Устройство для вычисления разности квадратов двух чисел

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

«а «».

3ю G 06 F 8 г==---I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3376869/18-24 (22) 07.01.82 (46) 23.06,83 ° Бюл. 11 23 (72) В.И.Абакумов, Е.Н.Бантюков, З.Б. Бантюкова, А.П.Голубь и 0.А.Иа.. линовский

-(71) Украинский заочный политехнический институт (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 430389, кл, G 06 F 7/38, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

1г 780006, кл. G 06 F 7/38, 1978 (прототип). (54)(57) УстРОйстВО для Вычисления

РАЗНОСТИ КВАДРАТОВ ДВУХ ЧИСЕЛ,содер" жащее. накапливающий сумматор, счетчик, первый и второй триггеры, первый элемент И, первый элемент ИЛИ, первый элемент задержки и группуэлементов И, причем информационные входы накапливающего сумматора соединены соответственно с выходами элементов И группы, первые входы элементов И группы соединены соответственно с разрядными выходами счетчика, вторые входы элементов И груп- . пы соединены с выходом первого элемента задержки, вход второго разряда счетчика соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а выход первого элемента И соединен с входом установки в "1" первого триггера, прямой и инверсный выходы которого являются зна ковыми выходами устройства, о т л Ыч а ю щ. е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введены третий триггер, второй элемент И, второй элемент,ИЛИ, второй элемент задержки, первый и второй

Формирователи импульсов, причем вхо" ды установки в "l" второго и третьего триггеров являются первым и вторым информационными входами устройства соответственно, входы установки в "0" второго и третьего триг" . герое соединены с выходом первого элемента ИЛИ, прямой выход второго триггера соединен с первыми входами второго элемента И и второго В элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с входом первого фор" мирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, прямой выход треть" Я его триггера соединен с вторыми входами второго элемента И, второго элемента ИЛИ и с первым входом первого элемента И, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с входом второго формирователя импульсов, выход второго формирователя импульсов соединен с

I входом первого элемента задержки и с вторыми входами первого элемента И и nepeoro элемента ИЛИ.

1024905

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении специализированных вычислителей.

Известно устройство для вычис- 5 ления разности квадратов двух чисел, содержащее накапливающий сумматор, триггер и элемент И (11.

Недостатком устройства является его низкое быстродействие, связанное с необходимостью преобразования число-импульсного кода в параллельный.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст- 15 ройство для вычисления разности квадратов двух чисел, содержащее накапливающий сумматор,.счетчик, первый и второй триггеры, первый элемент

И, первый элемент ИЛИ, первый эле- 20 мент задержки и группу элементов И, причем информационные входы накапливающего сумматора соединены соответственно с выходами элементов И группы, первые входы элементов И 25 группы соединены соответственно с разрядными выходами счетчика, вторые входы элементов И группы соединены с выходом элемента задержки, вход второго разряда счетчика соединен с 50 выходом элемента ИЛИ, а выход перво" го элемента И соединен с входом установки в "1" первого триггера, прямой и инверсный выходы которого являются знаковыми выходами устройства!2j.

Недостатком известного устройства является его низкая надежность функционирования, выражающаяся в том, что при рассогласовании во вре" мени импульсов кодов чисел, подавае" мых на входные шины, устройство выдает ложный результат вычислений.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства. 4

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для вычисления разности квадратов двух чисел, содер— жащее накапливающий сумматор, счетчик, первый и второй триггеры, пер" вый элемент И, первый элемент ИЛИ, 5D первый элемент задержки и группу эле. ментов И, причем информационные входы накапливающего сумматора соединены соответственно с выходами эле ментов И группы, первые входы элементов И группы соединены соответственно с разрядными выходами счетчика, вторые входы элементов И груп. пы соединены с выходом первого элемента задержки, вход второго разряда счетчика соединен с выходоМ первого элемента ИЛИ, а выход первого элемента И соединен с входом установки в "1" первого триггера, прямой и инверсный выходы которого являются знаковыми выходами устройства, введены третий триггер, второй элемент И, второй элемент ИЛИ, второй элемент задержки, первый и второй формирователи импульсов, причем входы установки в "1" второго и третьего триггеров являются первым и вторым информационными входами устройства соответственно, входы установки в "0" второго и третьего триггеров соединены с выходом первого элемента ИЛИ, прямой выход второго триггера соединен с первыми входами второгоэлемента Ии второго элемента ИЛИ,выход второго элементаИ соединен свходом первогоформирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, прямой выход третьего триггера соединен с вторыми входами второго элемента И, второго элемента

ИЛИ и с первым входом первого элемента И, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с входом второго формирователя импульсов, выход второго формирователя импульсов соединен с входом -первого элемента задержки и с вторыми. входами первого элемента И и первого элемента ИЛИ.

Ф

На чертеже, представлена функциональная схема устройства для вычисления разности квадратов двух чисел.

Устройство содержит накапливающий сумматор 1, счетчик 2, первый, второй и третий триггеры 3-5, первый и второй элементы ф 6 и 7, первый и второй элементы ИЛИ 8 и 9, первый и второй элементы 10 и 1I задержки, группу 12 элементов И, первый и второй формирователи 13 и 14 импульсов, причем входы установки в "1" второго и третьего триггеров 4 и 5 являются первым и вторым информационными входами 15 и 16 устройства, прямой и инверсный выходы первого триггера 3 являются знаковыми выходами

17 и 18 устройства, прямой выход вто.

1024905 рого триггера 4 соединен с первыми входами второго элемента И 7 и второго элемента ИЛИ 9, прямой выход третьего триггера 5 соединен с вторыми входами второго элемента И 7, второго элемента ИЛИ 9 и первым входом первого элемента И 6, выход .второго элемента И 7 соединен с входом первого формирователя 13 импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 8, выход второго элемента ИЛИ 9 соединен с входом второго элемента 11 задержки, выход которого соединен с входом второго формирователя 14 импульсов, выход второго формирователя 14 импульсов соединен с вторыми входами первого элемента И 6, первого элемента ИЛИ 8 и входом первого элемента 10 задержки, выход первого 20 элемента ИЛИ 8 соединен с входом второго разряда счетчика 2 и с входами установки в "0" второго и третьего триггеров 4 и 5, выход первого эле" мента И 6 соединен с входом уста- 25 новки в "1" первого триггера 3, разрядные выходы счетчика 2 - соответственно с первыми входами элементов

И группы 12, вторые входы которой соединены с выходом первого элемента 10 0 задержки, выходы элементов И группы !

2 соответственно соединены с информационными входами накапливающего сумматора 1.

: Устройство для вычисления разнос- З5 ти квадратов двух чисел работает следующим образом.

В исходном состоянии первый, второй и третий триггеры 3-5 находятся в нулевом положении, в сумматоре 1, 40 записано число "0",в счетчике 2 записано число (2 -1), где m - число т) разрядов счетчика 2 (цепи установки в исходное состояние на чертеже не показаны). фЯ

При поступлении на входы !5 и 16 импульсов кодов чисел по переднему фронту этих импульсов срабатывают второй и третий триггеры 4 и 5. Сигналы с единичных выходов триггеров 4 о и 5 запускают через второй элемент .

ИЛИ 9 второй элемент 11 задержки.

Кроме того, при появлении сигналов на единичных выходах обоих триггеров

4 и 5 срабатывает второй элемент

SS

И 7, и первый формирователь 13 импульсов формирует импульс, поступающий через первый элемент ИЛИ 8 ,на счетный вход второго разряда счетчика 2 и на входы установки в "0" триггеров 4 и 5, которые по заднему фронту этого импульса устанавливаются в нулевое положение, при этом с входа второго элемента 11 задержки снимается сигнал, и на его выходе сигнал не появляется. В счетчике 2 записывается число "1". При поступлении на входные шины 15 и 16 последующих импульсов кодов устройство . работает аналогично, только после каждой пары импульсов на входах 15 и 16 в счетчик 2 записывается каждый раз последующее нечетное число (т е 3,5,7...).

После окончания кода одного из чисел (допустим кода, поступавшего на вход 15 ) элемент И 7 прекращает работу, так.как триггер 4 находится в нулевом положении. Каждый из последующих импульсов, поступающих на вход 16, устанавливает триггер 5 в единичное состояние. Сигнал с единичного выхода триггера 5 каждый раз запускает элемент 1!.задержки.

Через время задержки Г од на вы1 ходе элемента 11 задержки появляется сигнал, из которого формирователь 14. формирует импульс, поступающий:.а вход элемента 10 задержки и через элемент ИЛИ 8 на счетный вход второго разряда счетчика 2, записы.вая в нем следующее нечетное число, и на входы установки в "0"триггеров 4 и

5,устанавливая их в нулевое состояние по своему заднему фронту. Через время задержки 7 О импульс с выхода элемента 10 задержки переписывает через элементы И группы 12 содержимое счетчика 2 в. накапливающий сумматор 1. Кроме того, импульс с выхода формирователя 14 йроходит через элемент И 6 на вход триггера 3, переводя его в единичное состояние.

Аналогично работает устройство, если первым окончится код числа на входе. 16, только в этом случае срабатывает триггер 4, а триггер 5 находится в нулевом состоянии, не срабатывает элемент И 6, и триггер 3 остается в нулевом состоянии.

Таким.образой, после окончания кодов: обоих чисел в сумматоре 1 будет записана разность квадратов чисел, коды которых были поданы на входы 15 и 16. При этом, если больше число, код; которого подавался на вход 15, то сигнал имеется на выходе 18, если больше число, код

I024905

10 сф, -ф .(+9 « 1 Ъ сР cP cp

Составитель В. Гусев

Редактор В. Данко Техред А.дч Корректор В. Гирняк вел» ееее» ееее евев«

Заказ 4396/45 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, которого подавался на вход 16, то сигнал имеется на выходе 17.

Величина отставания М импульсов кода одного числа от соответствующих импульсов кода другого числа,допустимая при нормальной работе, определяется из следующих временных соотношений:

/ (е) 9, 1= Щ + СР ЗаМ где с„. - время от момента появления опережающего .импульса кода. числа на входе до момента появления импульса на . выходе элемента 11 задержки ср р гр ы сз свр 9 4

cd @ST где и - время от момента появления опережающего импульса на входе до момента сброса элемента .11 задержки, условие, при котором не появляется импульс на выходе weмента 11 задержки, если имеются импульсы кодов чисел на обоих входах

15 и 16, т.е. 4(5)+q9 ++ . + 4(6)+ ср ср ми е.4

+ 7 + 4(6) . 9 И сР и с БР Щ С БР t

4(5) где асар - время сброса триггера 4(Я;

t 9 - время исчезновения сигнала на

5 esp выходе элемента ИЛИ 9; t<

IS

Неравенство длительностей импульсов кодов чисел не влияет на работу устройства..

Дополнительное введение триггера,-элементов И, ИЛИ и задержки, двух формирователей импульсов и новых связей выгодно отличает предлагаемое устройство от известного, так как рассогласование по времени импульсоа кода или неравенство их . длительностей не приводит к ложной работе, и, кроме того, в группе элементов И применены двухвходовые эле. менты:вместо трехвходовых.