устройство смещения знака по cxpoi 29, дешифратор 30 номера индицирусмого регистра, счетчик индикации 31, счетчик триад 32, тппггср
33 счетчика триад, триггер индикации 34, триггер информации 35, триггер подсвета 36, вентили 37, 38.
Блок индикации имеет орган индикации 39 и оконечное устройство формирования сигналов индикации 40.
В арифметическом устройстве 1 рсгилр 10 клавиатуры предназначен для храпения вводимых чисел и окончательных рсзультатов вычислений. Выход младшего разряда этого регистра через вен тиль 17 соединен с первым входом сумматора 14 и с тетрадным регистром 13 клавиатуры, который образует дополнительный десятичный разряд регистра 1О клавиатуры при выполнении старших операций в режиме округления 11, соединяя 1срсз коммутатор — распределитель 15 выход младшего разряда со входом сгаршсго разряда регистра 10 клавиатуры, позволяет сохранить и последнем первоначальную информацию прн сложении ее с содср>кимым других рсгпстроь.
Регистр 11 сумматора предназначен для хранения и роме>куточных результатов ui i I ir Cлений. Выход младшего разряда его через схему. «ИЛИ» 18 соединен со входом сумматора 14.
Вспомогательный операционный регистр 12 слъж и т дл я х 0 а не ни я и о о р а о о тки х (н Ож и т с.ч я при выполнении операций умно>кения, для по5
55 лучсния частпогo прп вып0.1нсннн операций деления и является вспомогательным регистром дл>1 ooccrIL÷cíèÿ в рсжимс индикации oroopa>r eii»>r ипфор>1ац su, copep>r airrcÉcu 11 регистрах электронной клавишной вычислительной маш1пы, начиная со старших разрядов.
Вход младшего разряда вспомогательного 0110рационного регистра 12 через коммутатор (б и схему «ИЛИ» 18 соединен со вторым входом сумматора 14.
Регистры 10, 11, 12 являются сдвиговыми, емкость их 48 бит.
Сумматор 14 прсдназпа IcII для поразрядного сложения двух чисел и выделения двоичнодссятнчного кода пндицируемых чисел. Выход сумматора соединен со входами коммутатора — распределителя 15 ари1рметического устройства 1 и коммутатора-распределителя 24 за поминающего устройства 2.
Коммутатор-распределитель 15 арифметического устройства 1 используется для передачи информации с выхода сумматора 14 ira
rrxo;r,rr регистров 10, 11, 12. Выходы коммутатора-распределителя 15 подключены ко входам младших разрядов операционных регистров.
Коммутатор 16 арифметического устройства 1 предназначен для передачи информации, содержащейся в регистре 11 сумматора или во вспомогательном операционном регистре 12, на сумматор 14. Выход коммутатора 16 через схему «ИЛИ» 18 подключен ко второму входу сумматора 14.
Регистр знаков 19 нужен для хранения знаков чисел, записанных в рсгистрах электрон»ог" клавишной вычислительной машины, и для определения знака результата вычислений, выход регистра знаков 19 подключен ко входу блока формирования знаков 28.
Регистр запятой 20 служит для хранения маркера запятоп, относящейся к числу, записанному в регистре 10 клавиатуры. Выход регистра запятой 20 соединен со входом устройства управления операциями 3 для реализации старших операций, со входом блока формирования знаков 28 для обеспечения индикации зн<1ка 33115ITQH, co B> ogovl установки «1» триггера 33 счетчика триад, с вентилем 37 включения триггсра подсвета, а также со вхоtoir per»crpa запятой 20 для обеспечения циркуляции в пем нч11>ормацпи. Регистры памяти
21, 22, 23 необходимы для хранения констант, итоговых результатов структурных частей вычисли1сльной задачи и результатов накоплений. Выходы младших регистров памяти подключены ко входам коммутатора 25.
Коммутатор-распределитель 24 предназначен для занесения информации из с мматора
14 в регистры памяти. Выходы коммутаторараспредслптсля 24 подключены ко входам младших разрядов регистров памяти 21, 22, 23.
Коммутатор 25 служит для передачи содер>кимого регистров памяти 21, 22, 23 на сумматор 14. Выход коммутатора 25 соединен через
395ч37
65 схему «ИЛИ» 18 со вторым входом суil .,Iaтора 14.
Устройство у правления операциями 3 обеспечивает реализацию принятых алгî ..итпо 3 выполнения операций. Выход устройства > подключен ко входам регистра запятой 20, регистра знаков 19, вентиля 17, коммутаторараспределителя 15, коммутатора 16, коммутатора-распределителя 24 и коммутатора 25.
Регистр цифры 26 служит лля хранения л— сятичного кола десятичной цифры во время ее индикации. Выход регистра цифры 26 соединен со входом дешифратора цифры 27.
Дешифратор цифры 27 пре.шазпачсн лля преобразования двоичпо-pecsrTH«ного кола цифры в позиционный кол. Его выход соелппс со входом блока формирования знак", 28 со входом установки «1» триггера информации 35.
Блок формирования знака 28 ела r!HT ллч выработки кодовых послеловательчостсй, формирующих полиграмму (обобщенную цифровую матрицу), и сигналов подсвета сс сс.гмс..— тов, образующих индицируемую цифр . плн знак. Выход блока формпровaния знака 28 подключен к входу вентиля сигналов полсвета 88 и к входу оконечного устройства фn 1мирования сигналов индикации 40.
Устройство смещения знаков по строке 29 обеспечивает пространственнос разлсление нндицирусмых знаков в строке. Выход cf o спсдинен со входом оконечного устройства фо.>мирования сигналов индикации 40.
Дешифратор,30 номера инлицирусмого рсгистра служит для преобразования лвоично > кода счетчика индикации 81 в позппио шый код номера индицируемого регистра и циклов анализа и индикации. Выход этого лсншфра тора соединен со входом окопе lorn устройства формирования сигналов виликa!IH» 40 со входом установки «0» триггера c«CT
Выходы счетчика индикации 81, Elcnnxolff мого для определения количества иплнш рус— мых регистров и направления пересчета счетчиков триад 82, полключены ко вхо:Iaм лен и<Нратора 80 номера инлицируемого рсгнс ра счетчика триад 82. Послелний прелставляст собой двухразрядный рсверсивный счетчик, работающий в ре>киме пересчета по молулк;
«3» и служащий лля пространственного; абисния числа на группы из трех цифр топал,:: относительно запятой. Выход счетчика трпа .
32 соединен сп входом устройства смс, !!ffs знаков> по строке 29.
Триггер 88 прслназначс.l 1ля у!1p!!!1cffff работой счетчика триал и сос IH!Icll cn вхолом счетчика триад 82, топггсп пнлнкапии,34 для включения и выключения режима II:è:f:<ации в машине и свопм нулевым выходом fn ключен ко входу начальной установки счс 5
45 чика инлнкац!IH 31; триггер информации 35— для определения наличия плп отсутствия информац.ш в ннлицпрусмых регистрах, сго единичный выход соединен с вентилем 37; триггер полсвета 36 — лля выработки сигнала разрешения полсвета, начиная с первой значащей цифры, либо со знака запятой, либо в младшем лс:ятпчном разряде, его единичный выход сослпнсн с гентплем 88 сигналов подсвета.
Устройство c!HIxpoHH3aIIHH 5 совместно с задающим lef!cpaòîðoì 6 обеспечивает выработку сер и импульсов, сшгхронизирующих работу остальных устройстз машины.
В блоке ш.лнкацин 7 орган индикации 39 прелназна Icli лля визуального отображения информации, солсржащсйся в регистрах машины н позволяет формировать необходимое коли lccT!io 3: аког Iia раоочем поле по прин. цппу по:лслогатсльного полсвета сегментов.
Назначение оконечного устройства формировашгя сигналов пнлнкацин 40 — преобразование логических сигналов управления индикацией в сигналы, обеспечивающие по своим электрическим параметрам работу от органа ннлпкацш: 89. Выход оконечного устройства формирования сигналов индикации соединен со вхолом органа нплпкацш1 39.
Блок клавиатуры 8 предназначен для преооразовaния механического нажатия клавиш г электрический потенциал н шифрации его двоичным кn1oì; блок питания 9 — для выработки питающих напряжений для всех устройств и блоков, Работает электронная клавишная вычислительная машина в двух режимах: рабочем и инлнкацпи.
Рабо пш режим включает в себя ввод числа, обращение к регистрам памяти, выполнение арифметических операций, режим индикации — послсловательную циркуляцию информации, солср>кащейся в двух операционных регистрах п г двух регистрах памяти, с частотой, обеспечивающей олновременное, с точ«и 3:>ения визуального восприятия, отображение этой информации на орган индикации.
Оба режима постоянно чередуются так, что при каждом нажатии клавиши последовательНо ncvIIIcствляются рабочий режим и режим и н ли! а н ни.
PanoHèfI pcжим начинается включением устройства упр-,влснпя операциями 3 при нажатии на любую клавишу блока клавиатуры 8 и осуIIIccT!i,1>fcòcÿ слслующнм образом.
При oïñðaïïè ввода число, набранное на клаffIIa Type, записывается в ее регистр 10. При
f!a>KaT!lll на операционную клавишу это число
I!opìàлнзустся и через вентиль 17 передачи с выколи . сгflcTpa клавиатуры на вход сумматора 14 и коммутатор-распределитель 15 псрсппсыг>астся в регистр 11 сумматора и вновь в pc!.IfcTp 10 клавиатуры. При наборе следующего числа оно записывается в регистр клавиатуры, стирая предыдущую информацию. Операция. обусловленная нажитием опе395837 рационной клавиши, выполняется после нажатия следующей операционной клавиши.
При выполнении операций сложения, вычитания и накопления второй операнд из регистра 10 клавиатуры через вентиль 17 поступает на первый вход сумматора 14, а первый операнд из регистра 11 сумматора через коммутатор 16 и схему «ИЛИ» 18 или одного из регистров памяти 21, 22, 23 через коммутатор 25 и схему «ИЛИ» 18 поступает на второй вход сумматора 14 для поразрядного сложения со вторым операндом. Результат сложения, вычитания, накопления с выхода сумматора 14 через коммутатор-распределитель 15 или коммутатор-распределитель 24 поступаст на вход соответственно регистра 11 сумматора или одного из регистров памяти 21, 22, 28. Одновремен но второй операнд через тетрадный регистр 13 клавиатуры и коммутатор-распределитель 15 вновь поступает на вход регистра
10 клавиатуры.
При выполнении операций умножения, деления, обратного дслепия, вычисления процентов, вычисления процентных отношений и извлечения квадратного корня информации с выхода регистра 11 сумматора (при умножении и вычислении процентов) или с выхода регистра 10 клавиатуры (прн делении, обратном делении, вычислении процентных отношений и извлечении квадратного корня) поступает через коммутатор 16 арифметического устройства 1, схему «ИЛИ» 18 и сумматор 14, или соответственно через вентиль 17 и сумматор 14 на коммутатор-распределитсль 15 и далее записывается во вспомогательный операционный регистр 12. Затем, например, при умножен ии, производятся последовательные сдвиги
MHoÿèòeëÿ во вспомогательном операционном регистре 12 и частичного произведения в регистре 11 сумматора, анализ младшего разряда множителя во вспомогательном операционном регистре 12 и поразрядное сложение множимого, поступающего через вентиль
l7 на первый вход сумматора 14, с частичным произведением, поступающим с выхода регистра 11 сумматора через коммутатор 16 и схсму «ИЛИ» 18 на второй вход сумматора 14.
Результаты выполнения опсраций находятся в регистре 11 сумматора или в одном из регистров памяти 21, 22, 23 для операций накопления. В случае нажатия клавиши результат вычислений через коммутатор 16 и схему
«ИЛИ» 18, сумматор 14 и коммутатор-рас пределитель 15 переписывается из регистра 11 сумматора в регистр 10 клавиатуры. При этом производится очистка регистра 11 сумматора.
Операция обращения к регистрам памяти выполняется непосредственно нажатием соответствующих клавиш. При этом информация из регистра 10 клавиатуры через вентиль 17, сумматор 14 и коммутатор-распределитель 24 поступает на вход одного из регистров памяти, или, наоборот, с выхода одного из регистров памяти через коммутатор 25, схему
«ИЛИ» 18, сумматор 14 и коммутатор-распре5
15 го
65 делитель 15 — на вход регистра 10 клавиатуры, После окончания рабочего режима начинается режим индикации. Устройство управления операциями 3 вырабатывает сигнал, устанавливающий триггер ичдикации 34 в состояние «1». При этом снимаются: сигнал сброса со счетчика триад 82, триггера 88 счетчика триад, триггера информации 35, триггера под»света 86 и сигнал начальной установки со счетчика индикации 81. Счетчик индикации начинает вырабатывать два раоочих цикла, необходимых для индикации регистров. В случае индикации информации, содержащейся в чстырех регистрах, счетчик индикации вырабатывает восемь рабочих циклов.
Индикация содержимого одного регистра проводится за два цикла: анализа и индикации. Например, индикация информации, находящейся в регистре 10 клавиатуры, о уществляется так. В цикле анализа производится проверка наличия в индицирусмом регистре информации. При этом информация из индицируемого регистра 10 клавиатуры черсз вентиль 17, сумматор 14 и коммутатор-раслределитель 15 поступает на выход вспомогательного регистра 12, работающего в реверсивном режиме, и записывается в него таким обзазом, что младшим разрядам числа соответствуют старшие разряды регистра. Одновременно происходит запись числа в регистр 10 клавиатуры для сохранения в нем информации. Во время псрспнсп информации двоично-десятичный код каждой цифры числа при прохождении через сумматор 14 поступает на вход регистра цифры 26 и преобразуется дешифратором цифры
27 в позиционный код. Последний поступает на вход блока формирования знака 28 и на вход установки «1» триггера информации 35.
При наличии хотя бы в одном разряде числа цифры, отличной от нуля, триггер информации 35 устанавливается в состояние «1», фиксируя наличие информации в индицируемом регистре 10. В этом же цикле анализа осуществляется циркуляция информации в регистре запятой 20. При прохождении маркера запятой через старший разряд регистра запятой 20 триггер 83 счетчика триад устанавливается в состояние «1», обеспечивая запуск счетчика триад 32.
Последний в цикле анализа работает в реькиме сложения по модулю «3», чем достигается разбиение целой части числа на триады относительно маркера запятой.
В цикле индикации информация со вспомогательного регистра 12 через коммутатор 16 и схему «ИЛИ» 18 поступает па вход сумматора 14, начиная со старших разрядов. С сумматора 14 в момент установления кода десятичного разряда информация переписывается в регистр цифры 26, где остается неизменной до получения на сумматоре 14 кода следующего десятичного разряда. Дешифратор цифры 27 преобразует двоично-десятичный код цифры в позиционный код, который поступа,395837
10 ет на вход блока формирования знака 28 и на вентиль 87 включения триггера подсвета.
Блок формирования знака 28 вырабатывает сигналы формирования !полиграммы и преобразует позиционный код цифры во временную последовательность импульсов подсвета ссгмснтов полиграммы, образующих начертание индицирусмой цифры (фиг. 2).
Эта последовательность импульсов поступает на вход вентиля 88 сигналов подсвета, который открывается сигналом с выхода «1» триггера подсвета 86. Состояние «1» триггера подсвета 86 определяется либо сигналом первой значащей цифры с дешифрятора цифры
27 при индикации целых чисел или неправильных дробей, либо сигналом маркера запятой с регистра запятой 20 лри индикации правильных дробей. Триггер информации 86 находится при этом в состоянии «1». При индикации последнего разряда числа триггера подсвета
86 сигналом с дешифратора номера ицдиццруемого регистра 80 устанавливается в состояние «1», чем достигается постоянная индикация цифры «0» в младшем разряде при отсутствии значащей информации в индиццруемом регистре. Одновременно формиров".— нием сигналов полиграммы блоком формирования знака 28 устройство смещения знаков по строке 29 вырабатывает сигналы, служагцие для пространственного отделения знаков в строке. При этом на вход устройства смещения знаков по строке 29 поступают сигналы с выхода счетчика триад 82 для дополнительного пространственного отделения одной триады числа от другой. Счетчик триад 82 в цикле индикации работает в режиме вычитания по модулю «3», причем пересчст начинается с состояния, установленного ца счетчике в конце цикла анализа.
Сигналы формирования полигр ам мы, смещенияя знака !по строке и сигналы подсвета сегментов пол играммы поступают на вход "I оконечного устройства формирования сигналов индикации 40 и преобразуются последним в соответствии с требованиями, предъявляемыми ко входным сигналам органа индикации.
Сигналы, выработанные оконечным устройством формирования сигналов индикации, ооеспечивают на рабочем поле органа индикации
89 отображение в одной строке числа либо цифры «0» при отсутствии в индицируемом регистре значащей информации.
В конце цикла индикации производится подготовка устройства управления индикацией к индикации информации, содержащейся в следующем регистре. Для этого подастся сигнал начальной установки ца счетчик триад 82, триггер 88 счетчика триад, триггер 1нформации 85 и триггер подсвета 86. Происходит так>не прибавление «1» к коду счетчика индикации 81. Индикация всех остальных pei.IICTpoB машины осуществляется аналогичным образом.
Предмет изобретения
Электрон:!ая клавишная вычислительная ма шина, содсрж2щяя арий !Стцчpbl, x ÑTройство управления операциями ll блок индикации, выход сумматора арифметического устройства соединc:I со входсм регистра цифры устройства управления индикацией, входь:
Олока формирования знака устройствя 3 Ilp2Bления инд!!нацией соединены соотвстственчо с выходамц регистра знака ц регистра запятой арифметического устоойства, выход блока формирования знака соединен с псрвым входом блока индикации, выход регистра запятой сосдцнец со входом устройства управления опсрапиямц, выходы которого соединены со входами регистра знаков, рсгистра загятой и коммутатора арифметического устройства ц со гходами коммутаторов запоминающего устройства, от 4!япгои аяся тем, что, с целью поьышсцця надежности ц скорости считывания информации, устроцство управления цндикац.цсй дополццтсльно содержит счетчик индикации, устройстьо л1сщенця знаков по строке, дешифратор номера цнд!1цирусмого регистра. счетчик три2д, триггер счстчцка триад, триггер информации, триггер подсвета ц два вентиля, выход триггера индикации соединен со входом счетчика индикации, выход которого соединен со .входом счетчика триад, второй вход которого соединен с единичным выходом трцггсра счетчика триад, выходы счетчика цнд1гкациц сосд1Н;с:!ы со входамц дешифратора помора и1!дцццрусмого регистра, выходы которого соединены со входами установки «0» триггер". информации, триггера подсвета, триггера счетчика триад ц со вторым выходом устройства управления цндцкацце!1, вход установки «1» триггера ццформаЦЦИ СОСДЦЦСН С ВЬIХОДОЪ! !С11! ЦфP2TOP2 ЦифР Ы, а единичный выход триггера информации чсpсЗ !)CiiTil. lb СОС IIIIIC ;I O входо 1! 3 CT2 IIO BI
395837
Фиг 1
Фиг. 2
Составитель И. Долгушева
Редактор P. Киселева Техред T. Курилко Корректоры: Е. Хмелева и Е. Блюмина
Заказ 3501/8 1Iзд, М 968 Тираж 647 Подписное
ГГНИИП11 Гос1дарственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, К-35, Раушская наб., д. 4)5
Типография, ир. Сапунова, 2 которого соединен с выходом блока формирования знака, соединен с четвертым выходом устройства управления индикацией, вход у тановки «1» триггера счетчика триад соединс 1 со входом устройства управления индикацией, первый выход которого соединен со входами коммутаторов арифметического устройства и запоминаю цего устройства и с первым входом блока индикации, вход устройства управления индикацией соединен с выходом блока клавиатуры,
