Арифметическое устройство

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

369564

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 01.1!.1971 (№ 1623207/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 08Л1.1973. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 14.V.1973

М. Кл. G 0Ы 7/38

Комитет ео делан изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.325.57(088.8), Ав поры изобретения

3. А. Саакян, Г. Я. Бахчиев и П. И. Погребецкий

Заявитель Тбилисский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии им. Д. И. Менделеева

АРИФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

Предлагаемое изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для производства операций умножения, деления и извлечения квадратного корня.

Известно арифметическое устройство, содержащее блок деления и извлечения квадратного корня из числа, представленного унитарным кодом.

Недостатком известного устройства являются невозможность получения результатов в двоичных кодах; невозможность производства рассматриваемых операций, когда подкоренное число и делимое представлены в двоичных кодах, а результат необходимо получить в унитарном ходе; невозможность производства операции умножения двоичных кодов двух сомножителей с получением произведения в унитарном коде.

Предложенное устройство отличается тем, что содержит двоичный счетчик, триггеры, схемы «И», «ИЛИ» и двухпозиционные переключатели. Импульсный вход первой схемы

«И» связан со входной клеммой, управляющий вход — с единичны выходом первого триггера, а выход — с импульсными входами второй и третьей схем «И» и с входом блока деления и извлечения корня, выход которого связан с импульсными входами четвертой и пятой схем «И». Выходы второй и четвертой, а также третьей и пятой схем «И» попарно связаны соответственно через первую и вторую схему «ИЛИ» с выходной клеммой и со счетным входом двоичного счетчика, выход которого подключен к нуле5 вому входу первого триггера, единичный вход которого подключен к управляющей клемме и к подвижным контактам переключателей, неподвижные контакты которых попарно связаны соответственно с нулевыми и единич10 ными входами второго, третьего и четвертого триггеров. Единичный выход последнего подключен к управляющему входу третьей схемы «И», а нулевой вход — к первому управляющему входу пятой схемы «И», второй уп15 равляющий вход которой подключен к единичному выходу третьего триггера, нулевой выход которого подключен к управляющему входу четвертой схемы «И». Единичный выход второго триггера связан с управляющим

20 входом второй схемы «И».

Это позволяет расширить функциональные возможности устройства.

Схема предложенного устройства представлена на чертеже.

25 Устройство содержит совмещенный блок 1 деления и извлечения квадратного корня из числа, представленного унитарным кодом, и-разрядный двоичный счетчик 2, триггеры

8 — б, схемы «И» 7 — 11, схемы «ИЛИ» 12 и 18

30 и четыре двухпозиционных переключателя

3 69564

14 — 17. Левые входы и выходы триггеров являются нулевыми, правые — единичными.

Если триггер находится в положении нуля, на нулевом выходе имеется потенциал кода единицы, если триггер находится в положении единицы, то потенциал кода единицы имеется на единичном выходе.

Входная клемма 18 связана с импульсным входом схемы «И» 7, управляющий вход которой подключен к единичному выходу триггера 3, а выход — к входу делительно-извлекающего блока 1 и к импульсным входам схем «И» 10 и 11. Выход блока 1 связан с импульсными входами схем «И» 8 и 9. Выходы схем «И» 8 и 11 через схему «ИЛИ» 12 связаны с выходной клеммой 19, а выходы схем «И» 9 и 10 через схему «ИЛИ» 18 — со счетным входом счетчика 2, выходом подключенного к нулевому входу триггера 8.

Управляющий вход схемы «И» 11 связан с единичным выходом тритгера 4, управляющий вход схемы «И» 8 — с нулевым выходом триггера 5, единичным выходом подключенного к первому управляющему входу схемы

«И» 9, вторым управляющим входом связанной с нулевым выходом триггера б, единичным выходом подключенного к управляющему входу схемы «И» 10. Клемма 20 связана с еди нич ным входом триггера 3 и с подвижными контактами переключателей 14 — 17.

Неподвижный контакт 21 переключателя 14 связан с шиной установки в блоке 1 режима работы «деление частоты», а контакт 22 с шиной установки режима «извлечение корня». Неподвижные контакты 28 — 25 переключателей 15 — 17 связаны соответственно с нулевыми входами триггеров 4 — б, а контакты

2б — 28 — с единичными входами этих же триггеров. и входных клемм 29 связаны поразрядно с входами установки коэффициента деления в блошке 1, и входных клемм 30— поразрядно с единичными входами счетчика 2.

Работа устройства заключается в следующем.

В исходном состоянии тр и гге р 8 и счетчик 2 находятся в нулевых положениях, схема

«И» 7 закрыта.

При работе устройства в режиме деления, когда делимое представлено в унитарном коде, делитель — в двоичном коде, а частное необходимо получить в унитарном коде, переключатели 14 — 17 устанавливаются соответственно в положения (контакты) 21 — 25.

Через входные клеммы 29 в делительно-извлекающий блок 1 заносится двоичный код делителя. После подачи ипульса на входную клемму 20 в блоке 1 устанавливается режим

«деление частоты», триггер 8 устанавливается в единичное положение, а триггеры 4 — б— в нулевое положение. Схемы «И» 7 и 8 открываются, схемы «И» 9 — 11 закрываются.

На входную клемму 18 подается делимое в виде последовательности импульсов, которые, пройдя через схему «И» 7, поступают на

1О

20 гз

65 вход блока 1, на выходе которого формируется число импульсов, равное частному. Это количество импульсов, пройдя через схемы

«И» 8 и «ИЛИ» 12, поступает на выходную клемму 9.

Процесс работы устройства в режиме извлечения квадратного корня из числа, представленного унитарным кодом, когда результат извлечения необходимо получить также в унитарном коде, протекает аналогично вышерассмотренному, отличаясь от него лишь тем, что блок 1 работает в режиме извлечения квадратного корня, который устанавливается переключателем 14 за счет перевода последнего в положение (контакт) 22. Через входные клеммы 29 в блок 1 ничего не заносится. При этом результат извлечения квадратного корня из числа, представленного последовательностью импульсов, поступающей на клемму 18, формируется на выходе бло«а 1 в виде последовательности импульсов, которая через схемы «И» 8 и «ИЛИ» 12 подается на выходную клемму 19.

Работа устройства в режиме деления, когда делимое представлено в унитарном коде, делитель — в двоичном коде, а частное необходимо получить в двоичном коде, заключается в следующем.

Переключатели 14 — 17 устанавливаются соответственно в положения (контакты) 21, 28, 27 и 25. По команде «Пуск», подаваемой на клемму 20, схемы «И» 7 и 9 открываются, а схемы «И» 8, 10 и 11 закрываются, в блок

1 устанавливается режим «деление частоты».

С подачей на клемму 18 делимого в виде последовательности импульсов, последняя поступает через схему «И» 7 в блок 1, на выходе которого формируется пакет импульсов, число которых равно частному, которые пройдя через схемы «И» 9 и «ИЛИ» 18, поступает на счетный вход двоичного счетчика

2, преобразуясь в нем в двоичный код.

Работа устройства в режиме извлечения квадратного корня из числа, представленного унитарным кодом, с получением результата извлечения в двоичном коде заключается в следующем.

Блок 1 работает в режиме извлечения квадратного корня, который устанавливается переключателем 14 за счет перевода последнего в положение (контакт) 22. При этом результат извлечения квадратного корня из числа импульсов, поступивших на клемму 18, фиксируется в виде двоичного кода в счетчике 2.

При работе устройства в режиме деления, когда делимое и делитель заданы в двоичных кодах, а частное необходимо получить в унитарном коде, делимое в дополнительном коде через входные клеммы 80 заносится в счетчик 2, а код делителя через входные клеммы

29 — в блок 1. Переключатели 14 — 17 устанавливаются соответственно в положения (контакты) 21, 28, 24 и 28. С подачей на клемму 20 импульса в блоке 1 устанавлива3 69564 ется режим «деления частоты», схемы «И» 7, 8 и 10 открываются, а схемы «И» 9 и 11 закр ыв а ются.

Процесс деления начинается подачей на входную клемму 18 частоты импульсов, которая, пройдя через схему «И» 7, поступает в делитель частоты блока 1, непосредственно, а через схемы «И» 10 и «ИЛИ» 13 — в счетчик 2. После того, как в счетчик 2 поступит пакет импульсов, количество в котором равно делимому, на выходе последнего формируется импульс, который установит триггер 8 в нулевое положение, в результате чего схема «И» 7 закроется, и дальнейшее поступление входных импульсов в делительный блок

1 и в счетчик 2 прекратится.

Таким образом, на входы счетчика 2 и делительного блока 1 поступает количество импульсов, равное делимому. В процессе заполнения счетчика 2 на выходе делителя блока 1 формируется количество импульсов, равное частному, которое через схемы «И» 8 и «ИЛИ» 12 поступает на выходную клемму

19. B рассматриваемом случае частное получается с точностью до целых. Точность деления можно повысить íà m двоичных разрядов после запятой, если делимое заносить в счетчик 2 со смещением на т разрядов в сторону увеличения. При этом результат деления получается в т раз больше. Для получения истинного частного необходимо в счетчике результата (на чертеже не показан), выделить т младших разрядов, соответствующие дробной части частного.

Работа устройства в режиме извлечения квадратного корня из числа, представленного двоичным кодом, заключается в следующем.

В счетчик 2 через входные клеммы 80 заносится дополнительный код подкоренного выражения. Переключатель 14 переводится в положение (контакт) 22. Остальные переключатели остаются в положениях (контактах) 21, 28, 24 и 28. С подачей импульса на клемму 20 открывается схема «И» 7, а в блоке 1 устанавливается режим «извлечение корня». На входную клемму 18 подается частота импульсов, которая будет проходить через схему «И» 7 в извлекающий блок 1 и в счетчик 2. С поступлением в последний числа импульсов, равного подкоренному выражению, на его выходе формируется импульс, который блокирует дальнейшее поступление частоты импульсов в счетчик 2 и в извлекающий блок 1. На выходе последнего формируется число импульсов, равное результату извлечения, которые, пройдя через схемы

«И» 8 и «ИЛИ» 12, поступает на входную клемму 19.

В рассматриваемом случае извлечение квадратного корня производится с точностью до целых. С целью получения результата с точностью до и двоичных разрядов после запятой необходимо дополнительный код подкоренного выражения заносить в счетчик 2

Зо

65 со смещением íà 2m разрядов в сторону увеличения. При этом результат извлечения получается в т раз большим.

При работе устройства в режиме умножения двух чисел, представленных двоичными кодами, когда произведение необходимо получить в унитарном коде, переключатели

14 17 устанавливаются соответственно в положения (контакты) 21, 26, 27 н 25. Через входные клеммы 80 в счетчик 2 заносится дополнительный код одного из сомножителей, а через клеммы 29 в блок 1 — код второго сомножителя. С подачей импульса на клемму 20 в блоке 1 устанавливается режим работы «деление частоты», схемы «И» 7. 9 и 11 открываются, а схемы «И» 8 и 10 закрываются. На клемму 18 подается частота импульсов, которая, пройдя через схему «И» 7, поступает в делитель частоты блока 1, непосредственно, а через схемы «И» 11 и

«ИЛИ» 12 — на выходную клемму 19. На выходе блока 1 формируются импульсы, которые через схемы «И» 9 и «ИЛИ» 18 поступают и счетчик 2. После того, как в счетчик2 поступит количество импульсов, равное первому сомножителю, на выходе последнего формируется импульс, который устанавливает триггер 3 в положение нуля, в результате чего схема «И» 7 закрывается, н дальнейшее поступление импульсов в делитель частоты олока 1 прекрагцается. Число импульсов, поступившее в делитель частоты блока 1, подается на выходную клемму 19. Указанное количество импульсов и есть результат произведения.

Предмет изобретения

Арифметическое устройство, содержащее блок деления и извлечения квадратного корня из числа, представленного унитарным кодом, отличаюцееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно дополнительно содержит двоичный счетчик, триггеры, схемы «И», «ИЛИ» и двухпозиционные переключатели, причем импульсный вход первой схемы «И» связан со входной клеммой, управляющий вход — с единичным выходом первого триггера, а выход — с импульсными входами второй и третьей схем «И» и со входом блока деления и извлечения корня, выход которого связан с импульсными входамн четвертой н пятой схем «И», выходы второй и четвертой, третьей и пятой схем «И» попарно связаны соответственно через первую и вторую схему «ИЛИ» с выходной клеммой и со счетным входом двоичного счетчика, выход которого подключен к нулевому входу первого триггера, единичный вход которого по;,ключен и управляющей клемме и к подвижным контактам переключателей, неподвижные контакты которых попарно связаны соответственно с нулевыми и единичными входамп второго, третьего н четвертого триггеров, единичный выход четвертого триггера подключен к управляющему входу третьей

369564

Составитель И. Горелова

Техред А. Камышникова Корректор Л. Бадылама

Редактор Е. Семанова

Заказ 1264/1 Изд. № 1326 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 схемы «И», а нулевой выход — к первому управляющему входу пятой схемы «И», второй авляющий вход которой подключен к едичному выходу третьего триггера, нулевой выход которого подключен к управляющему входу четвертой схемы «И», а единичный выход второго триггера связан с управляющим входом второй схемы «И».