Множительно-делительное устройство Советский патент 1983 года по МПК G06F7/52 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может Найти применение в специализированных вычислительных устройствах систем автоматического управления. Известно множительно-делительное устройство, содержащее генератор импульсов, элемент И, делитель частоты, умножители частоты и блок сравнения fl. Недостатками устройства являются ограниченная область применения и пониженная точность вычислений. Известно также множительно-делительное устройство, содержащее гене ратор импульсов, триггер, элементы И, делители частоты, счетчик и блок сравнени-я кодов С2 . Недостатком данногоустройства является ограниченная область приме нения из-за возможности работы толь ко в режиме однократного выполнения множительно-делительной операции. Наиболее близким к предлагаемому является множительно-делительное устройство, содержащее элементы И, счетчики, выходы разрядов первого из которых являются выходами устройства, выходы разрядов второго счетчика соединены с первой группой входов блока сравнения кодов, подключенного второй группой входов к выходам регистра кода первого сомно жителя , а выходом - к первому входу первого триггера, соединенного первы выходом с первым входом первого элемента И, подключенного вторым вхо дом к выходу частоты второго сомножителя двухканального преобразователя код - частота, первая и вторая группы входов которого соединены с шинами ввода кодов второго сомножителя и сигнала-делителя, а выход частоты сигнала-делителя - с первым входом второго элемента И, подключенного вторым входом к первому выходу первого триггера, а выходом к счетному входу второго счетчика, соединенного входом обнуления с входом обнуления первого счетчика и с вторым выходом первого триггера, вто рой вход которого подключен к шине запуска устройства СЗ . Недостатками прототипа являются ограниченная область применения изза невозможности циклического выпол нения множительно-делительных опера ций в автоматическом режиме и пониженная точность вычислений из-за неравномерного характера следования импульсов на выходах двухканального преобразователя код - частота. цель изобретения - расширение области применения и повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем что в множительно-делительное устройство, содержащее элементы И и счетчики, выходы разрядов первого из которых являются выходами устройства, а выходы разрядов второго счетчика соединены с первой группой входов блока сравнения кодов, подключенного второй группой входов к выходам регистра кода первого сомножителя, а выходом - к первому входу первого триггера, соединенного первым выходом с первым входом первого элемента И, подключенного вторым входом к выходу частоты второго сомножителя двухканального преобразователя код - частота, первая и вторая группы входов которого соединены с шинами ввода кода второго сомножителя и кода сигнала-делителя, дополнительно введены второй триггер, переключатели, формирователь импульсов и два делителя частоты, первый из которых соединен входом с выходом частоты сигналаделителя двухканального преобразователя код - частота, а выходом со счетным входом второго счетчика, подключенного выходом переполнения к первому входу второго элемента И, соединенного вторым входом с выходом первого переключателя, а выходом - с вторым входом первого триггера и с первым входом второго триггера, подключенного вторым входом к шине запуска устройства, а выходом - к первым входам первого и второго переключателей, первый из которых соединен вторым входом с шиной логической единицы, а второй подключен вторым входом и выходом соответственно к второму выходу первого триггера и к входу формирователя импульсов, соединенного выходом с входом обнуления первого счетчика, подключенного счетным входом через второй делитель частоты к выходу первого элемента И. На чертеже изображена блок-схема множительно-делительного устройства. Предлагаемое устройство содержит счетчики 1 и 2, выходы разрядов первого из которых являются выходами устройства, а выходы разрядов второго счетчика 2 соединены с первой группой входов блока 3 сравнения кодов. Блок 3 подключен второй группой входов к выходам регистра 4 кода первого сомножителя, а выходом - к первому входу первого триггера 5, соединенного первым выходом с первым входом первого элемента И б. Второй вход элемента И 6 подключен к выходу частоты второго сомножителя двухканального преобразователя 7 код - частота, первая и вторая группы входов которого соединены с шинами ввода кодов второго сомножителя и сигнала-делителя. Первый делитель 8 частоты соединен входом с выходом частоты сигнала-делителя- преобразователя 7, а выходом со счетным входом счетчика 2, подключенного выходом переполнения к первому входу второго элемента И 9. Элемент И 9 соединен вторым входом с выходом первого переключателя 10, а выходом - с вторым входом триггер S и с первым входом второго триггер .11, подключенного вторым входом к шине запуска устройства, а выходом к первым входам первого и второго переключателей 10 и 12 . Переключатель 10 соединен вторым входом с ши ной логической 1. Переключатель 12подключен вторым входом и выходо соответственно к второму выходу три гера 5 и к.входу формирователя 13импульсов, соединенного выходом с входом обнуления счетчика 1. .Счетчик 1 подключен счетным входом через второй делитель 14 -частоты к выходу элемента И 6. Переключатели J-9 и 12 соединены . В случае, когда выходы переключателей 10 и 12 подключены к их первым входам 1, соответ ственно к выходу триггера 11, устройство работает аналогично прототи пу в старт-стопном режиме с внешним запуском, . В случае, когда выходы переключа телей 10И 12 соединены с их вторыми входами, устройство работает в автоматическом режиме циклического выполнения множительно-делительной операции. Устройство работает следующим об разом. Автоматический режим (.выходы переключателей 10 и 12 соединены с их вторыми входами ), На первую группу входов преобразователя 7 поступает код второго сомножителя у, на вторую г- код ригнаяа-делителя х. На одном из выходов преобразователя 7 вырабатываетс частота f kx (где К - коэффициент пропорциональности ), .непрерывно поступающая через делитель 8 частоты на счётный вход счетчика 2, а на втором вЕлходе преобразователя 7 вырабатывается частота у , непрерывно поступающая на второй вход элемента И 6. Так как второй вход элемента И 9 соединен через переключатель 10 с шиной 1, импульс переполнения счетчика 2 через элемент И 9 поступает на второй вход триггера 5, устанавливая его в состояние О . и разрешая прохождение импульсов ча тоты ,j через элемент И б и делитель 14 частоты на счетный вход сче чика 1. В момент установки триггера 5 в состояние О формирователь 13 импульсов вырабатывает импульс, обнулякидий счетчик 1. Когда число импульсов, накопленное счетчиком , станет равным коду первого сомноителя 7, хранящемуся в регистре , блок 3 сравнения кодов сформирут импульс, который возвращает тригер 5 в состояние 1, запрещая проождение частоты fy через элемент И 6. При разрядности делителей 9 и 14, авном m , время t, в течение котоого триггер 5 находится в состояИИ О, равно в счетчик 1 запишется За это время число импульсов При этом за счет наличия делителей 9 и 14 неравномерные импульсные последовательности частот f и усредняются не менее, чем.в m раз. В результате этого погрешность вычисления уменьшается (для сохранения быстродействия устройства необходимо частоту опорных, импульсов преобразователя 7 увеличить в m раз J. При появлении на выходе счетчика 2 импульса переполнения триггер 5 устанавливается в состояние О, счетчик 1 очищается импульсом формирователя 13 и цикл вычисления повторяется. Если переключатели 10 и 12 находятся в положении , соответствующем старт-Ьтопному режиму, импульсом Запуск триггер 11 .устанавливается в состояние . В этот момент формирователь 13 вырабатывает импульс сброса, очищающий счетчик 1. Импульс переполнения счетчика 2 через элемент И 9 устанавливает триггеры 5 и 11 в состояние О, разрешая процесс вычисления. Дальнейшая работа устройства происходит так же, как и в автоматическом режиме. После появления импульса на выходе блока 3 сравнения кодов триггер 5 устанавливается в 1. Этим заканчивается процесс вычисления. При поступле.нии очередного импульса Запуск процесс вычисления повторяется. Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом позволяет повысить точность вычислений путем уменьшения неравномерности следования импульсов.преобразователя 7 и расширить область применения путем обеспечения циклического выполнения множительно-делительной операции в автоматическом режиме. Указанное выполнение устройства позволяет при реализации автоматического режима обойтись

без подключения к шине запуска прототипа дополнительного ге:нератора тактовых импульсов (что усложнило бы конструкцию устройства ), а также обойтись без включения между выходом блока сравнения кодов и входом запуска дополнительного элемента задержки ( что привело бы к значительной асинхронности циклов автоматического выполнения множительно-делительных операций, так как в этом случае изменение времени цикла определялось бы диапазоном изменения отношения )

МНОЖИТЕЛЬНО-ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее элементы И и счетчики, выходы разрядов первого из которых являются выходами. устройства, а выходы разрядов второго счетчика соединены с первой группой входов блока сравнения кодов, подключенного второй группой входов к выходам-регистра кода первого сомножителяI а выходом - к . первому входу первого триггера, соединенного первым выходом с первым входом первого элемента И, подключенного вторым входом к выходу частоты второго сомножителя двухкаНсшьного преобразователя код - частота, первая и вторая группы входов которого соединены с цшнами ввода кода второго сомножителя и кода сигнала-делителя, о т л и ч а К) щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения точности устройства, в него дополнительно введены второй триггер, переключатели, формирователь импульсов и два делителя частоты, первый из которых соединен входом с выходом частоты сигнала-делителя двухканального преобразователя код частота, а выходом - со счетным входом второго счетчика, подключенного выходом переполнения к первому входу второго элемента И, соединенного вторым входом с выходом пер§ вого переключателя, а выходом - с вторым входом первого триггера и (О с первым входом второго триггера, подключенного вторым входом к шине CZ запуска устройства, а выходом к первым входам первого и второго переключателей, первый из которых соединен вторым входом с шиной логической единицы, а второй подключен вторым входом и выходом соответственно к второму выходу первого триггера и к входу формирователя импульсов, соединенного выхоО1 дом с входом обнуления первого счетоо чика, подключенного счетным входом через второй делитель частоты к выходу первого элемента И. со

. Зап1/ск