Двоичный умножитель

 

Союз Советских

Соцмалмстмческих

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ ()855657 (б1) Дополнительное к авт. сеид-ву (5!)М. Кл.з (22) Заявлено 030779 (21) 2790770/18-24 с присоединением заявки ALP (23) Приоритет

G 06 F 7/52

Государственный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.0881. Бюллетень М 30

Дата опубликования описания 15.0881 (53) УДК 681. 325 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л.Б. Гройсберг и Б.P. Рохлин (71) Заявитель (54) ДВОИЧНЫЙ УМНО>ХИТЕЛЬ

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть применено в устройствах, выполняющих математические операции, и в устройствах управления, например устройствах числового программного управления станками.

Известно устройство, содержащее счетчик, дифференцирующие каскады, элементы селекции импульсных последовательностей, элемент ИЛИ и позволяющее производить умножение частоты импульсной последовательности на число, пропорциональное множителю, записанному параллельным кодом 11).

Однако применение дифференцирующих каскадов неудобно при современной элементной базе, кроме того, выходные импульсы умножителя не синхронизированы импульсами исходной последовательности, что в ряде случаев требует введения устройства синхронизации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее источник исходной импульсной последовательности, двоичный счетчик, элементы И, элемент ИЛИ, мультинибратор, элементы задержки, триггер обратной связи, причем источник исходной импульсной последовательности подключен ко входу мультивиЪратора, счетному входу счетчика и входу синхронизации триггера обратной связи, прямые выходы разрядов счетчика подключены к первым входам элементов И, кодовая шина

1О множителя — ко вторым входам элементов И, выход мультивибратора— к цепи элементов задержки, выходы которых подключены к третьим входам элементов И, выход триггера обратной

15 связи — к четвертым входам элементов

И, а инверсные выходы счетчика подключены к последующим входам элементов И всех последующих разрядов (2-).

Однако данное устройство являет20 ся.сложным, имеет нерегулярную по разрядам структуру и, кроме того, содержит элементы задержки, что затрудняет его выполнение при современной элементной базе.

25 Цель изобретения — упрощение устройства и повышение регулярности его структуры.

Поставленная цель достигается тем, что в двоичный умножитель, содержа30 щий п счетных триггеров (n — разряд855657

15 ность умножителя),первую группу элементов И, при этом первые входы

i-x элементов И первой группы (i=1, ...,n) соединены с входами соответственно (n-i+1)-х разрядов кода множителя, вторые входы — с нулевыми выходами i-x счетных триггеров, а 5 выходы — с соответствующими входами элементов ИЛИ, выход которого является выходом устройства, счетные входы счетных триггеров соединены с входом прямой импульсной последовательности умножителя, введена вторая группа элементов И, причем первые входы i-x элементов И второй группы соединены с единичными выходами соответствугощих счетных триггеров, выход каждого j-ro элемента И второй группы (j = 1,...,n-1) соединен со вторым входом (j+1)-ãî элемента И второй группы, входом управления (j+1)-ro счетного триггера и треть- щ им входом (j+1)-ro элемента И первой группы, четвертые входы (j+I)-x и третий вход первого элементов И первой группы соединены со входом инверсной импульсной последовательности умножителя.

На фиг.1 приведена схема трехразрядного двоичного умножителя; на фиг.2 — временные диаграммы работы устройства при коде множителя

101. 30

Устройство содержит счетные триггеры (ТН-триггеры) 1/1,...1/3, элементы И 2/1... 2/3 первой группы, входы 3/1 ... 3/3 разрядов кода множителя, элемент ИЛИ 4, вход 5 пря- 35 мой импульсной последовательности (множиглого), элементы И б/1 ... 6/3 второй группы, вход 7 инверсной импульсной последовательности. Прямая и инверсная импульсные последо- 4Q вательности образуются источником 8 импульсной последовательности (генератором).

Устройство работает следующим образом. 45

При поступлении сигналов с входа

5 прямой импульсной последовательности на счетные входы триггеров работает синхронный двоичный счетчик, образованный триггерагли 1/1 ... $g

1/3 и элементами б/1 ... б/3 И.

Переключение триггеров счетчика независимо от номера разряда происходит одноврегленно по переднему фронту тактового импульса. В состояние

"1" всегда переключается не более одного триггера, так как на разрешающие входы последующих триггеров поступают сигналы логического "0". В соответствии с этим поступление сигналов "1" одновременно на второй бО и третий входы элементов И второй группы возможно тблько для одного из элементов 2/1 ... 2/3, а именно для того элемента, второй вход которого соединен с инверсным выходом триг- 65 гера, находящегося в состоянии "0" а третий вход — с разрешающим входом того же триггера, на который в этот момент поступает сигнал "1".

Поэтому импульсы, выдаваемые с элементов 2/1 ... 2/3 И при поступлении на их входы сигналов входа 7 импульсной последовательности не совпадают во времени. На первые входы 3/1

3/3 элементов И 2/1 ... 2/3 поступает код множителя, разрешающий работу тех из них, где в соответствующих разрядах кода имеется "1".

Средняя частота f суммарной импульсной последовательности, формируемой на выходе элемента ИЛИ 4, в общем случае для и-разрядного двоичного умножителя равна — N

fo

2гг где Го- частота сигналов импульсной последовательности;

N — значение кода множителя.

Работа устройства поясняется временными диаграммами (фиг.2), где

9 — временная диаграмма импульсной последовательности множимого на входе 5 умножителя, 10-временная диаграмма импульсной последовательности на входе 7 умножителя, 11 временная диаграмма прямого выхода триггера 1/1, 12 — временная диаграмма выхода элемента И б/1;

13 — временная диаграмма выхода элемента И 2/1; 14 — временная диаграмма выхода триггера 1/2; 15 временная диаграмма выхода элемента

И б/2, 16 — временная диаграмма выхода элемента. И 2/2; 17 — временная диаграмма прямого выхода триггера

1/3, 18 — временная диаграмма выхода элемента И б/3; 19 — временная диаграмма выхода элемента И 2/3;

20 — временная диаграмма выхода элемента ИЛИ 4.

Преимуществами предлагаемого двоичного множителя перед известными являются упрощение схемы и уменьшение количества компонентов за. счет использования одних и тех же элементоВ для формирования сигналов переноса в сийсронном двоичном счетчике и формирования разрядных импульсов; регулярность структуры двоичного умножителя, что облегчает

его аппаратурную реализацию.

Формула изобретения

Двоичный умножитель, содержащий и счетных триггеров (n — разрядность умножителя), первую группу элементов И, при этом первые входы х элементов И первой группы (i 1,... n) соединены с входами соответственно (n-i+1)-õ разрядов кода множителя, вторые входы—

855657 фиг. 1 с нулевыми выходами i-x счетных триггеров, а выходы — с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства, счетные входы счетных триггеров соединены с входом прямой импульсной последовательности умножителя, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения регулярности структуры двоичного умножителя, в него введена вторая группа элементов И, причем первые входы i-х элементов И второй группы соединены с единичными выходами соответствующих счетных триггеров, выход каждого j-ro элемента И второй группы (j =1,..., и-1) соединен со вторым входом (j+I)-го элемента

И второй группы, входом упразднения (j+1)-ro счетного триггера и третьим входом(>+1)-ro элемента И первой группы, четвертые входы (j +1)-х и третий вход первого элементов И первой группы соединены со входом инверсной импульсной последовательности умножителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 308523, кл. G 06 F 7/52, 1969.

2. Патент CUA Р 3414720, кл. 235-164, опублик. 1964 (прототип).

855657

17

<Риг.2

Составитель Г. Плешев

Редакrop Н. Минко Техред A.Бабинец Корректор С. Щомак

Заказ 6915/69 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4