Множительное устройство

 

г

- "-"-:-- -„1

" - -oTe a ", аЛ

О П И С А Н И Е 645З

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено090877 (21) 2516176/18-24 (51)M. Кл.2

G 06 F 7/52 с присоединением заявки Ко

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 681. 327 (088.8) Опубликовано 0511.79. Бюллетень Ко41

Дата опубликования описания 05.11.79 (72) Авторы изобретения

В.П. Бордыков и В.П. Буторин

Специальное проектно-конструкторское бюро средств автоматизации нефтедобычи и нефтехимии

СПКБ Нефтехимпромавтоматика (71) Заявитель (54) ИНОЖИТБЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области автоматики и цифровой вычислительной техники, в частности, к устройствам для умножения двух чисел.

Известны множительные устройства, использующие число-импульсный метод умножения двух чисел, одно из которых вводится заранее, а другое поступает в виде конечной последовательности импульсов.

Известно, например, множительное устройство, содержащее посл=довательно соединенные декадные счетчики, дешифраторы с коммутаторами, триггеры управления, выходные вентили и 15 многоканальный сумматор. Запись и хранение одного из сомножителей осуществляется с помощью дешифраторов, соответствующие выходы которых через коммутаторы соединены со входами уп- 20 равляющих триггеров, а другой сомножитель поступает в виде импульсной последовательности на вход пврвого декадного счетчика (11.

Недостатками известного устройства являются низкое быстродействие, зависимость точности результата умножения от конкретного количества входных импульсов, а также представление одного иэ сомножителей и результата умножв" ния только в десятичной системе счисления, Наиболее близким по технической сущности к предло>кенному изобрвтвнию является множительное устройство, содержащее выходной регистр, каждый разряд которого подключен ко входу данного разряда регистра, выход каждого разряда выходного регистра подключен к дополнительному входу последующего разряда (2).

Недостатками этого устройства являются зависимость точности умножения от значения сомножителя, задававмого импульсной последовательностью, а также постоянство другого сомножителя и представления его и результата умножения только s десятичной системе счисления, Цель изобретения — повышение точности умножения с представлением соМножителя и результата в любой системе счисления.

Поставленная цель достигается тем, что в множительное устройство дополнительно введен регистр сомножителя, содержащий в каждом разряде счетчик, триггер и элемент И, первый вход которого соединен с единичным выходом триггера, выход — с выходом

696453

5р данного разряда регистра сомножителя, а второй вход — со входом счетчика соответствующего разряда, который подключен также ко входу соответствующего разряда регистра сомножителя, выход счетчика подкль.,чен к единичному .входу триггера, устр йство содержит, кроме того дополнительный триггер, дополнительный элемент И, дополнительный счетчик и элемент задержки, вход которого соединен с выходом дополнительного счетчика и нулевым входом дополнительного триггера, единичный вход которого подключен ко входу сомножителя устройства, а единичный выход — к первому входу дополнительного элемента И и нулевому входу

15 триггера каждого разряда регистра сомножителя, выход дополнительного элемента И подключен ко входу дополнительного счетчика и ко входу каждого разряда регистра сомножителя, второй . 2Р вход дополнительного элемента И подключен к тактовому входу устройства, каждый разряд выходного регистра содержит,кроме того, триггер и элемент И„выход которогo соединен с выходом дан- 25 ного разряда регистра, а первый . вход — с единичным выходом триггера, единичный вход которого подключен к выходу счетчика данного разряда выходного регистра, вход каждого раз- 30 ряда выходного регистра соединен с выходом соответствующего разряда регистра сомножителя, второй вход элемента И и нулевой вход триггера каждого разряда выходного регистра под- 35 ключен к выходу элемента задержки.

Такое конструктивное решение позволяет исключить погрешность, возникающую при умножении на определенные значения сомножителя, задавае- 4р мого импульсной последовательностью, обеспечивает простоту задания второго сомножителя путем его записи в регистр, и допускает представление с

его результата умножения в любой системе счисления без изменения структуры схемы.

На чертеже приведена схема устройства.

Множительное устройство содержит

m-разрядный регистр 1 множимого, включающий m m триггеров 3 и m элементов И 4, при этом выходы счетчиков 2 соединены с первыми входами триггеров 3, а входы счетчиков 2 соединены со вторыми входами элементов И 4, первые входы которых соединены с выходами триггеров 3.

Устройство содержит далее дополнительный триггер 5, дополнительный 6р элемент И 6, дополнительный счетчик

7 и элемент 8 задержки, а также выходной регистр 9, включающий счетчики 10 триггеры 11 и элементы И 12 °

Один вход триггера 5 связан со входом устройства, а другой вход — с выходом счетчика 7 и входом элемента 8 задержки. Выход триггера 5 соединен с первым входом элемента И 6 и вторыми входами триггеров 3. Второй вход элемента И 6 подключен к тактовому входу устройства, Выход элемента И 6 соединен со входом счетчика 7 и входами счетчиков 2.

Выходы элементов И 4 соединены со входами счетчиков 10, а выход элемента 3 задержки соединен со вторыми ,входами триггеров 11 и элементов И 12 причем выходы счетчиков 10 соединены с первыми входами триггеров 11, выходы которых соединены с первыми входами элементов И 12. Выходы элементов И 12 соединены со вторыми входами счетчиков 10.

Триггеры ll и элементы И 12 образуют схемы переноса импульсов переполнения между разрядами выходного регистра 9 °

Количество состояний счетчиков 2, 7 и 10 равно основанию выбранной системы счисления.

Работа устройства заключается в следующем.

В исходном состоянии триггеры 3, 5, 11 имеют на выходах запрещающие потенциалы, в счетчики 7, 10 записано нулевое значение, в счетчики 2 записано значение множимого в выбранной системе счисления, Первый импульс множителя изменяет состояние триггера 5, тактовые импульсы ТИ через элемент И 6 поступают на вход регистра множимого 1 и на счетчик 7, Импульс переполнения последнего переводит триггер 5 в исходное состояние, запрещая прохождение импульсов через элемент

И 6. Таким образом, производится умножение числа входных импульсов N на число Q,ðàâíoå количеству состояний счетчика 7, то есть на основание выбранной системы счисления Q импульсов, поступивших на вход i-го (i = I ...,m) счетчика 2 не вызовут в итоге изменения его исходного состояния, а, на выходе i-ro (i = I..., m) триггера 3 сформируется разрешающий импульс с длительностью равной значению i-го (i = I ...,m) разряда множимого (младший разряд — соответствует первому), образуя на выходе i-ro (i = I ...,m) элемента И 4 число-импульсный код данного разряда.

Этот число-импульсный код, поступая на j-тый (j = I ...,m) счетчик 10 суммируется с исходным его состоянием. Таким образом, на каждый импульс множителя происходит одно параллельное суммирование множимого, представленного число-импульсным кодом, в регистре произведения 10, Импульс переполнения, возникающий на выходе j ro (j = I ..., m — I) 696453 счетчика 10, взводит j-тый (j

I, ..., m — I) триггер 11, разрешая прохождение импульса с выхода элемента задержки 8 через j-тый (j = I, ..., j -I) элемент И 12 на вход следующего разряда. Данный импульс, поступая также на вход этого триггера, своим окончанием возвращает его в исходное состояние, подготавливая к новому переносу. В случае возникновения сквозного переноса, о когда переполнение j-го (j = 2

m — I) счетчика 10 образуется, в свою очередь, переполнением j-1-го (j

2 ..., m — - I) счетчика 10, j-тый (j = 2 ..., m — I) триггер 11 возводится началом импульса переполнения, разрешая прохождение сигнала через

j-тый (j = 2 ..., m — I) элемент И

12, и по концу последнего возвращается в исходное состояние.

Таким образом методом умножения 20 числа входных импульсов на основание выбранной системы счисления, преобразование множимого в параллельный число-импульсный код и суммирование последнего в регистре — произведения 25 получаем произведение множимого на число входных импульсов, представленное в выбранной системе счисления.

В предлагаемом устройстве множи- 3Q мое и результат могут быть представлены н любой системе счисления. 3а счет предварительного умножения числа входных импульсов на основание системы счисления исключается появление 35 погрешности вычисления.

Данное устройство можно использовать также в качестве накопительного сумматора, что повышает его функциональные возможности. Поэтому пред- 40 ложенное устройство в большей степени отвечает требованиям, предъявляемым к цифровым приборам и средствам автоматики.

Формула изобретения

Множительное устройство, содержащее выходной регистр, каждый разряд которого содержит счетчик, вход которо50 го подключен ко входу данного разряда регистра, выход каждого разряда выходного регистра подключен к дополнительному входу последующего разряда,отличающееся тем, что, с целью повышения точности умножения и расширения его функциональных возможностей, заключающемся в возможности вычисления произведения в системах счисления, в устройство введен регистр сомножителя, содержащий н каждом разряде счетчик, триггер и элемент И, первый вход которого соединен с единичным выходом триггера выход с ныходом данного разряда регистра сомножителя, а нторой вход— со входом счетчика соответстнующего разряда, который подключен также ко входу соответстнующего разряда регистра сомножителя, выход счетчика подключен к единичному входу триггера устройство содержит, кроме того, дополнительный триггер, дополнительный элемент И, дополнительный счетчик и элемент задержки, вход которого соединен с выходом дополнительного счетчика и нулевым входом дополнительного счетчика и нулевым входом дополнительного триггера, единичный вход которого подключен ко входу сомножителя устройства, а единичный выход — к первому входу дополнительного элемента И и нулевому входу триггера каждого разряда регистра сомножителя, выход дополнительного ! элемента И подключен ко входу допол:нительного счетчика и Ко нходу каж- . дого разряда регистра сомножителя, второй вход дополнительного элемента И подключен к тактовому входу устройства, каждый разряд выходного регистра содержит, кроме того, триггер и элемент И, выход которого соединен с выходом данного разряда регистра, а первый вход — с единичным выходом триггера, единичный вход которого подключен к выходу счетчика данного разряда выходного регистра, вход каждого разряда выходного регистра соединен с выходом соответстнующего разряда регистра сомножителя, второй вход элемента И и нулевой вход триггера каждого разряда выходного регистра подключен к выходу элемента задержки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 247625, кл. G 06 Г 7/44, 1967.

2. Патент Японии 9 46-13785, кл. 97 (7) Е 32, 1971 (прототип).