Вычитающее устройство
В.А. Завадский, Ю.П. Заика, В.И. Корнейчу, А.4:. „;И женыи
К.Г. Самофалов и 8.П. Тарасенко
;., t>te i, „. ;невский ордена Ленина политехнический и, титфщд ; ..., им. И-летия Великой Октябрьской социалист " ойоции
/ (72) Авторы нзобретеняя (7!) Заявитель (54) ВЫЧИТЮЦЕЕ УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться в вычислительных устройствах, работаюю их в недвоичной системе счисления, а также в устройствах измерительной техники и дискретной автоматики.
Известен вычислитель разности двух чисел, содержащий два счетчика, установочные входы которых соединены со. входами установки в нуль двух триггеров знака и со входом "Запись" устройства, причем выход первого счетчика соединен со входом установки в "1" первого триггера знака, а выход второго счетчика - со входом установки в "1" второго триггера знака, в свою очередь, единичные выходы nepaoro u второго триггеров знака соединены соответственно с выходом "Иинус" и со входом "Плюс" устройства, кроме того, счетные выходы счетчиков связаны с первым входом элемента И, выход кото" рого соединен с числовым выходом уст2 ройства, а его второй вход - с выходом элемента ИЛИ, соединенного входами с единичными выходами триггеров знака, к нулевым выходам которых подS ключен элемент ИЛИ, к выходу которого подключен первым входом элемент И, . соединенный вторым входом с выходом генератора вычитающих импульсов, а его выход связан со счетным входом первого счетчика (1).
Указанное устройство имеет относительно высокую сложность, обусловленную наличием двух счетчиков, двух триггеров и четырех. логических элементов.
3S
Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее реверсивный счетчик с деаифраторами единицы и нуля и два выходных элемента совпадения, импульсные входы которых соединены с источниками импульс" ных последовательностей, а управляю цие входы - с выходами дешифраторов, кроме того, суммирующий и вычитаю4 ческими свойствами в поляризованном состоянии. На противоположные грани пластины 1 с обоих ее концов нанесены две пары взаимоперекрывающихся электродов 2 и 3- возбуждения. Между электродами 2 и 3 возбуждения и параллельно им с интервалом Л на одной из граней пластины 1 нанесено 1 .электродов 4 записи, где Л - длина волны механической деформации, распространяющейся в объеме пластины из сегнетоэлектрического материала; 4 - ос-. нование системы счисленйя. К электродам 2 и 3 возбуждения, расположенным
I йа одной грани с электродами. 4 запи- си, подсоединены соответственно вход.ные шины 5 и 6, а расположенные на противоположной грани пластины 1 перекрывающие их пары электродов возбуждения связаны с общей шиной 7 нулевого потенциала устройства. На противоположную грань пластины 1 нанесен также выходной электрод 8, перекрывающий зону расположения электродов 4 записи и соединенный с выходной шиной 9 устройства.
Поляризация сегнетоэлектрического материала, заключенного в объеме между парой электродов 2 возбуждения, производится в направлении, противоположном поляризации сегнетоэлектрического материала, заключенного в объеме между парой электродов 3 возбуждения 3, а также между электродами 4 записи и выходным электродом 8.
Устройство работает следующим об-. разом.
Работу вычитающего устройства рассмотрим при прямом кодировании числовой информации (К = 10), а также при условии, что период волны механической деформации Х равен периоду С тактовых импульсов.
Пусть по входным шинам g и 6 поступают сигналы Х и У, Фазовый сдвиг которых по отношению к опорной послео довательности соответствует числен- ным значениям цифр 7 и 2 (Фиг. 2, и II). Сигнал, отображающий меньшее число, поступает на устройство первым.
Поэтому в силу обратного пьезоэффекта возникает волна механической де-
Формации, распространяющаяся в объеме пластины 1 от. электрода 3 возбуждения. При прохождении механической волной зон элементарных пьезопреобразователей, образованных поляризацией объема материала пластины 1 между электродами 4 записи и выход3 911549 щий входы счетчика. подключены к источникам импульсных последовательностей через элемент запрета, управляющие входы которых соединены соответственно с выходами дешиФраторов еДиницы и нуля (23.
Сложность известного устройства обусловлена наличием в нем реверсивного счетчика, двух дешифраторов и четырех логических элементов.
Цель изобретения " упрощение вычитающего устройства. Поставленная цель достигается тем, что вычитающее устройство выполнено в виде пластины из сегнетоэлектричес- кого материала, на противоположные грани которой с обоих ее концов нанесены две пары взаимоперекрещивающихся электродов возбуждения, между которыми на одной грани пластины с интервалом 3, нанесено .k электродов записи - длина волны механичес. кой деформации, распространяющейся в объеме пластины, Х = ь, где
C Г период тактовых импульсов; k - ocHo- д вание системы счисления), причем электроды возбуждения, расположенные на одной грани пластины с электродами записи, соединены с входными шинами устройства, а расположенные на противоположной грани пластины электроды возбуждения соединены с шиной нулевого потенциала устройства, выходной электрод, нанесенный на. грань пластины, противоположную грани, на которую нанесены электроды записи, перекрывает зону расположения электродов записи и соединен с выходной шиной устройства, при этом сегнетоэлектрический материал пластины, заключенный в объемах между парами электродов возбуждения, поляризован в противоположных направлениях, а направление поляризации сегментоэлектрического материала, заключенного в объеме между электродами записи и выходным электродом, совпадает с поляризацией сегнетоэлектрйческого материала между одной из пар электродов возбуждения.
На фиг. 1 изображена Функциональная схема вычитающего устройства; на фиг. 2 - временная. диаграмма, иллюстрирующая работу устройства с числовой информацией, представленной фазо55 импульсным кодом при К = 10.
Вычитающее устройство содержит пластину 1 из сегнетоэлектрического материала, обладающего пьезоэлектриI
5 911549 6 ным электродом 8, последние в силу проще известного, ного в состав которого прямого пьезоэффекта индуцируют элект- входят логические кие элементы совпадерические сигналы, которые поступают ния и запрета, р р ве сивный счетчик, е того стройство на выходную шину 9. С поступлением дешифраторы. Кроме, у на электрод 2 возбуждения фазоим- 5 дополнительно может выполнять функцию пульсного сигнала, отображающего боль- преобразования фазоимпульсного кода шее число, и в силу того, что объ- в число-импульсный код. емы сегнетоэлектрического материала между пластинами электродов 2 и 3 Формула изобретения возбуждения поляризованы в противо- 30 положных направлениях, на выходном Вычитающее устройство, о т л и ч аэлектроде 8 индуцируются равные по ю щ е е с я тем, что, с целью его величине и пРотивоположные по Знаку упрощения, оно выполнено в виде пласэлектРические сигналы. В свЯзи с этим тины из сегнетоэлектрического материпостУпление сигналов по выхолной ши" 15 ала, на противоположные грани которой
„e 9 прекращается, а число ранее по" с обоих ее концов нанесены две пары ступивших импульсов представляет вза моперекрещив ощихся электродов
Разность ЛВУХ чисел в число-импУльс- . возбуждения, между которыми на одной
: грани пластины с интервалом нанесеЩаЯ из положительной и отриЦательной 26 но электродов за си (Х - длина полуволн волна механической дефор- Волны ханической деф рмации. Расмации ""дуц"рует в зонах элементар- ространяющейся в объеме пластины, ных пьезопреобразователей сигналы раз- 1 „де - период тактовых импульной полярности (фиг. 2, Il) штрих) . сов; 4. - основание системы счислеВзаимная компенсация электрических 25 ния1, причем .электроды возбуждения, сигналов, индуцируемых на выходном,расположенные на одной грани пластины
1 лектроде 8, встречными волнами мехат с электродам записи, соединены с нической деформации прои, сходит до входными шинами устройства, а Распо тех пор, пока одна из механических ложенные на противоположной грани волн не выйДет за прелелы электРо" 39 пластины электроды возбуждения соедидов 4 записи. Оставшаяся волна механены с шиной нулевого потенциала устДеформации во втоРом опоРном ройства, выходной электрод, нанесен-. периоде повтоРяет предыдущий резуль- ный на грань пластины, противопоЛожтат импульсами отрицательной поляр- ную грани, на которую нанесены электности, т.е. рабочий режим устройства 35 роды записи, перекрывает зону расподлится два опорных периода. ложения электродов записи и соединен
Если же сигнал меньшего числа с выходной шиной устройства, при этом поступает по шине Х, то разность двух сегнетоэлектрический материал пластичисел будет получена во втором опор" ны, заключенный в объемах между параном периоде. При подаче на входные gp ми электродов возбуждения,поляризован шины сигналов, отображающих одинако- в противоположных направлениях, а на вые числа, на выходной шине 9 элект- правление поляризации сегнетоэлектрический сигнал не появляется.. рического материала, заключенного в
Если по одной из входных шин по- объеме между электродами записи и давать сигнал нулевой фазоимпульсной z5 выходным электродом совпадает с поляконстанты, а w другой входной шине,- ризацией сегнетоэлектрического матесигналы остальных цифр, то устройст- риала между одной из пар электродов во будет выполнять функцию преобразо- возбуждения. вателя фазоимпульсного кодаков число- Источники информации, импульсный код. принятые во внимание .при экспертизе
Предлагаемое вычитающее устройст- 1. Авторское свидетельство СССР во, включающее пластину из сегнето- N 450166, кл. G 06 F 7/385, 1972. электрического материала и систему на- 2. Авторское свидетельство СССР несенных на ее грани электродов Н 423125, кл. G 06 f 7/385, 1971.
911549
n zzyzg zssu Р Р4Хю УЮУЮ1ГРФ
Составитель В. Березкин
Ре8актор В. Петраа Техре8 Л.Пекарь Корректор О. Билак.
Заказ 1131/42 Тираж 732 Подлисное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
11)ОЯ Москва Ж"Я Раушская наб. g. 4/$
Филиал AllA Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4
