Многовходовой сумматор потоков тернарных приращений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,Ii Ik 548870

Со1оа Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.01.75 (21) 2095713/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.77. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 31.03.77 (51) М. 1(л.- "6 063 1/02

Государственный комитет

Совета й1нннстров СССР ло делам 11зобретений и открытий (53) УД1(681,325(088.8) (72) Авторы

113 0 б1) еТС111! я

Р. В. 1(оробков H В. Е. 3OJI0TOBCKHII

Таганрогский радиотехнический институт им. В; Д. 1(алмыкова (71) Заявитель (54) МНОГОВХОДОВЫЙ СУЪИ1АТОР ПОТОКОВ

ТЕРНАРНЫХ ПРИРАЩГИИЙ

Изоор стоkIIIQ может Ol>ITI> IICIIO II>20B 2110 B цифровой вычислительной технике, в частности в цифровых интегрирующих машинах.

Многовходовый сумматор тернарных потоков приращений имеет 2 к входов, на которые поступают к потоков тернарных приращений, и два выхода, на которых формируется поток тернарных приращений, равный сумме потоков, поступающих на входы сумматора.

Известно устройство (1), содержащее реверсивный счетчик и блок разворота рассогласования в поток тернарных приращений.

Недостатками этого устройства являются большой расход ооорудования, наличие динамической погрешности, которая тем больше, чем больше суммарная скорость входных Iioтоков приращений.

В настоящее время для суммирования потоков тернарных приращений используются, как правило, следящие интеграторы.

Наиболее близким техническим решением является устройство (2), содержащее блок формирования приращений суммы, элемент

ИЛИ и элемент задержки.

Это устройство также характеризуется большим расходом оборудования и динамической погрешностью.

Возникновение динамической погрешности обусловлено следующими причинами. При суммировании приращений, поступающих на вход сумматора потоков нрпр;1щснпй, сслп мгновенная суммарная скорость входных потоков больше единицы, на выходах входного устройства в каждом шаге интегрирования

5 формиру10тся многоразрядные двоичные чис I2. Н2 Выходе iKB сумыатор2 потоков ïpBp2щений в каждом шаге интегрирования может быгь выдано только одноодноразрядное приращение в тернарной системе. Поэтому дво10 ичные чп1сла, формируемые на выходах входного устройства дол>1:11ы с1:,л2дываться l! 32пoмпH2òückl в регистрc расс0гласов21lпя. Содержи>мое регистра рассогласования н ссть динамическая погрешность сумматора пото)5 ков приращений. Если су ммарная скорость входных потоков превышаег единицу длиТЕЛ1>11;,e ВРЕ. 1Я> То Д11112МИЧЕСКая BOrPPIIIIIOCTI> мо ке оказаться значительной.

Целью пзооретепня является упрощение

20 устройства и повышение точности.

< l0cT2B.2åkIí2ÿ цель достш астся тем, что в устроilcTBO введены блок разворота приращений В0 времени, реверсивный счетчик, первый и второй дешифраторы, причем входы блока

25 разворота приращений во време11п соединены с входами устройства, а выход — с первым входом реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки. Первый:; второй выходы реверсивЗЭ ного счетчика соед;ше1;ы соотьетствснно чс548870

65 рез первый и второй дешифраторы и элемент

ИЛИ с входом элемента задержки и через первый и второй дешифратор соответственно с входами блока формирования приращений суммы, выходы которого соединены с выходами устройства, Возможность упрощения сумматора потоков тернарных приращений при устранении динамической погрешности обусловлена следующими соображениями. Большой расход оборудования и динамическая погрешность обусловлена одной и той же причиной. Эта причина заключается в том, что максимальный вес приращения на выходе сумматора потоков приращений в к раз меньше максимально возможного веса суммы приращений на его входах. 11оэтому, если сумма приращении, поступивших на вход сумматора по модулю оольше веса одного приращения, сумматор за один шаг интегрирования не может отраоотать ее полностью (за один шаг интегрирования сумматор потоков может отработать только одно приращение). Следовательно треоуются олок, формирующий и хранящии рассогласование, и блок разворота рассогласования в поток приращении. С другои стороны, если сумма приращении, поступивших на вход сумматора, не могкет оыгь отраоотана тотчас, а отраоатывается постепенно о задержкои во времени, то возникает динамическая погрешность, 1аким ооразом, для упрощения устроиства и устранения динамическои погрешности необходимо уравнять скорость накопления рассогласования и скорость его рассасывания.

11овысить скорость рассасывания можно двумя путями: увеличением разрядности приращения на выходе и увеличением веса тернырного приращения на выходе. 1ак как сумматор потоков должен формировать тернарные приращения, первыи путь неприемлем.

Увеличение же весы ернырного приращения на выходе сумматора потоков приращении допустимо. Очевидно, что если вес тернарного приращения на выходе сумматора выорать в к раз оольшим веса приращения на его входе, рассогласование всегда оудет отсутствовать и поэтому не понадобятся устройства для формирования, хранения и разворота рассогласования, устранится и динамическая погрешность.

На чертеже показана функциональная схема многовходового сумматора потоков приращений.

Сумматор содержит блок 1 формирования приращений суммы, элемент ИЛИ 2, элемент задержки 3, блок 4 разворота приращений во времени, реверсивный счетчик 5, дешифраторы 6 и 7, входы 8 — 13, выходы 14, 15.

Положительные приращения слагаемых поступают на входы 8, 9, 10 устройства, отрицательные приращения — на входы 11, 12, 13.

Блок 4 разворота суммируемых приращений во времени последовательно опрашивает входы и формирует на выходе последователь10

)5

45 ность положительных и отрицательных приращений, Сформированная в блоке 4 последовательность приращений поступает на вход счетчика 5. При проходе пологкительных приращений счетчик выполняет операцию сложения, а при проходе отрицательных перестраивается на операцию вычитания. Сумма накопления в счетчике анализируется дешифраторами 6 и 7. Как только содержимое счетчика достигает величины к на выходе дешифратора 6 формируется сигнал, который поступает через элемент ИЛИ и элемент задержки 3 в счетчик 5 и одновременно в блок формирования приращений суммы. Под действием этого сигнала счетчик 5 сбрасывается в нуль и в блоке 1 формируется положительное приращение суммы, поступающее на выход 14 устройства.

Если содержимое счетчика достигает величины к, формируется сигнал на выходе дешифратора 7. Этот сигнал через элементы 2 и 3 сбрасывает счетчик 5 в нуль. Кроме того, с выхода дешифратора 7 сигнал поступает на вход блока 1, в последнем формируется отрицательное приращение, поступающее на выход 15 устройства.

Следовательно на выходе устройства формируется поток приращений, соответствующий

1 величине — (ai+a + ...+ а ), где аь а2, ... к а — величины, суммируемые многовходовым сумматором потоков приращений.

Предлагаемый сумматор потоков тернарных приращений оказывается значительно проще существующих. Для его реализации необходимо (1од к)„,г,., (8+25 логических схем, где (1о рк)„,а, двоичный логарифм к определений до ближайшего целочисленного значения с избытком. Следовательно предлагаемый сумматор потребует в 3 — 7 раз меньшего расхода оборудования.

Динамическая погрешность устройства дагке при максимальных скоростях входных потоков равна нулю.

Формула изобретения

Многовходовый сумматор потоков тернарных приращений, содержащий блок формирования приращений суммы, элемент ИЛИ и элемент задержки, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения точности, в него введены блок разворота приращений во времени, реверсивный счетчик, первый и второй дешифраторы, причем входы блока разворота приращений во времени соединены с входами устройства, а выход — с первым входом реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки, первый и второй выходы реверсивного счетчика соединены соответственно через первый и второй дешифраторы и элемент ИЛИ с входом элемента задергкки и

548870

Составитель Л. Захматова

Корректор Л. Денискл i

Техред А. Камышникова

Редактор С. Заика

Заказ 539/8 Изд. ¹ 232 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного ко.литета Совета Министров СССР по делали изооретсний и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 через первый и второй дешифраторы соответственно с входами блока формирования приращений суммы, выходы которого соединены с выходами устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

9

1а

11

6

1. Каляев А. В. Введение в теорию цифровых интеграторов, Киев, «Наукова думка», 1964, с. 261 — 264.

2. Неслуховский К. С. Цифровые дифферен5 циальные анализаторы. М., Фпзматгпз, 1963, с. 40, 45, 46 (прототип).