Времяимпульсный умножитель Советский патент 1986 года по МПК G06F7/62 

триггеров, вторые входы седьмого и восьмого элементов И соединены с пшной импульса начала первого и второго входных сигналов, выход седьмого элемента И соединен с вхо1

Изобретение относится к вьгчис- лительной технике и может быть использовано в устройствах, вьтолняю- щих арифметические операции над величинами, представленными длительностью интервала времени.

Цель изобретения - повышение быстродействия умножителя.

На чертеже изображена функциональная схема времяимпульсного умножителя.

Умножитель содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый триггер 2, второй триггер 3, первый, второй, третий, четвертьй, пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы И 4 - 1 соответственно, первьш и второй счетчики 12 и 13, схему 14 сравнения, элемент 15 задержки, реверсивный счетчик 16, первый, второй и третий элементы ИЛИ 17 - 19 соответственно, элемент НЕ 20, шины 21 и 22 импульса начала первого и второго входных сигналов и импульса окончания второго входного сигнала, причем выход генератора 1 тактовых импульсов соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И 4 - 6 соответственно, выход первого элемента И 4 соединен с тактовым входом первого счетчика 12, выход второго элемента И 5 соединен с тактовым входом второго счетчика 13 и с входом элемента 15 задержки, выход которого соединен с тактовым входом схемы 14 сравнения, разрядные выходы первого и второго счетчиков 12 и 13 соединены соответственно с входами первой и второй групп схемы 14 сравнения, выход которой соединен с первым входом четверто-го элемента И 7, выход третьего элемента И 6 соединен с входом сложения реверсивного счетчика 16, разрядные выходы которого соединены с входами пердом установки в ноль первого триггера, вход установки в ноль второго триггера соединен с шиной импульса окончания второго входного сигнала .

вого элемента ИЛИ 17, выход четвертого элемента И 7 соединен с вычитающие входом реверсивного счетчика 16 и с входом установки в ноль второго

счетчика 13, второй вход четвертого элемента И 7 соединен с выходом пятого элемента И 8, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ 17 и с первым входом второго элемента ИЛИ 18, второй вход пято- того элемента И В соединен с инверсным выходом первого триггера 2 и с вторым входом второго элемента ИЛИ 18, третий вход пятого элемента И 8 соединен с инверсным выходом второго триггера 3 и с третьим входом второго элемента ИЛИ 18, выход которого соединен с вторым входом второго эле- мента И 5, входом элемента НЕ 20 и

является выходом умножителя, первый вход шестого элемента И 9 соединен с прямым выходом первого триггера 2, первым входом седьмого элемента И 10 и первым входом третьего элемента

ИЛИ 19, второй вход шестого элемента И 9 соединен с прямым выходом второго триггера 3 и вторым входом третьего элемента ИЛИ 19, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И 4, выход шестого элемента И 9 соединен с вторым входом третьего элемента И 6, выход элемента НЕ 20 соединен с первым входом восьмого элемента И 11, выход которого соединен с входами установки в единицу первого и второго триггеров 2 и 3, вторые входы седьмого и восьмого элементов И 10 и 11 соединены с шиной 21, выход седьмого элемента И 10

соединен с входом установки в ноль первого триггера 2, вход установки в ноль второго триггера 3 соединен с шиной 22.

Устройство работает следующим образом.

3

в исходном состоянии триггеры 2 и 3, счетчики 12 и 13 и реверсивный счетчик 16 установлены в ноль, при этом элемент И 11 открыт разрешающи потенциалом, поступающим на его первый вход с выхода элемента НЕ 20. Элементы И 4 - 10 и элементы ИЛИ 1 7 19 закрыты.

Импульс, фиксирующий момент начала отсчета входных интервалов Т, и Tj, поступает на шину 21 и , пройдя через элемент И 11, устанавливает триггеры 2 и 3 в единичное состояни С этого момента появляется единичный сигнал на выходе элемента ИЛИ 18 на выходной шине умножителя, и открываются элементы И 4 - 6, 9, 10. Сигналы с выхода генератора 1 тактовых импульсов начинают поступать на входы счетчиков 12 и 13 и на вход .сложения реверсивного счетчика 16. Сигнал, сформированный на выходе элемента ИЛИ 18, закрывает через элемент НЕ 20 элемент И 11.

В этом режиме умножитель работает до прихода следующего входного импульса, фиксирующего момент окончания меньшего из сомножителей Т и jTj. При Tj Т, импульс поступает на рину 22 входа второго числа. При ЭТОМ триггер 2 устанавливается в нулевое состояние, закрываются элементы И 6 и 9 .

Таким образом, в реверсивном счетчике 16 оказывается зафиксированным число га -FT, где F - частота сигналов генератора 1 тактовых импульсов. В момент окончания интервала Т( входной импульс поступает на шину 21 и, пройдя через открытый элемент И 10, устанавливает в ноль триггер 2, вследствие чего сигналами с выходов элемента ИЛИ 19 и прямого выхода триггера 2 закрываются элементы И 6 и 10, а элемент И 7 открывается. К этому моменту в счетчиках 12 и.13 оказывается зафиксированным число М F Т,, последний импульс которого с выхода генератора 1 тактовых импульсов поступает через элемент 15 задержки на тактовый вход схемы 14 сравнения. Поскольку на входах первой и второй групп схемы 14 сравнения имеется одно и то же число, то на ее выходе формируется сигнал, который через элемент И 7 поступает на вход установки

в ноль счетчика 13 и на вычитающий вход реверсивного счетчика 16. Та- | КИМ образом, по окончанию большего из входных интервалов времени счет- - 5 чик 13 обнулен, в реверсивном счетчике 16 записано число m - 1, а в счетчике 12 - число М, причем единичный сигнал на выходе умножителя присутствует с момента начала отсчета

10 интервалов Т и Т .,

Сигналы с выхода генератора 1 тактовых импульсов через открытый элемент И 5 продолжают поступать на тактовый вход счетчика 13. При запол15 нении его до состояния, равного содержимому счетчика 12, т.е. числу М, схема 14 сравнения вновь формирует на своем выходе сигнал, который через элемент И 7 обнуляет счетчик

20 13 и уменьшает содержимое реверсивного счетчика 16 на единицу. Такое заполнение счетчика 13 от нуля до М повторяется m раз, после чего содержимое реверсивного счетчика 16

25 становится равным нулю., и сигнал с выхода элемента ИЛИ 17 возвращает умножитель в исходное состояние. Длительность единичного сигнала на выходе умножителя определяется форму30 лой

Р 21 . М

М S М.

При Т Т импульс, фиксирую1ций , окончание интервала времени Т,, поступает на шину 21 раньше, чем импульс, фиксирующий окончание интервала времени Т и поступающий на шину 22 второго входного сигнала. Им- д пульс с шины 21, пройдя через открытый элемент И if), устанавливает триггер 2 в нулевое состояние, вследствие чего сигналами с выхода элемента ИЛИ 19 и прямого выхода триггера - 2 закрываются элементы И 6 и 10. В момент окончания интервала Т импульсом, поступающим с шины 22, устанавливается в ноль триггер 3, т.е. умножитель, как и в предьщущем случае, после окончания большего из входных интервалов времени переходит в режим, при котором в счетчике 12 содержится число М F Tg, в счетчике 13 - ноль, а в реверсивном счетчике 16 - число m - I (m F TI) . Дальнейший алгоритм работы умножителя идентичен предьздущему.

21 22