Устройство для умножения на коэффициенты

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах цифровой обработки сигналов. Цель изобретения - расширение области применения за счет возможности обработки операндов в прямом коде со знаком и получения результата умножения в дополнительном коде.. Предлагаемое-устройство содержит последовательный сумматор-вычитатель 1, три сдвиговых регистра 2, со о ел О5 Од 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (so 4 С 06 F 7/49

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3967674/24-24 (22) 21, 10.85 (46) 23.04,87. Бкл. N- 15

22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) С.Л.Титов, Ю.Ф.Рощинский и Е.Н.Титова (53) 68 1.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1242925, кл . С 06 Р 7/49, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Ф 824197, кл. С 06 F 7/49, 1979.

ÄÄSUÄÄ 1305663 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ НА КО

ЭФФИЦИЕНТЫ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах цифровой обработки сигналов. Цепь изобретениярасширение обЛасти применения sa счет возможности обработки операндов в прямом коде со знаком и получения результата умножения в дополнительном коде., Предлагаемое устройство содержит последовательный сумматор-вычитатель 1, три сдвиговых регистра 2, 1305656 ра 9. В первой ячейке установлен эле.мент ИЛИ 12, один вход 13 которого соединен с каналом 14 пуска, другой вход 15 — с выходом 6 первого распределителя 2, выход 16 — с прямой камерой управления 7 второго распределителя 3. Во всех ячейках, кроме первой, прямая камера управления 7 второго распределителя 3 связана с выходом 6 первого распределителя 2. В каждой ячейке нормально закрытый 4 и нормаль но открытый 5 входы второго распределителя З.подключены соответственно к каналу питания и к атмосфере. Выход

6 второго распределителя 3 сообщен с соответствующим выходным каналом

10, а прямая камера управления 7 первого распределителя 2 соединена с соответствующим входным каналом 11.

В каждой ячейке выход 6 второго распределителя 3 соединен с нормально открытым входом 5 и инверсной камерой управления 8 первого распределителя

2 своей ячейки, с нормально закрытым входом 4 первого распределителя 2 следующей ячейки и инверсной камерой управления 8 второго распределителя

3 предыдущей ячейки. 1 ил.

Изобретение относится к пневмоавтоматике, а именно к командоаппаратам предназначенным для построения логи- ческих систем управления.

Цель изобретения — уменьшение аппаратурных затрат.

На чертеже приведена схема командоаппарата.

Командоаппарат содержит ячейки i, в каждой из которых установлены пер- tg вый 2 и второй 3 распределители. Каждый распределитель имеет нормально закрытый 4 и нормально открытый 5 входы, выход 6, прямую камеру 7 управления и инверсную камеру 8 управления 15 с пружиной подпора 9.

Входы 4 распределителей 3 соединены с каналом питания, входы 5 этих распределителей — с атмосферой, а выходы — с выходными каналами 10, 20

Прямые камеры 7 управления распределителей 2 соединены с входными каналами 11.

В первой ячейке установлен элемент

ИЛИ 12, вход 13 которого соединен с каналом 14 пуска, вход 15 — с выходом распределителя 2, а выход 16 — с прямой камерой 7 управления распределителя 3. Выход 6 каждого распределителя 3 соединен. с нормально открытым 30 входом 5, с инверсной камерой 8 управ. ления распределителя 2 своей ячейки, с нормально закрытым входом 4 распределителя 2 следующей ячейки и с инверсной камерой 8 управления распреде"35 лителя 3 предыдущей ячейки.

Во всех случаях, кроме первой, выход 6 распределителя 2 соединен с прямой камерой 7 управления распределителя 3, Командоаппарат работает-следующим образом.

В исходном положении сигналы на входах 11 (Х„,Х,...,Х) и на выходах

10 (У„,У,...,У) равны О. При подаче сигнала "Пуск" (Р„=1) на вход 13 элемента ИЛИ 12 переключается распределитель 3 первой ячейки 1. При этом давление питания поступает на выход 10 первой ячейки (У,=1), На остальных выходахкомандоаппарата сигналыравны

О (У,У,...,У„=О) . Сигнал, равный

" 1", поступает также в камеры 8 управления распределителя 2 своей первой ячейки и распределителя 3 последней ячейки, фиксируя их исходное состояние, на вход 4 распределителя 2 последующей второй ячейки и на вход

S распределителя 2 первой ячейки.

Через вход 5 и выход 6 распределителя 2 сигнал " 1" проходит на вход 15 и далее через выход 16 элемента ИЛИ

ИЛИ 12 — в камеру 7 управления распределителя 3. Этим обеспечивается запоминание выходного сигнала У, =1 после снятия сигнала "Пуск" Рп.

11 И

При подаче сигнала, равного 1 на вход 11 (Х ) распределитель 2 второй ячейки переключается и через

И 11 его вход 4 сигнал, равный 1, поступает на выход 6 распределителя 2 второй ячейки, далее — в камеру 7 управ3 13056 гового регистра 4, начиная с первого, разряда, выход регистра 11 знака множимого и регистра 12 знака коэффициента соединен соответственно с первым и вторым входами первого элемента 5

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13, выход которого соединен с первым входом второго эле— мента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14, второй вход которого соединен с выходом старшего разряда счетчика 10 по модулю 2К, 10 выход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 14 соединен с управляющим входом последовательного сумматора-вычитателя, 1, информационный вход регистра 11 множимого соединен с входом 18 знака 15 множимого устройства, информационный вход регистра 12 знака коэффициента соединен с входом 19 знака коэффициента устройства, установочный вход 20 устройства соединен с входами уста- 20 новки в "0" счетчика 10 по модулю 2К, последовательного сумматора-вычитателя 1, первого, второго и третьего сдвиговых регистров 2-4 и с входами разрешения записи регистра 5 множимо-2 го, регистра 11 знака множимого, регистра 12 знака коэффициента и перво—

ro и второго регистров 6 и 7 коэффициента, тактовый вход 21 устройства соединен с тактовыми входами счет- 30 чика 10 по модулю 2К, последовательного сумматора-вычитателя 1, первого, второго и третьего сдвиговых регистров 2-4 и регистра 5 множимого.

Последовательный сумматор — вычита— тель 1 осуществляет суммирование (или вычитание) множимого к сумме частичных произведений, формируемых на его выходе, которые задерживаются на С 1р тактов посредством первого сдвигового регистра 2 и первого коммутатора 8.

Конкретная величина задержки опреде-. ляется кодом первой части преобразованного коэффициента, который хранится в первом регистре 6 коэффициента и поступает на управляющие входы первого коммутатора 8. Регистр 5 множимого осуществляет хранение и потактовый сдвиг множимого, поступающего 5Q на второй вход последовательного сумматора-вычитателя 1, Третий сдвиговый регистр 4 и второй коммутатор 9 производят формирование В нулей и К-В младших разрядов множимого, поступаю-55 щих на вычисление в последние I .тактов вычисления. Конкретное число нулей

В определяется кодом второй части преобразованного коэффициента, который

63 4 хранится во втором регистре 7 коэффициента и поступает на управляющие входы второго коммутатора 9 ° Регистры

i1 и 12 знака множимого и коэффициента осуществляют хранение знакового разряда множимого и коэффициента. ПерВый элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 определяют одноименность (разноименность) знаков множимого и коэффициента. При одноименных знаках на его выходе генерируется сигнал "Лог.0", при разноименных — "Лог ° 1". Так как на выходе старшего разряда счетчика

10 по.модулю 2К в первых К тактах вычисления присутствует уровень

"JIor. 0", а в последних — уровень

"Лог. 1", на выходе второго элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ, ИЛИ 14, определяющего операцию, выполняемую последовательным сумматором-вычитателем 1, в первых К тактах при одинаковых знаках множимого и коэффициента присутствует уровень "Лог.О", что определяет операцию суммирования, а в последних

К тактах — уровень "Лог. 1", что определяет операцию вычитания. При разноименных знаках множимого и коэффициента чередование операций является противоположным.

Устройство работает следующим образом.

В начале каждого цикла вычисления на установочный вход 20 устройства поступает импульс, который производит обнуление последовательного сумматора-вычитателя 1, счетчика 10 и первого, второго и третьего сдвиговых регистров 2-4. Этим импульсом производится запись множимого с шины

15 множимого в регистр 5 множимого, первый и второй частей преобразованного коэффициента соответственно с первой и второй шин 16 и 17 коэффициента соответственно в первый и второй регистры 6 и 7 коэффициента, знаков множимого и коэффициента соответственно с шин 18 и 19 знаков множимого и коэффициента, соответственно в регистры 11 и 12 знака и коэффициента. При этом в старшем знаковом разряде регистра 5 множимого всегда записан уровень "Лог. 0". Затем на тактовый вход 21 устройства начинают поступать тактовые импульсы, причем их количество в каждом цикле умножения равно 2К.

С началом поступления тактовых импульсов в регистре 5 множимого про5 130566 изводится потактовый сдвиг множимого, который, начиная с мпадшего разряда, поступает на второй вход последовательного сумматора-вычитателя 1 и в зависимости от значения управляющего сигнала, поступающего на вход последнего, суммируется или вычитается из значения суммы частичных произведений, которая поступает на первый вход последовательного сумматора-вы- 10 читателя 1 с его выхода, но задержанная на С тактов в первом сдвиговом регистре 2 и первом коммутаторе 8.

По мере выхода из регистра 5 мйожи. мого разрядов множимого в него на освободившееся место вновь с выхода второго коммутатора 9 записывается значение множимого. В связи с тем, что в начале каждого цикла умножения третий сдвиговый регистр 4 обнуляется между старшим разрядом множимого, первоначально записанным в регистр 5 множимого, и младшим разрядом множимого, который вновь записывается в регистр 5 множимого, сформировано В нулей (В ) О). В результате после К тактов вычисления в регистре 5 множимого сформировано число, состоящее из В нулей и К-В младших разрядов множимого. Это число в тече ние последних К тактов вычисления поступает на второй вход последовательного сумматора-вычитателя 1, который к этому времени под управлением сигнала с выхода второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14 меняет выполняемую операцию на противоположную.

В теч ени е 2К . такт ов вычисл ения с выхода младшего разряда первого сдвигового регистра 2 на последовательный выход 24 произведения устройства последовательно поступают 2К бит ре- 45 зультата умножения с удвоенной точностью. Последние К тактов вычисления с выхода старшего разряда первого сдвигового .регистра 2 во второй сдвиговый регистр 3 переписываются К младших разрядов произведения, В результате в конце каждого цикла умножения во втором сдвиговом регистре 3 оказываются сформированные К младших раэрядов произведения устройства, 55 а в первом сдвиговом регистре - 2-К старших разрядов произведения, которые поступают на шину 22 старших разрядов произведения устройства.

3 6

Формула из обретения

Устройство,цля умножения на коэффициенты, содержащее первый и второй коммутаторы, первый сдвиговый регистр и последовательный сумматор-вычитатель, выход которого соединен с информационным входом первого сдвигового регистра, разрядные выходы первого сдвигового регистра соединены соответственно с информационными входами первого коммутатора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет обработки операндов в прямом коде со знаком и получения результата умножения в дополнительном коде, в него введены счетчик по модулю 2К (где К вЂ” разрядность множимого и коэффициента),первый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, первый и второй регистры коэффициента, второй и третий сдвиговые регистры, регистр множимого, регистр знака множимого и регистр знака коэффициента, причем информационные вхо ды первого и второго регистров коэффициента соединены соответственно с разрядами первой и второй шин коэффициента устройства, разрядные выходы первого и второго регистров коэффициента соединены соответственно с управляющими входами первого и второго коммутаторов, выход первого коммутатора соединен с первым входом последовательного сумматора-вычитателя, выход второго коммутатора соединен с информационным входом регистра множимого, установочные входы которого с второго по К-й (где К вЂ” младший разряд) соединены соответственно с разрядами шины множимого устройства, первый (старший) входной разряд регистра множимого соединен с шиной логического нуля устройства, выход регистра множимого соединен с вторым входом последовательного сумматоравычитателя, информационным входом третьего сдвигового регистра и с первым информационным входом второго коммутатора, каждый (s. + 1)-й информационный вход которого, начиная с второго, соединен с ъ-м разрядным выходом третьего сдвигового регистра, начиная с первого разряда, выходы регистра знака множимого и регистра знака коэффициента соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом

Составитель Н. Ланки

Техред И.Попович Корректор С. Черни

Редактор Н. Рогулич

Заказ 1451/45 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 13056 ленин распределителя 3 этой же ячейки, переключая распределитель 3. Давление питания через вход 4 распределителя 3 второй ячейки поступает на выход 10 (У ) второй ячейки командоаппарата (У =1) и в камеры 8 управления распределителя 2 второй ячейки и распределителя 3 первой ячейки, переключая их. После переключения распределите" ля 2 второй ячейки в исходное положе- fp ние сигнал, равный "1", проходит через вход 5 н выход 6 этого распределителя в камеру 7 управления распределителя 2 этой же ячейки..При этом происходит запоминание сигнала, рав- 15 ного " 1"., на выходе 10 (У =1). Одновременно распределитель.3 первой ячейки возвращается в исходное положение под действием пружины подпора

9 и сигнала У =1, поступающего в инверсную камеру 8 управления распределителя 3 первой ячейки. При этом на выходе 10 (У„), как и на других выходах 10 (У, У,,..., У„), сигналы равны О. Далее подача сигнала Х„ при-25 водит к появлению сигнала, равного

" 1", на выходе 10 (У„) последней ячейки, на остальных выходах сигналы равны О, работа командоаппарата здесь происходит аналогично работе рассмот- 30 ренных ячеек. Цикл работы командоаппарата возобновляется при подаче сигнала Х =1 в камеру 7 управления распределителя 2 первой ячейки.

В случае снятия давления питания, в том числе, в аварийном случае, командоаппарат устанавливается в исходное состояние за счет рпимененя распределителей с пружинами подпо — 40 ра.

56 4

Формула изобретения

Пневматический командоаппарат, содержащий ячейки, в .каждой из которых установлены первый и второй распределители, выполненные с нормально закрытым и нормально открытым входами, выходом и с прямой и инверсной камерами управления, причем в инверсной камере управления первого распределителя установлена пружина подпора, а в первой ячейке установлен элемент ИЛИ, один вход которого соединен с каналом пуска, другой вход — с выходом первого распределителя, выход — с, прямой камерой управления второго распределителя, во всех ячейках, кроме первой, прямая камера управления второго распределителя связана с выходом первого распределителя, в каждой ячейке нормально закрытый и нормально открытый входы второго распределителя подключены соответственно к каналу питания и в атмосфере, выход второго распределителя сообщен с соответствующим выходным каналом, а прямая камера управления первого распределителя соединена с соответствующим входным каналом, отличающийся тем, что, с целью уменьшения аппаратурных затрат, в инверсных камерах управления вторых распределителей установлены пружины подпора, а в каждой ячейке выход второго распределителя соединен с нормально открытым входом и инверсной камерой управления первого распределителя своей ячейки, с нормально закрытым входом первого распределителя следующей ячейки и с инверсной камерой управления второго распределителя предыдущей ячейки.