Множительно-делительное устройство Советский патент 1987 года по МПК G06F7/68 

Изобретение отч-юсится к ш-чис/ли- тельной гехниг;е F t-wmer оыгь исполь-- зовано в измет)И ге,11ьмо-и:1-1формад:чснных системах для выполнения операций умнозкеиия и КОДОБ

Цель изобретения по Еь;шеииа бь:с 1

родействия устройс гпа. в режиме ,:;е-л ИМИ я , .

На чертеже представлена (рункци(г- иальная схема ycTpoi iCTBcU

Множительно-делительнсе устройстЕ содержит первый регнстр I„ информационные входы которого соединенк с.

рп;одоы 2 первого гзперанда ycTpoil ci:

Buj первый Делитель 3 частоты установочные входы которого соедине -:ы соответственио е разрядными выходами п ервого регистра 1 , вход разрешения saniiCH которого соегшнек с входом 4 Пуск устройства,, первый 5 и второй 6 ко ммутаторьц перв-ле информэцис Н-- ные входы которьпч объединены и с дпнень с выходом первого делите, 3 час ; оты, а вторые ииформгмдионны ;: вко дь коммутаторов 5 ч б объединень i-; соед,пнекы с тактовым зход:,ом 7 Vie лепие устройства,, вторые управляющие входы коммутаторов Ь и о об ьеди- йены соединены с БХОДОЬ; 8 Умно;: е(J суммирующие Счет -Еики:, установочные входы соторых соединены с в содом А J lycK устройства, nepi-syio группу элеиептов И М, первые входы .rx соед -тнс ны соответстве; ко с разряд|-:1 : - ми выходами суммирующих 1:-четчиков 9 и 10., элел-ентов i 11 первок рулхы соединена соответственно с равэядами выходкой щинь; 2 усгройг:-- ва, вычгп ающий счетхик 1 Л выход не-- реноса которого соединен с: входом дешифратора l нуля j сче хчь-й вход вьиитаюпдего счетчика 13 соедине-i с вь;xэдo 4 второго кох 1утат;)ра о, т:ерв:нй 15 н второй 16 триггеры первый 1/ к второй 18 элемг:нть И, енерат;ф 19 тактовых кмпульспн,, выход соединен с первым гсгодо - первого элемента И ly, второй регис : р 20. уста-- новочный вход KOi oporo соединен с установочньа 1 входом вычита ощегс c--;ieT- чгпса 13 5 счеч-ным вxoдo трип ера 15 и выходом дешифратора 14 нуля зтз- рую группу элементов И 21., первые входы которых соединены соответствек- ,ио с входом 22 второго операнда устройства, а вторые входы элементов И 21 второй группы соединены с входом 4

Пуск у стг:о; с т ва ,, yiyriny з:;;-ментов - ЛИ 23; первые вхогты Ч :;торы:ч Hh; coo гветс тве ннс с ь;ходами элементов И . ВТО1ЮЙ груп: ы. а вторь;е вхо-- дь эленентот Л Ш / 3 rpyirnh; соедхт ены Соответственно с разря;1иыми льтхолами регистра 2С, БЬКСДЬ; элементств ИЛИ 23 группы сое;.инены соо: ветствснво с 4- Нформап,)1мн: в ходами; в1)1ч П а;с де о счетчика 13,. схекы 2-- сравнения,, входы первой кот(;рой соединены соответственно с разрчдньии вь;ходами вычитающего счет чика 13 и с информационными вхс;д5ми регистра 20, входы

Г,

дикены соответстЕСНно г; разрядными выхода и регистра 1 . уп;.Ч1ВЛ Тос:ий вход схемы 2 .-3HeHk я сое.цинен с: входом элемента И 1о, первь1Й 23 и -.торой 26 элементы HI: -: элемен - 2/ зансржкх- выход кото :го:: о ссеп. с вхо.ром разрешения зап;- С;и регистра 20.. второй делитель 28 --таете тъ; н 1 ;емеит И.ЗИ 2:-;, выход которого ccepHiicH г вхо.по:-; элемента 27 зг.деркки к у пзавлзпоплх.; входом вычитаи)1|1его ;;че-1 лнка 13., вь;хол делителя 28 -гастс ты сседннев с:о счетньяч вх1:)дс:м с; M ajjyxmero с.-хт -иха 0 к пе-овьП -: аходом элемента --Ji ; .; :;, второй вход которого с седине- t -х-х:-- дом i- Пус.л устройства зыхсл, ко;.- мутатора а v э седине н СС счст-ь-х ,Х ;о-- дом сумчкр гьчдего схет х ха 9 .х -iX::c.; генератор 9 Tai ;X:B;jix и1- пх :-;:,сох динен с та1ч 1 ОГ)Ь:ми вх:1,хамх I pi iX ;.x)a о и делителя 8 частот:, уста Н(. вход котор:5гч:) х;ед1Н1он с Biiixoxcx-; -xip- мента НЕ 2.;„ вход Koroxoio с;1С.:дичен с иифо Э|- а1Н1 .Н11Ым )JXu..iC-:-- грмг.хх;- Ь и выходом 1:;-х:мь; 2 с рг глх. Bri/i , jixu.;: - Гдуск coe./linKXF : у ;-г а L:X-: -; :-::;;-П: -:;с- .л.амп делителя 3 нас ;:х:;.и тр х-:чфхв 15 к 16 ;-i входом .j.rieMCHTa 112 26, вьжод которого сосхнлск с:

5

-.горог о i:Oi; iirii-:eH с вьл:ух-:;-

И 18 соединен ,: вхсух):-: Лехенхс устройства, ин-:(л)сньм выхол риггера 16 соединен с в-горьх: ;TKo,Li. элемента И 17, третий вход которо о соединен с -прякшм BijixoAOM триггера 15. а выход элемента И 17 сое.динен с тактовьи входом делителя 3 частотЫ; вторые входы элементов 11 1 ; группь, соединены с инверсным выходо1ч триггера 15, информационньш вход которого соединен с шиной логического нуля устройствЗб

3132

Устройство работает в режимах Деление или Умножение.

Режим Деление задается потенциалом 1 на входе 7 Деление и О на входе 8 Умножение устройства. При этом выход элемента И 17 через коммутатор 6 соединяется со счетным входом счетчика 13, а выход делителя 3 частоты через коммутатор 5 соединяется с входом счетчика 9. Режим Умножение задается потенциалом О на входе 7 Деление и потенциалом 1 на входе 8 Умножение. При этом выход элемента И 17 соединяется через коммутатор 5 с входом счетчика 9, а выход делителя 3 частоты через татор 6 с входом счетчика 13,

В режиме Деление измерение начи- кается в момент прихода импульса Пуск на вход А устройства. При этом происходит запись числа В в регистр 1, обнуление управляемого де тителя 3 частоты, запись числа А в счетчик 13 перезапись с умножением на 10 (с за- держкой задаваемой элементом 27) числа Л в регистр 20, запирание элемента И 18 (через элемент НЕ 26) и этим блокирование схемы 24 сравнения (по стробирующему входу), запирание генератора 19, сброс счетчиков 9 и 10 и установка триггеров 15, 16 в состояние 1. После окончания импульса Пуск схема 24 сравнения разблокиро- вывается и в зависимости от значения .чисел и В на ее входах происходит ;Либо сброс триггера 16 в О (случай ), либо установка его в 1 (случай 6 ).

Предположим . В этом случае noc ле окончания импульса Пуск на выходе схемы сравнения формируется сигнал уровнем логического О, импульсы с генератора 19 начинают поступать на тактовый вход триггера 16 и устанавливают его в О, В этот момент элемент И 17 открывается, импульсы с генератора 19 начинают приходить на счетный вход делителя 3 и на информационные входы коммутаторов 5 и 6о Импульсы с выхода делителя 3 поступают на вход счетчика 9, а импульсы с генератора 19 - на вход вычитающего счетчика 13. Содержимое счетчика 13 линейно убывает и в мо- мент перехода через О дешифратор 1 от перепада () на выходе Перенос счетчика 13 срабатывает и устанавливает триггер 15 в О. На вы

,. 5

Q 0 5

5

34

ходах элементов И 11 группы формируется результат измерения.

В следующем измерении предположим 4 с 6 . После окончания импульса Пуск, на выходе схемы 24 сравнения формируется сигнал уровнем логической 1 и с некоторой задержкой появляются импульсы с выхода генератора 19. Эта задержка необходима для того, чтобы схема 24 сравнения кодов успела после окончания импульса Пуск произвести анализ и установить на информационном входе триггера 16 нужный потенциал. Триггер 16 остается в состоянии 1 (так как Д - & ) , элемент И 17 заблокирован (так как на выходе Q триггера 16 О), а делитель 28 разблокирован по К--входу. Р1мпульсь с выхода делителя 28 начинают поступать на управляющий вход счетчика 13 и с некоторой задержкой на вход регистра 20. При этом происходит следующее. После пр -1хода импульса Пуск в счетчик 13 записывается код числа 1ОА (так как младшая тетрада входов соединена с логическими О устройства). Приход следующего импульса с делителя 28 записывает код числа 10 А в счетчик 3 и с некоторой задержкой, код числа 100 А в регистр 20 Каждый последующий импульс производит перезапись с умножением на 10 содержимого счетчика 13, Это продолжается до тех пор, пока содержимое счетчика 13 не становится больше числа В , в этот момент на выходе схемы 24 сравнения формируется логический О, делитель 28 блокируется, триггер 16 срабатывает (так как на его информационном входе появляется О), элемент И 17 открывается и начинается измерение не отличающееся от рассмотренного вьше. При этом число умножений на 10 записывается в счетчик 10.

ч

в режиме Умножение элемент И 18 заблокирован, так как на входе 7 Деление устройства нулевой потенци- -ал. Схема 24 сравнения кодов анализ кодов не производит. Измерение начинается в момент прихода на вход 4 импульса который устанавливает триггеры 15 и 16 в 1, в регистр 1 заносится код & $ в счетчик 13 код А и обнуляет Счетчики 9 и Ю. Поскольку на выходе схемы 24 сравнения нулевой потенциал, то первый импульс с генератора 19 сбрасывает триггер 16

5i32B8

3 ноль, открьаэая эле: еи Г И ., Импульсы с в)1хс)да делител;- 3 HaqiiKa- ют поступать на вход счст - ика 13 линейно уменьшая его содерж - :мое н :-; i- o- мент перехода его через Н(ль от им- .;, пульса с дешифратора 14 1т;::сис;содит сброс триггера 15 я газмеррни.;; за сзг. вается-. В счетчике 9 оказ1:тается число импульсов J ТфТ-П ИМПЛИХ Б

рершя с выхода зл емснта И коммутатор 5.

Таким образом, бы :трод|; йстиие уст- ройгтБа в режиме де:;рния повышае С) за счет отсутстяик н ;:оохо,1 -кссти yi i;;uj., сод,ержа |;ее пе;;вьи) .регистр, инф;)и- маилоидые входил которого уклккпс;i Bxo,ii.(jbi iiepiioro операнда ус rpoHC i iia., лервмй де.г: 1Тель частоты, установ ;ч- 1:ые входы которого соединены соо вет:- cTBeii ro с разрядными выхо,дами первого регистра, пкод 15а- реше; :ия паписи KoTojjoro соединен с их(5дом Куск ycTpoficTna, и второй ко1- ;мута- торь, перпь;е инфоркадионине которых объединены и соедякены с: (;- дом iiepnoro делителя частл Ь, а .гг:;/- рые инфо}-;мадионаые гходы лервого н второго KOMi iyi aTopoE объединены -: с оедииены с ; актот1Ь: Bxo/iON lJepo зг) делителя частоть,, первые :/правля;ои1:г1е ;.входы первого и второго кo sмyтaт JPDB объединены и о:оедине:чь е входом лепие устройства,; вторые уг:ра л чю- щие входы первого н второ:ч) комк;. 1 а- торов объединены к с.оединень: с 1;к.одом Умножение уетройотва, первый и в го- рой еуммирующие счетчики, .овоч-- пь;е входы которых ес;едине.Ы с входом Пуск устройства J первую i-pyniiy oise-- ментов И, первые входы которых еое;;.и-- яены соответс ;ценно с разоядными вЫ ходами первого и второго :уЕ 1Мйру-ощих счетч 1ков, вьгч.;.1Ь ojieMetiT o-i г uepj-oi- групп . еоегр .iSHii соответс r;-3eii:-Hj ;. paj- Рядами зь хоД1;ОЙ п;.нь устройства, вьг- читающий ечетчик выход переноса кото рэгс соединен с входом ,де-1шфратора нуля,, счетный вход вычитающего счетчика соединен с выходом второго коммутатора, первый и второй триггеры, аервый и второй элементы И, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, элемент РШИ, первый вход

;,

0

5

которого г г-ег нчеи с. BXCJIOI-I Пуск :Н гройств«., , гое- динен с уираллгчюцим входом вь ЧР;тан:1- iii;ero сче1 чи::сг,, И И ерсчый выход пер-- }-Joi o тригге),; соединен с втор,ми вхс:- д,ами элеме - ов И нерво51 гоуппы, иг;я- .1Й вьжод г;е;:л5о:го тригг ера еоединегК вторым первого элемегд а И,, кход котор:э1 О соединэ -- со счеч-ным 5ХОДОМ первого де.иич ел;- часточ Ы,, счет- вход пер -1О: о еуммиру;с1лего счет- чика соедине:; с в JXOдз г-ерво о ком- гутатора,, о г п и ч а ю щ е е е я , что. е целвю по1,, OIJJCTJKV- /тейе-пзия в делэнчКр ь lerc; введены зтор;ш регис;тр. у г тч говочвый вход которо:: ; :; уста 1овоч- аым входом вычитающего счет- ик;.; счетным входом iiepBoro триггера и г выз;одом , ;e:;4ia)pa ; oi;r: чулг, ;- ; ор;;я групна олсмг1г:чч1 и |:е ;пъ;е :,ходь; которых явля1:уг(. 1 Bxo;io- чторгч С} ;;:;еоанда yCTl)(. i4-i;j , а и;-;я::)1С ;; 04Uii :)Лемонто); И 1г„ орой ; jVBri): есич игев:; с вх1:5дом Г1ус.: устройства, группа ептов HjlH,, пер1: ые вкод.ь; lurf opbiX соединены еоотЕ етот15еннс; с выхс-ги ;-::; элемевтоз К второй группы, а ; i opue входы эвем 1Г-ов .дИ i pyniBj С01;ди 1ен1:; соответетв(:ИИ1о : )а:л)я,г,ными выходами BTopOi o регистраэ выходы элементов ИЛИ rpynnij: :;седин;1 ы соответственно ( информап,1-К)пвыми вход;1ми вычптающе- Ч О сче1 чика5 схем:- с кияневи/;,. вхсдды ;;е)вой 1 руигЛ); которой гоединевы со- ответстве}И1о с разрядными ;;ь:ходами ; в1чи 1 а 01це1 L: :четчлка и с инфслэмадиои- гыми входа:- и вторэгс 1И гистгчл, вхочы в орой гругпы гхечь; срав1ИД 1-1Я еоеди- не)1ы соответ: ТВiBj 4(1 с ;:) )лд,выми ход,ами первогч) {)е Ч1етрс, у прагиипуций вход схемы срав)-1ения eoeiniHei-t с выходом BTOpor:j элечечта Н лервп1Й и второй злеке;-:ть; H:v и Г5леме г задержки, вход кэтс рог о 1:оедИ ен с вь:хо- iioi - злемеьгга ИЛИ, а ;Ч;:хо; -злемента чал,ер7кки сэеди1ген с }::ходог- т ачрс-ис-- ;ил записи второго регистра., второй делитель часготы, у;; /ачо;5очн;,1Й вход которого соединен с выходом первого элгемента НЕ, вьгход генератора тактовых импульсов соединен со счетным входом вторсг о делите1;я час -отьцвы- ход которого соединен с вторым входом элемента НИИ и счетным входом второго суммирующего счетчика,вход Пуск устройства соединен с управляющим входом генератора тактовых им713288138

пульсов, с установочными входамимента НЕ и информационным входом первого и второго триггеров и через ;второго триггера, счетный вход кото- второй элемент НЕ - с первым входомрого соединен с выходом генератора второго элемента И, второй вход кото-тактовых импульсов, а инверсный рого соединен с прямым выходом вто- выход второго триггера соединен с рого триггера, а третий вход второготретьим входом первого элемента И, элемента И соединен с входом Деле-информационный вход первого триггера ние устройства, выход схемы сравне-соединен с шиной логического нуля ния соединен с входом первого эле- . -устройства.

Изобретение относится к области вычислительной техники и молсет быть использовано в измерительно-информационных cncTeNfax для вьтолнения операций умножения и деления кодов,Цель изобретения - повьшшние быстродействия устройства в режиме деления. Устройство содержит первый регистр 1, вход 2 первого операнда, первый делитель 3 частоты, вход 4 Пуск, дяа коммутатора 5, 6, вход 7 Деление, вход 8 Умножение, два суммирующих счетчика 9, 10, первую группу 11 элементов И, выход 12 результата, вычитающий счетчик 13, дешифратор 14 нуля, два триггера 15, 16, два элемента И 17, 18, генератор 19 тактовых импульсов, второй регистр 20, вторую группу 21 элементов И, вход 22 второго операнда, группу 23 элементов Ш1И, схему 24 сравнения, два элемента НЕ 25, 26, элемент 27 задержки, второй делитель 28 частоты и элемент НЛИ 29 с соответствующими связями. Устройство осуществляет операции умножения и деленр я над двумя операндами, задан- в кодовой форме, причем за счет анализа в начальный момент величин .кодов делимого и делителя повышается быстродействие устройства в режиме деления, 1 ил. ( - Ba. iod -/результата 12 00