Устройство для умножения и деления

О П И С А Н И Е 328455

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтоких

Социалиотичеоких

Рвопуолин

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 13.1Ч.1970 (№ 1428110/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 02 11.1972. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 27.III.1972

М. Кл. G 061 7/52

Комитет по делам изооретеиий и открытий ори Совете Миниотров

СССР

УДК 681,325.57(088.8) Авторы изобретения

М. Я. Минц, В. Н. Чинков, В. В. Смеляков, В. П. Гапченко, М. В. Папаика и Е. Л. Рябченко

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ И ДЕЛЕНИЯ

Изобретение относится к области измерительной техники.

Ц известных множительно-делительных устройствах, реализующих способы, основанные на выполнении операции суммирования и вычитания или последовательном сравнении разрядов, имеет место сложность реализации.

В предлагаемом устройстве расширение функциональных возможностей и существенное упрощение схемы достигается за счет того, что выходы каждой i-ой схемы «И» подключены к соответствующим входам схемы

«ИЛИ», выход которой через линию задержки подключен к одному входу схемы «И» деления, ла другой вход которой подключен единичный выход триггера реверса, выход схемы

«И» деления подключен ко входу суммирующего счетчика, нулевой выход триггера реверса соединен с одним входом схемы «И» умножения, второй вход которой соединен с выходом схемы «ИЛИ», выход схемы «И» умножения соединен с:выходной .шиной устройства.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

В состав устройства входят следующие элементь(: и-разрядный суммирующий счетчик 1, состоящий из последовательно соединенных триггеров 2, 8, 4, 5, б (n взято равным пяти), единичные, выходы которых соединены с импульсными входами соответствующих схем «И»

7; схемы «ИЛИ» 8, 9; триггер 10; схемы «И»

11, 12, реверсивный и-разрядный счетчик 18, состоящий из триггеров 14, 15, lб, 17, 18, схем

«И» 19 суммирования, схем «И» 20 вычитания

5 и схем «ИЛИ» 21; элемент задержки.

Суммирующий счетчик служит для ввода одного из сомножителей (при умножении) или делимого и хранения частного (прп деленш1).

Реверсивный счетчик служит для ввода по10 следовательным илп параллельным кодом второго сомножителя (при умножении) или делителя (при делении) и их запоминания во время выполнения операции.

В зависимости от того, какая группа схем

15 «И» 19 или 20 открыта, число в счетчик 18 вводится на суммирование или вычитание.

Управление этими схемами производится триггером 10 через шины сложения и вычитания.

Кроме того, нулевые выходы триггеров 14 —:18

20 подключены к потенциальным входам схем

«И» 7. Выходной сигнал на выходе любой схемы «И» 7 появляется только в том случае, если соответствующая триггерная ячейка 14 —: 18 находится в нулевом состоянии, а трш герная

25 ячейка пз числа 2 —:б переходит из «единичного» состояния в «нулевое». Выходы схем «И» 7 объединены собирательной схемой «ИЛИ» 8 и подключены к схеме «И» 12, а через элемент задержки И вЂ” к схеме «И» 11.

30 Схемы «И» 11 и 12 управляются потснциа328455 лами триггера 10, который, в зависимости от требуемой операции (умножения или деления), устанавливается в соответствующее положение. Так, при работе устройства в режиме умножения оба счетчика 1 и 18 должны быть суммирующими. При делении счетчик 1 работает в режиме суммирования, а счетчик 13— в режиме вычитания. В исходном состоянии эти счетчики находятся в нулевом положении.

В зависимости от требуемой операции триггер 10 устанавливается в нулевое (при умножении) или единичное (при делении) состояние.

При умножении потенциалом триггера 10 схема «И» 11 и схемы «И» 20 счетчика 18 закрыты, а схема «И» 12 и схемы «И» 19 счетчика 18 открыты. На вход 22 устройства подается число импульсов N и записывается в счетчике 14 на суммирование, затем на вход 23 подают импульсы Уь поступающие через схему «ИЛИ» 9 на вход счетчика 1. На выходе схем «И» 7 открытые потенциалами триггеров счетчика 18, появятся импульсы, которые через схему «ИЛИ» 8, схему «И» 12 поступают на выход 24.

Количество импульсов н а выходе 24 р авно

М, lV

2п

В режиме деления триггер 10 устанавливается в противоположное состояние, закрывая схемы «И» 19 и 12 и открывая схемы «И» 20 и 11. Если на вход счетчика 13 подать число импульсов N> на вычитание и после этого на вход счетчика 1 подать N импульсов, то показания этого счетчика будут равны

N =2 (2) 2

Так как схемы «И» 20 открыты, счетчик 13 работает в режиме вычитания и при подаче на вход 22 N> импульсов в нем будет записано число 2" — М, которое можно представить, как

2п — 0 = р< 2п — y I1 2ï 2+" + pn 1 2+ p„(3) где р, Р, p» ..., р;, ..., р„равны 1 или О.

Если P;=0, то соответствующая схема «И» 7 закрыта; если же р;=1, то схема «И» 7 открыта. Затем по .входу 28 на счетчик 1 через схему «ИЛИ» 9 подают число импульсов iV>.

При поступлении первого импульса на вход23 среднее количество импульсов, поступающее на вход счетчика 1, будет равно

N = 1+ У „ (4) где N 1 — дополнительное число импульсов, поступившее на счетчик 1 через цепь обратной связи, т. е. через открытые схемы «И» 7, схемы «ИЛИ» 8, элемент задержки 25, схему «И»

ll и схему «ИЛИ» О. При этом на выходах триггеров счетчика 1 формируется следующее

1V" число импульсов; на выходе триггера 2 — —.

1V" на выходе триггера 2; на выходе триг4

N" гера 8 ...; на выходе последнего тригге8

5 _#_ ра — —.

2п

Эти импульсы поступят на схему ИЛИ» 8 при условии, если соответствующие схемы «И»

7 открыты потенциалами триггеров счетчика 18. Следовательно, среднее число импульсов, поступающее на счетчик 1 по цепи обратной связи, равно

N Ф _#_ о

N, = 3,— +) — + ) — +... + рп — ——

15 2 4 8 2п

N .2 — n(g .2n — 1+ ) 2n — 2 — + 8 )—

: N ° 2n . (2п — N ) (5)

Подставляя значение N, (5) в выражение

20 (4), получим

N =1+N 2 — п(2п — Ng), Решая это уравнение относительно N, находим

25 ф = 2л.—, 1 з

Если на вход 28 подать число импульсов N<, то в счетчике 1 будет зафиксировано число

N ф — Л, N/ — 2л . (6) 12

В случае необходимости это число может быть выведено через выход 2б на другой обьект или устройство.

Из выражения 2б видно, что в данном случае показания счетчика 1 пропорциональны частному от деления двух чисел импульсов Ni и N с постоянным коэффициентом, который легко учесть.

Предмет изобретения

45 Устройство для умножения и деления, содержащее и-разрядные суммирующий и реверсивный счетчики, группу из и схем «И», причем выход i-го разряда суммирующего счетчика и (n — i+1)-го разряда реверсивного счет50 чика подключены соответственно к первому и второму входам i-ой схемы «И», триггер реверса, нулевой и единичный выходы которого соединены с шинами сложения и вычитания реверсивного счетчика, линию задержки и схе55 мы «И» и «ИЛИ», отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в нем выходы каждой i-ой схемы «И» подключены к соответствующим входам схемы «ИЛИ», выход которой через ли60 нию задержки подключен к одному входу схемы «И» деления, на другой вход которой подключен единичный выход триггера реверса, выход схемы «И» деления подключен ко входу суммирующего счетчика, нулевой выход

65 триггера реверса соединен с одним, входом

328455

I о 5

Ч

Lя1! ir-

4 Ю, Умножение 1! у "Э

22 I

1 А.

Составитель И, Долгушева

Техред Т. Ускова

Корректор Н. Шевченко

Редактор А. Батыгин

Заказ 667/7 Изд. № 173 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 схемы «И» умножения, второй вход которой соединен с выходом схемы «ИЛИ», выход схемы «И» умножения соединен с выходной ш иной устройств а.