Устройство для деления двоичных чисел

 

) .. °

), )

С П - -А — Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ )) 474004

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 19.12.72 (21) 1859996jl8-24 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 14.06.75. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 09.01.76 (5I) М.Кл. G 06f 7/52

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и аткрытий (53) УДК 681.325. .57 (088.8) (72) Лвтор ,изобретения

М. В. Склема (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для деления двоичных кодов.

Известно устройство для деления двоичных чисел, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен со входами преобразователя кода делителя в частоту, первого вентиля и цепочки последовательно соединенных делителей частоты. Вход двоичнодесятичного счетчика через второй вентиль соединен с выходом преобразователя кода делителя в частоту. Коммутатор выполнен на триггерах, вентилях и схеме «ИЛИ», вход которой соединен с выходом первого вентиля, а выходы делителей частоты соединены с соответствующими информационными входами коммутатора, выход которого через третий вентиль соединен со входом двоичного счетчика. Входы схемы сравнения соединены с выходами регистра делимого и двоичного счетчика. Выход первого управляющего триггера соединен со входами второго и третьего вентилей. Выход второго управляющего триггера соединен со входом первого вентиля. Шина «пуск» соединена с установочными входами второго, третьего и четвертого управляющих триггеров, коммутатора и через первую схему

«ИЛИ» — с установочными входами первого управляющего триггера, двоичного и двоичнодесятичного счетчиков. Кроме того, выход схемы сравнения соединен со входами первого и второго управляющих триггеров. Схема анализа выполнена на инверторах и схемах «И».

Известное устройство содержит так же схе5 мы «ИЛИ», вентили, элементы задержки и индикаторы положения запятой частного.

Недостатком известного устройства является низкая точность деления, обусловленная зависимостью количества значащих цифр в

10 частном от соотношения порядков делимого и делителя.

Целью изобретения является повышение точности деления.

Эта цель достигается тем, что выходы

is тетрад двоично-десятичного счетчика соединены со входами соответствующих дополнительных схем «ИЛИ», выход дополнительной схемы «ИЛИ» i-и тетрады соединен через соответствующий инвертор схемы анализа со

20 входом схемы «И» -й тетрады и входами схем «И» всех предыдущих младших тетрад и непосредственно соединен со входом схемы

«И» поледующей старшей тетрады. Выход дополнительной схемы «ИЛИ» старшей тетрады

25 непосредственно соединен со входом второй схемы «ИЛИ» и через соответствующий инвертор схемы анализа со входом четвертого вентиля, выход которого соединен со входами всех схем «И», выходы последних соединены з0 со входами соответствующих индикаторов по474004

Л 2 л 21! л ложения запятой частного, триггеров коммутатора и со входами третьей схемы «ИЛИ», выход которой через первый элемент задержки соединен со входами первой схемы «ИЛИ» и третьего управляющего триггера, выход последнего соединен через вторую схему «ИЛИ» со входом пятого вентиля. Входы четвертого и пятого вентилей соединены через второй элемент задержки с выходом схемы сравнсния. Выход пятого вентиля соединен со входом четвертого управляющего триггера, выход которого соединен с выходными вентилями двоично-десятичного счетчика.

Схема устройства изображена на чертеже.

Устройство содержит генератор 1 импульсов постоянной частоты fo, преобразователь 2 кода делителя в частоту (выполненный с использованием счетчика, регистра и схемы сравнения), и-тетрадный двоично-десятичпьп1 счетчик 3 (и взято равным трем), регистр 4 делимого, двоичный счетчик 5, схему. 6 сравнения, делители 7 частоты на «десять», коммутатор 8 (содержащий триггеры 9, вентили 10 и схему «ИЛИ» 11), схему 12 анализа (содержащую инверторы 13 и схемы «И» 14), дополнительные схемы «ИЛИ» 15, обьединяющие выходы двоично-десятичного счетчика по тетрадам, управляющие триггеры 16, 17, 18 и 19, выходные вентили 20, вентили 21, 22, 23, 24 и 25, схемы «ИЛИ» 26, 27 и 28, элементы задержки 29 и 30 и индикаторы 31, 32 и 33 положения запятой частного.

Работа устройства осуществляется за один-два цикла в зависимости от порядка полученного частного.

Первоначально в устройство по шинам 34 и 35 заносят коды делителя A и делимого Л г.

При этом код делителя преобразуется в преобразователе 2 в частоту импульсов

В исходном состоянии управляющие триггеры 16 и 17 находятся в состоянии «О». Командой «Пуск» по шине 36 управляющие триггеры 16 и 17 устанавливаются в состояние

«1», а триггеры 9, 18 и 19, и счетчики 3 и 5— в состояние «О». При этом вентили 21, 22 и

23 открываются, а вентили 10 и 20 оказываются закрытыми. На вход двоично-десятичного счетчика 3 поступают импульсы частоты /ь а на вход двоичного счетчика 5 — импульсы частоты 1О через вентиль 21, схему «ИЛИ» 11 и вентиль 23. При достижении в счетчике 5 кода, равного коду делимого, на выходе схемы б сравнения образуется импульс, который переводит управляющие триггеры 16 и 17 в состояние «О». При этом вентили 21, 22 и 23 закрываются, и поступление импульсов на счетчики 3 и 5 прекращается. В двоично-десятичном счетчике 3 образуется код частного

20 5

Зо

4

Импульс с выхода схемы 6 сравнения также поступает через элемент задержки 30 на вентили 23 и 24.

Далее управление устройством осуществляется в зависимости от степени заполнения тетрад двоично-десятичного счетчика 3, т. е. порядком частного. При этом для случая трехтетрадного двоично-десятичного счетчика 3 возможны четыре ситуации образования частного (см. таблицу, где А, В, и С вЂ” цифры десятичных разрядов частного, причем А+ О) .

В случае (ситуация а), когда образовавшееся частное в двоично-десятичном счетчике 3 — трехзначное (ABC), т. е. все тетрады счетчика 3 заполнены, на выходе дополнительной схемы «ИЛИ» 15 старшей тетрады двоично-десятичного счетчика 3 образуется единичный потенциал, который через схему

«ИЛИ» 27 открывает вентиль 25. Тогда импульс с выхода элемента задержки 30 поступает через вентиль 25 на управляющий триггер 19 и переводит его в состояние «1», при этом открываются выходные вентили 20, и код частного Л,. поступает на выход устроиства.

Таким образом, работа устройства завершается за один цикл.

Если же образовавшееся частное имеет количество значащих цифр меньше трех, т. е. старшая тетрада двоично-десятичного счетчика 3 не заполнена (ситуации б, в или r в таблице 1), то на выходе дополнительной схемы

«ИЛИ» 15 старшей тетрады присутствует нулевой потенциал, при этом на выходе инвертора 13 схемы 12 анализа, соответствующего старшей тетраде двоично-десятичного счетчика 3, образуется единичный потенциал, который открывает вентиль 24. В этом случае импульс с выхода элемента задержки 30 поступает через вентиль 24 на управляющий вход схемы 12 анализа. Схема 12 анализа построена так, что импульс появляется на одном из ее выходов 37, 38 или 39 в зависимости от порядка частного.

Так как не заполнена старшая тетрада двоично-десятичного счетчика 3, в случае (ситуация б), когда образовавшееся частное в двоично-десятичном счетчике 3 — двухзначное («О» АВ), то импульс образуется на выходе 39 схемы 12 анализа и поступает на индикатор 33 положения запятой частного, а также переводит соответствующий триггер 9 коммутатора 8 в состояние «1». При этом открывается соответствующий вентиль 10 коммутатора 8, Зтот же импульс через схему «ИЛИ»

28 и элемент задержки 29 переводит в состояние «1» управляющие триггеры 16, 18 и в состояние «О» — счетчики 3 и 5. Открываются вентили 22, 23 и 25. Выполняется второй цикл работы устройства. На двоично-десятичный счетчик 3 поступают импульсы частоты f>, а на двоичный счетчик 5 — импульсы частоты

fo 10 с выхода 40 делителя 7 частоты через открытый вентиль 10 и схему «ИЛИ» 11 коммутатора 8 и вентиль 23. На выходе схемы 6 сравнения образуется импульс, который пере474004

10 Л fi ф

1000 Л, 7

100.N fi

Ж,.= б !

Цикл работы

АВС

ОАВ

АВ,С

OOA

А,ВС

000 ,АВС ,ОАВ ,ООА

5 водит управляющий триггер 16 в состояние

«0». При этом вентили 22 и 23 закрываются.

Импульс с выхода схемы б сравнения поступает также через элемент задержки 30 и вентиль 25 на управлшощий триггер 19 и переводит его в состояние «1». При этом выходные вентили 20 открываются, и частное с двоично-десятичного счетчика 3 поступает на выход устройства.

В случае (ситуация в), когда образовавшееся частное в двоичпо-десятичном счетчике 3 — однозначное («0» «О» Л), так как не заполнены две старшие тетрады двоично-десятичного счетчика 3, то импульс образуется на выходе 38 схемы 12 анализа, поступает на индикатор 32 положения запятой частного и переводит соответствующий триггер 9 коммутатора 8 в состояние «1». Далее устройство работает так же, как в случае ситуации о, по на двоичный счетчик 5 поступают импульсы частоты jp/100 с выхода 41 делителя 7 частоты, и на выход устройства поступает частное.

В случае (ситуация г), когда не заполнена ни одна из тетрад двоична-десятичного счетчика 3, импульс образуется на выходе 37 схемы 12 анализа, поступают на индикатор 31 положения запятой частного и т. д., аналогично рассмотренным ситуациям б и в, но на вход двоичного счетчика 5 поступают импульсы частоты fp!1000 с выхода 42 делителя 7 частоты, и образуется частное которое независимо от своего порядка поступает на выход устройства.

Элементы задержки 29 и 30 обеспечивают последовательную работу отдельных узлов устройства, искл1очая ложные срабатывания.

Ситуации образования частного

Предмет изобретения

Устройство для деления двоичных чисел, содержащее генератор импульсов, выход кото5

6 рого соединен со входами преобразователя кода делителя в частоту, первого вентиля и цепочки последовательно соединенных делителей частоты, двоично-десятичный счетчик, вход которого через второй вентиль соединен с выходом преобразователя кода делителя в частоту, коммутатор, выполненный на триггерах, вентилях и схеме «ИЛИ», вход которой соединен с выходом первого вентиля, а выходы делителей частоты соединены с соответствующими информационными входами коммутатора, выход которого через третий вентиль соединен со входом двоичного счетчика, схему сравнения, входы котороп соединены с выходами регистра делимого и двоичного счетчика, первый управляющий триггер, выход которого соединен со входами второго и третьего вентилей, второй управляющий триггер, выход которого соединен со входом первого вентиля, шину «Пуск», соединенную с установочными входамн второго, третьего и четвертого управляющих триггеров, триггеров коммутатора и через первую схему «ИЛИ» —— с установочными входами второго управляющего триггера, двоичного и двои шо-десятичного счетчиков, выход схемы сравнения соединен со входами первого и второго управляющих триггеров, схему анализа, выполненную на инверторах и схемах «И», схемы «ИЛИ», вентили, элементы задержки и индикаторы положения запятой частного, от.1ичаюшееся тем, что, с целью повышения точности деления, выходы тетрад.двоично-десятичного счетчика соединены со входами соответствующих дополнительных схем «ИЛИ», выход дополнительной схемы «ИЛИ» i-и тетрады соединен через соответствующий инвертор схемы анализа со входом схемы «И» t-й тетрады и входамп схем «И» всех предыдущих младших тетрад и непосредственно соединен со входом схемы «И» последующей старшей тетрады, выход дополнительной схемы «ИЛИ» старшей тетрады непосредственно соединен со входом второй схемы «ИЛИ» и через соответствующий инвертор схемы анализа — со входом четвертого вентиля, выход которого соединен со входами всех схем «И», последних соединены со входами соответствующих индикаторов положения запятой частного, триггеров коммутатора и со входами третьей схемы «ИЛИ», выход которой через первый элемент задержки соединен со входамп первой схемы «ИЛИ» и третьего управляющего триггера, выход последнего соединен через вторую схему

«ИЛИ» со входом пятого вентиля, входы четвертого и пятого вентилей соединены через второй элемент задержки с выходом схемы сравнения, выход пятого вентиля соединен со входом четвертого управляющего триггера, выход которого соединен с выходными вентилями.

474004

Составитель В. Игнатущенко

Техред М. Семенов

Корректор Е. Рожкова

Редактор Е. Семанова

1ОТ, Загорский филиал

Заказ 5998 Изд. ¹ 1511 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская паб., д. 4/5