Устройство для деления

 

(72) Автор изобретения

Е. И. Духнич (71) Заявитель Новороссийское высшее инженерное морское (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться при построении специализированных вычислительных устройств.

Известно устройство, предназначенное для выполнения арифметических операций (t).

Однако устройство обладает ограниченными функциональными возможностями.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для деления, содержащее регистры, сумматоры, блок управления, блок определения переполнения и блоки элементов

И (2).

Недостатком устройства является его ограниченные функциональные возможности, т.к. устройство может выполнить только операции вида 2 = А/В. Процесс деления при этом описывается выражениями х 1 = x (1 + f - 2 ) у — у,(1 + f. ° 2 ), (1) где — оператор, придающий такое значение

y(y> = B), чтобы при i -в и значении уп ь t, а хп - Z, х1 = А и равный

+1приу (l, 1 при у, э 1.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет включения в состав его операций определение величины вида 2 - - — °

5

Поставленная цель достигается тем, что устройство для деления, содержащее первый и второй регистры сдвига, первый и второй ,сдвигатели, первый и второй сумматоры, блок определения переполнения и блок управления, причем разрядные выходы первого регистра сдвига соединены с информационными входами первого сдвигателя, разрядные выходы второго регистра сдвига соединены с информаци-!

5 онными входами второго сдвигателя, выход: младшего разряда первого регистра соединен с первым входом первого сумматора, входы второго сумматора соединены с выходом младшего разряда второго регистра сдвига и выходом второго сдвигателя соответственно, вход второго регистра сдвига соединен с выходом второго сумматора и входом блока определения переполнения, выход которого соединен со

3 949653 4

35

25

35

Устройство содержит регистры 1 и 2 сдвига, первый второй, третий и четиерзый сдвигатели 3 — 6, первый, второй и третий сумматоры 7-9. Блок 10 определения переполнения, блок ll управления, первый и второй коммутаторы 12 и 13, управляющий вход 14.

Блок 11 управления содержит генератор !5 тактовых импульсов, первый и второй счетчики 16 и 17, триггер 18, вход 19 и установочный вход 20, первый и второй выходы ,21 и 22.

Устройство работает следующим образом.

55 входом блока управления, первый выход которого соединен с управляющими входами первого и второго сумматоров, второй выход блока управления соединен с управляющими входами первого и второго сдвигателей, содержит третий и четвертый сдвигатели, первый и вто-, I рой коммутаторы и третий сумматор, причем информационные входы третьего и четвертого сдвитателей соединены с разрядными выходами первого регистра сдвига, управляющие входы третьего и четвертого сдвигателей соединены .со вторым выходом блока управления, выходы первого и третьего сдвигателей соединены с информационными входами первого коммутатора, выход четвертого сдвигателя соединен с первым входом третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, информационные входы второго коммутатора соединены с выходами первого и третьего сумматоров, управляющие входы первого и второго коммутаторов соедииены со входом признака операции устройства, выход второго коммутатора соединен со входом первого регистра сдвига, выход первого коммутатора соединен со вторым входом первого сумматора, выход третьего сумматора соединен с выходом устройства.

Блок управления содержит генератор тактовых импульсов, первый и второй счетчики, триггер, причем выход генератора тактовых импульсов соединен со входом первого счетчика, и-ый информационный выход последнего разряда которого соединен со счетным входом второго счетчика, информационные выходы разрядов которого соединены с первым выходом блока управления, единичный выход триггера соединен со вторым выходом блока управления, единичный вход триггера соединен с входом блока управления, а нулевые входы первого и второго счетчиков и первый нулевой вход триггера соединены с установочным входом блока управления, выход последнего разряда первого счетчика соединен со вторым нулевым входом триггера

На фиг, 1 показана .структурная схема устройства; на фиг, 2 — функциональная схема блока управления.

Перед началом вычислений значения А иВ хранятся в регистрах 1 и 2 соответственно.

В случае выполнения операции Z = - по

В сигналу, поступающему на вход 14, коммутатор 13 соединяет выход сумматора 8 со входом регистра 1, а коммутатор 12 соединяет вход сумматора 8 с выходом сдвигателя .3.

При этом устройство работает по формулам (1).

В случае выполнения операции Z = по

75 сигналу, поступающему на вход 14, коммутатор 13 соединяет выход сумматора 9 со входом регистра 1, а коммутатор 12 соединяет вход сумматора 8 с выходом сдвигателя 6.

При этом делитель обрабатывается по формуле

Тогда при i n значения yn l, xn Z

С началом очередной итерации сдвигатели

4 — б соединяют соответствующие выходы регистров 1 и 2 со входами сумматоров (вычислителей) 7 — 8 и сумматора 9 таким образом, что

; с выходов регистров поступают значения х! 2,", х 2, у! 2 . Значения х; и у; с выходов младших разрядов регистров 1 и 2 поступают на вторые входы сумматоров (вычислителей), где в соответствии со значением оператора . not ступающим из блока управления 11, суммируются (вычитаются) с х! ° 2 " и у ° 2 1 соответственно. Результат с выхода сумматора (вычитателя) 8 поступает на сумматор 9 и складывается с величиной х> 2 . Новые значения х +1 и у;4,4 записываются в свои регистры, а величина yi+q поступает в блок 10 определения переполнения, в котором анализируется знаковый разряд (разряды) числа у!+ . Сигнал о наличии или отсутствии переполнения поступает в блок 11 управления для выработки @,! °

Процесс повторяется до выполнения заданного количества итераций. В конце операции результат хп 2 может быть выведен из устройства.

Блок 11 управления предназначен для синхронизации работы отдельных блоков устройства для деления. На вход 20 блока управления поступает сигнал переполнения с выхода блока

10 определения переполнения. По первому выходу 21 блока выдается параллельный двоичный код номера итерации Гдля управления блоками элементов И устройства. По второму выходу 22 блока выдается сигнал В. для управ1 ления работой сумматоров-вычитателей. При выдаче сигнала Е = 1 сумматоры-вычитатели м настраиваются на выполнение операции вычитания, а при = 0 — сложения.

Импульсы генератора подаются на вход первого счетчика по mod m, где m -- число тактов

5 9496 одной итерации. С выхода счетчика 16 сигналы поступают на вход счетчика 17 итерации н нулевой вход триггера 18. Второй счетчик 17 осуществляет подсчет итераций по mod n, где и — число итераций при выполнении операции деления. Сигнал переполнения счетчика 16 выполняет сброс триггера. В единичное состояние триггер 18 устанавливается прн наличии сигнала "Переполнение"., Перед началом работы счетчики 16 и 17 1О и триггер 18 устанавливаются в нулевое состояние сигналом "Уст.О". В начале каждой итерации триггер 18 устанавливается в единичное состояние при наличии сигнала "Переполнение" или остается в нулевом состоянии. После окон- 1 чания итерации сигнал переполнения счетчика

16 изменяет на единицу состояние счетчика итераций 17 и сбрасывает в ноль триггер 18.

После окончания последней итерации счетчики 1б и 17 и триггер 18 оказываются в нулевом состоянии и работа блока заканчивается.

Эффективность устройства заключается в расширении функциональных возможностей при незначительном увеличении расхода оборудования.

Формула изобретения

1. Устройство для деления, содержащее первый и второй регистры сдвига, первый и второй сдвигатели, первый и второй сумматоры,. блок определения переполнения и блок управления, причем разрядные выходы первого: регистра сдвига соединены с информационными входами первого сдвитателя, разрядные выходы второго регистра сдвига соединены с информационными входами второго сдвигателя, выход младшего разряда первого регистра соединен с первым входом первого сумматора, входы второго сумматора соединены с выходом младшего разряда второго регистра сдвига и выходом второго сдвигателя соответственно, вход второго регистра сдвига соединен с выходом второго сумматора и входом блока определения перейолнения, выход которого соединен со входом блока управления, первый выход которого <уединен с управляющими входами первого и второго сумматоров. второй выход блока управления соединен

53 6 с управляющими .входами первого н второго сдвигателей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет возможности получения частного от делимого и корня квадратного от делителя, оно содержит третий и четвертый сдвигателн, -первый и второй коммутаторы и третий сумматор, причем информационные входы третьего и четвертого сдвнтателей сое-, динены с разрядными выходами первого регистра сдвига, управляющие входы третьего и четвертого сдвигателей соединены со вторым выходом блока управления, выходы первого и третьего сдвигателей соединены с информационнымн входами первого коммутатора, выход четвертого сдвигателя соединен с первым входом третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом, первого сумматора, информационные входы второго коммутатора соединены с выходами первого и третьего сумматоров, управляющие входы первого и второго коммутаторов соединены со входом признака операции устройства, выход второго коммутатора соединен со входом первого регистра сдвига, выход первого коммутатора соединен со вторым входом первого коммутатора, выход третьего сумматора соединен с выходом устройства.

2. Устройство по и. 1, о т л и.ч а ю Ы ее с я тем, что блок управления содержит генератор тактовых импульсов, первый и второй счетчики, триггер, причем выход генератора тактовых импульсов соединен со входом первого счетчика, о-ый информационный выход которого соединен со счетным входом второго счетчика и нулевым входом триггера, информационные выходы которого соединены с пер вым выходом блока управления. единичный выход триггера соединен со вторым выходом блока управления, единичный вход триттера соединен с входом блока управления, а нулевые входы первого, второго счетчиков и триггера соединены с установочным входом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 547765, кл. G 06 F 7/38, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР М 570054, кл. 6 06 F 7/52, 1975 (прототип).

949653

Составитель В. Венцель

Техред Ж. Кастелевич

Корректор О. Билак

Редактор Е. Лушникова

Тираж 731

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Заказ 5755/39

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4