Патент ссср 435521

 

«1 435521

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СОЮф СОветсмнх

СО циалмс ти 4еским

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 21.04.72 (21) 1776193/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05,07.74. Бюллетень ¹ 25

Дата опубликования описания 22.11.74

151) М. Кл. О 06f 7/38

Государствен!t!A камкте

Совета Миннсграв СС,р ве делам ыэобре ен-к (53) УДК 681.325.57 (088.8) н еткрытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

С. Е. Рогава, С, И. Сухишвили и В. И. Шергелашвили

Тбилисский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии им. Д. И. Менделеева

Ез 1 "5 1 в.:> фа К; р1в (54) АРИФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к области дискретной вычислительной техники и предназначено для использования в системах и устройствах обработки дискретной информации и управления.

Известны арифметические устройства последовательного действия, содержащие регистры множителя и множимого, сумматор, схемы совпадения и собирательные схемы.

Однако функциональные возможности этих устройств ограничены.

С целью устранения этого недостатка предлагаемое устройство содержит дополнительно делитель числа импульсов (ДИ).

На чертеже приведена функционально-логическая схема устройства.

Устройство содержит генератор импульсов

1, подключенный к первому входу схемы 2 («И»1), второй и третий входы которой соединены с выходами схем 3,4 («ИЛИ»««ИЛИ»е) соответственно, а выход схемы 2 подключен к первому входу схемы 5 («И»е), выход которой соединен со счетным входом первого разряда вычитающего счетчика 6. Второй вход схемы 5 подключен ко вторым входам схем 7 («И»в) 4 и к выходу схемы 8 («ИЛИ»в), ко входам которой подключены единичные выходы разрядных триггеров счетчика 6 и единичные входы соответствующих разрядных триггеров дейстзкя числа им,пульсов (ДЧИ) 9. Во входу ДЧИ 9 под.ключен выход схемы 10 («И»4). Схема

10 |первым входом соединена с выходом генератора 1, а вторым — с выходом схе5 мы 11 («ИЛИ»4), первый и второй входы которой подключены к управляющим шинам, служащим для установления режимов деления и умножения соответственно.

Третий вход схемы 10 соединен с первыми

10 входами схем 4 и 7. Выход последней подключен к схеме 12 («HE») и к первому входу схемы 13 («И»в), второи вход которои подключен к шине для установления режима сложения и к первому входу схемы 3, ко второму

15 входу которой подключена шина для установления режима вычитания. Выход схемы 13 подключен к счетному входу второго разряда счетчика импульсов 14, к счетному входу первого разряда которого подключен выход схе20 мы 15 («ИЛИ»в), первый вход которой соединен с выходом схемы 16 («И»в). К первому входу схемы 16 подключена шина «Деление» и первый вход схемы 17 («И»т), второй вход которой соединен с выходом ДЧИ 9 и со вто25 рыми входами схем 16 и 18 («И»в) . Второй вход схемы 15 соединен с выходом схемы 19 («И»9), первый вход которой соединен с выходом схемы 10, а второй вход — с шиной

«Умножение», а также с первым входом схе30 мы 18, выход которой соединен с первым вхо435521 дом схемы 20 («ИЛИ» ) . Ко второму входу схемы 20 подключен выход счетчика импульсов 21, ко входу которого подключен выход схемы 17. Третий вход схемы 20 соединен с выходом схемы 22 («И» 1), к первому входу

5 которой подключены третий вход схемы 13 и первые входы схемы 5 и 23 («И»10). Ко второму, входу схемы 23 подключены выход схемы 12 и третий вход схемы 15. Ко второму входу схемы 22 подключены первые входы схем 7 и 4 и выход схемы 24 («ИЛИ»7). Ко входам последней подключены единичные выходы разрядов вычитающего счетчика 25. К счетному входу первого разряда счетчика подключен выход схемы 20.

Устройство работает следующим образом.

P ежим сложения.

Слагаемые А и В заносятся в вычитающие счетчики 6 и 25 соответственно. Выход вычитающих счетчиков образован собирательной схемой 8, 24, к которой подключены единичные выходы разрядов счетчика. Наличие хотя бы единицы в счетчике 6 или 25 обеспечивает высокий потенциал на выходе схем 8 и

24 соответственно. Эти высокие потенциалы через схему 4 подаются на третий вход схемы 2. Сигнал с выхода схемы 8 управляет схемой 5, а сигнал с выхода схемы 24 — схемой 22.

Команда сложения, подаваемая на управляющую шину «Сложение» через схему 3, обеспечивает высокий потенциал на втором входе схемы 2. Если одно из слагаемых или оба отличны от нуля, то импульсы от генератора 1, подаваемые на первый вход схемы 2, одновременно поступают на первые входы схем 5, 22, 23 и на третий вход схемы 13. Импульсы со схем 22 через схему 20 поступают на вход счетчика 25, который работает в режиме обратного счета. Аналогично импульсы 40 с выхода схемы 5 поступают на вход вычитающего счетчика 6.

При установке на «О» счетчика 6 закрывается схема 5, а при установке на «О» счетчика 25 — схема 22. 45

Пока в обоих счетчиках находятся отличные от «О» числа (на выходе схемы 7 высокий потенциал) импульсы с выхода схемы 2 поступают через схему 13 на вход триггера второго разряда счетчика 14 (схема 13 управ- 50 ляется также от шины «Сложение». При этом каждый импульс на выходе схемы 13 вычитает единицу из содержимого счетчиков 6 и

25. Как только один из счетчиков 6 или 25 установится на «О», высокий потенциал с вы- 55 хода схемы 7 и с соответствующей схемы 22 и 5 снимается, и следовательно, закрывается схема 13 и с помощью схемы 12 открывается схема 23, импульсы на выходе которой имеют одинаковую цену и через схему 15 посту- 60 пают на счетный вход первого разряда счетчика 14. В момент установки обоих счетчиков на «О» высокий потенциал с третьего входа схемы 2 снимается, и прекращается поступление импульсов на выход арифметического 65 устройства. Этим заканчивается операция сложения.

Операция сложения происходит по формуле

2А+( — А) =В+А, если В)А, и по формуле 2В+ (А — В) =А+В, если A)B.

Режим вычитания.

Операция вычитания выполняется в той же последовательности, что и операция сложения. Разница заключается в том, что во время работы устройства схема 13 закрыта, так как нет сигнала на ее втором входе от шины

«сложение». Импульсы от генератора 1 через нее не проходят на счетный вход второго разряда счетчика 14.

Как только один из счетчиков 6 или 25 установится на «О», высокий потенциал с выхода 7, а также с соответствующей схемы 5 или

22 снимается, и с помощью схемы 12 открывается схема 23, импульсы на выходе которой имеют одинаковую цену и через схему

15 поступают на счетный вход первого разряда счетчика 14. В момент установки обоих счетчиков на «О» высокий потенциал с третьего входа схемы 2 снимается, и прекращается поступление импульсов на вход счетчика

14. Число, полученное в результате вычитания, будет А — В, если А)В, и  — А, если

B)A.

Режим умножения.

Команда «умножение», подаваемая на шину «Умножение», через схему 11 обеспечивает высокий потенциал на втором входе схемы 10 и на первом входе схем 18 и 19. Если в счетчике 25 записана хотя бы единица, то высокий потенциал с выхода схемы 24 подается на третий вход схемы 10 и импульсы от генератора 1, подаваемые на первый вход схемы 10, поступают на вход ДЧИ 9 и на первый вход схемы 19. При этом сомножитель В используется в качестве делителя для ДЧИ 9, куда предварительно переписано число из счетчика 6.

Выход ДЧИ 9 подключен ко входу счетчика

25, используемого в качестве регистра сомножителя через схемы 18 и 20.

В общем случае число импульсов, поступивших на выход устройства, n=KXB, где К— число импульсов на выходе ДЧИ 9. Каждый из импульсов схемы ДЧИ через схемы 18 и 20 поступает на регистр-счетчик 25 сомножителя А и последовательно уменьшает его значение на единицу. Пока в счетчике 25 еще сохраняется значащее число, на выходе 24 есть сигнал, разрешающий прохождение импульсов от генератора 1 на вход счетчика 14 через схемы 19 и 15. Когда число содержащееся в счетчике 6 (сомножитель А), будет таким путем доведено до «О», а это произойдет в то время, когда число импульсов с выхода ДЧИ 9 К будет равно числу, записанному в счетчике 25 (А), т. е. когда К=А (число импульсов, прошедших на вход счетчика 14), то оно будет равняться n=K>(B=

=A)(B, т. е. значению произведения чисел

435521

АКВ. После установления счетчика 25 на «О» высокий потенциал с выхода схемы 24 и, следовательно, со входа схемы 10 снимается, и прекращается поступление импульсов на выход устройства.

Режим дел ен и я.

Делимое А заносится в счетчик 25, а делитель  — в счетчик 6. Подается потенциал на шину «Деление». Этот сигнал через схему 11 подается на второй вход схемы 10 и на первый вход схемы 16.

Если число А, записанное в счетчике 25, не равно «О», то через схему 24 на третий вход схемы 10 подается высокий потенциал и импульсы от генератора через схему 10 поступают на вход схемы ДЧИ 9, а через схему 17 на вход счетчика 14.

В качестве ДЧИ 9 использован делитель импульсов последовательности с переменным коэффициентом деления.

Коэффициент деления ДЧИ 9 устанавливается равным числу, записанному в счетчике 6, т. е. равным делителю В.,При подаче на вход ДЧИ (с коэффициентом деления В) последовательности импульсов на выходе

ДЧИ 9 появляется каждый В-й импульс, который через схемы 19, 15 проходит на счетный вход первого разряда счетчика 14.

Определим число импульсов, которое будет подано на вход ДЧИ.

Импульсы, подаваемые на вход ДЧИ 9, одновременно подаются и на вход счетчика 21, т. е. íà и-разрядный счетчик (где и выбирается в зависимости от требуемой точности деления).

Импульсы с выхода делителя через схему

20 подаются на вход счетчика 25. Каждому импульсу, подаваемому на вход счетчика 25, соответствует 2" импульсов, поступающих на вход ДЧИ. В момент, когда счетчик 25 установится на «О», а это происходит тогда, когда на его вход подано ровно А импульсов, высокий потенциал со входа схемы 10 снимается и прекращается поступление импульсов на вход ДЧИ, следовательно, и на выход устройства. К этому моменту число импульсов, поданное на вход ДЧИ, равно И=А><,2", а число импульсов на выходе ДЧИ (т. е. на выхо1V 4. 2" де схемы) равно С= — = . Таким обрав в зом, в частном, полученном в результате деления подобным образом, младшие и разрядов соответствуют дробной части частного, а остальные — целой части частного.

В результате частное определяется с точностью до 0,00... 0,1, т. е. до 2 ".

Предмет изобретения

Арифметическое устройство последовательного действия, содержащее генератор импульсов, счетчики импульсов, логические схемы

«И», «ИЛИ», «НЕ», отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных

65 возможностей, оно дополнительно содержи делитель числа последовательных импульсов; генератор импульсов подключен к первом входу первой схемы «И», ко второму и третьему входам которой подключены выходы первой и второй схем «ИЛИ» соответственно, выход первой схемы «И» подключен к первому входу второй схемы «И», выход которой со.динен со счетным входом первого разряда первого вычитающего счетчика; второй вход второй схемы «И» подключен ко вторым входам третьей схемы «И» и второй схемы

«ИЛИ» и к выходу третьей схемы «ИЛИ», ко входам которой подключены единичные выходы разрядных триггеров первого вычитающего счетчика, которые также подключены к единичным входам соответствующих разрядов делителя числа последовательных импульсов, ко входу которого подключен выход четвертой схемы «И», первый вход которой соединен с выходом генератора импульсов; второй вход четвертой схемы «И» подключен к выходу четвертой схемы «ИЛИ», первый и второй входы которой подключены к управляющим шинам «Деление» и «Умножение» соответственно; третий вход четвсртой .схемы «И» соединен с первым входом второй схемы «ИЛИ» и с первым входом третьей схемы «И», выход третьей схемы «И» подключен к схеме «НЕ» и к первому входу пятой схемы «И», второй вход которой подключен к управляющей шине «Сложение» и к первому входу первой схемы «ИЛИ», ко второму входу которой подключена управляющая шина «Вычитание»; выход пятой схемы «И» подключен к счетному входу второго разряда счетчика импульсов; к счетному входу первого разряда счетчика импульсов подключен выход пятой схемы «ИЛИ», первый вход которой соединен с выходом шестой схемы «И», первый вход шестой схемы «И» подключен к шине «Деление» и первому входу седьмой схемы «И», второй вход которой соединен с выходом делителя числа последовательных импульсов и с вторыми входами шестой, несытой схем

«И»; второй вход пятой схемы «ИЛИ» соединен с выходом девятой схемы «И», первый вход которой соединен с выходом четвертой схемы «И», а второй — с шиной «Умножение», а также с первым входом восьмой схемы «И», выход которой соединен с первым входом шестой схемы «ИЛИ», ко второму входу которой подключен выход счетчика; ко входу счетчика подключен выход седьмой схемы «И», третий вход шестой схемы «ИЛИ» соединен с выходом одиннадцатой схемы «И», первый вход которой соединен с первыми входами второй и десятой схем «И» и с третьим входом пятой схемы «И»; второй вход десятой схемы «И» соединен с выходом схемы «НЕ», а выход — с третьим входом пятой схемы «ИЛИ»; второй вход одиннадцатой схемы «И» соединен с первым входом третьей схемы «И» и с выходом седьмой схемы

«ИЛИ», ко входам которой подключены еди435521 аллоя.

Составитель И. Долгушева

Редактор Л. Утехина Тсхред В. Рыбакова Корректор М. Лейзерман

Заказ 3167,!4 Изд. ¹ 979 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобоетеиий и открытий

Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ничные выходы разрядов второго вы1и;ающсго счетчика; к счетному входу первого разряда второго вычнтающсго счетчика подкл1очен выход 1иестой схемы <ИЛИ».