УСТРОЙСТВО для МНОГОКРАТНОГО УМНОЖЕНИЯ КОДА НА РАЗЛИЧНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ Советский патент 1970 года по МПК G06F7/52 

Изобретение относится к области вычислительной техники и телемеханики.

Текущая информация о состоянии участков газонефтепромыслов, газонефтепроводов и других промын1ленных объектов собирается системами телемеханики и передается в устройства обработки для проведения необходимых вычислений и приведения полученных результатов к виду, удобному для восприятия человеком.

Известно устройство для умнолсения кода на постоянные коэффициенты, содержащее двоично-десятичный счетчик, подключенный к щннам кода, к узлу ввода слагаемых и через ключ - к узлу ввода коэффициентов, связанному по входам с двоичным счетчиком, а по выходам с узлом выбора и группировки коэффициентов, триггер операций, подключенный к счетчику действий, связанному с узлом выбора и группировки коэффициентов, и с генератором импульсов, к двоично-десятичному и двоичному счетчикам, с которыми также связан генератор импульсов, и узел управления.

Предложенное устройство отличается тем, что в него введен триггер сдвига, подключенный по входам через ключ к выходам двоичного и двоично-десятичного счетчиков, к триггеру операций и узлу управления, а по выходам к двоично-десятичному счетчику, а также тем, что устройство содержит счетчик положения запятой, соединенный по входам с триггерами операций и сдвига и узлом ввода коэффициентов, а по выходу - с узлом ввода слагаемых и с выходными шинами.

Это позволяет повысить точность устройства и учитывать величину порядка результата вычислений.

Схема предложенного устройства показана на чертеже.

Устройство состоит из двоично-десятичного счетчика У, двоичного счетчика 2, узла 3 ввода коэффициентов 3, генератора 4 импульсов с триггером, управляющим его выходом, триггера операций 5, ключей 6 и 7 разрешения импульсов, вспомогательного узла управления 8, ключа 9, разрешающего запись двоично-десятичного кода в счетчик /, счетчика действия 10, узла // ввода слагаемых, ключа 12 управления триггером сдвига, триггера сдвига 13, счетчика положения запятой 14 и узла 15 выбора и группировки коэффициентов но величине мантиссы и порядка.

Связь с другими устройствами осуществляется по щинам, которые обозначены: л: - группа информационных щин, по которым поступает код; Ki, /Са, Кп - группы шин коэффициентов; X - щины входного кода; Y - группа шин, по которым выходит результат обработки; b - группа признаков места запятой

результата; с - пусковой импульс; d - сигнал готовности.

Обработка кодов ведется число-импульсным методом. Принцип умножения числа импульсов на постоянный коэффициент состоит в том, что, если на вход двоичного счетчика 2 подать N импульсов, то на первого

- импульсов,

разряда счетчика получится

импульсов. Вына выходе /с-го разряда

2«

ходы разрядов можно объединять в различных сочетаниях и получать, таким образом, один

из возмол ных коэффициентов от 1 до

J 2

ступенями по

Выходные импульсы триггеров счетчика снимаются в момент перехода триггеров из «О в «1, что исключает временное наложение нескольких импульсов с разных выходов счетчика.

Управление выходами двоичного счетчика 2 осуществляется в узле 5 признаками коэффициентов по группам шин /Ci, K,z - KnВ каждой группе шин всегда присутствует сигнал на одной из шии, соответствующей используемому в данной формуле коэффициенту.

Процесс умножения двоично-десятичных кодов на постоянные коэффициенты происходит следующим образом.

После появления информационных сигналов на щинах группы X и признака нужного коэффициента на одной из щин группы Xi - К„ с поступлением пускового импульса С в узле управления 5 последовательно формируется импульс сброса схемы в исходное состояние, импульс записи кода в двоично-десятичный счетчик через ключ 9 и импульс включения генератора.

Импульсом сброса двоично-десятичный счетчик сбрасывается в «О, а двоичный счетчик - на число, равное разности емкостей двоичного и двоично-десятичного счетчиков (в случае трехдекадного десятичного счетчика и десятиразрядного двоичного счетчика это число равно 24).

Таким образом, к моменту включения генератора 4 в счетчике 1 записан принятый код, а в счетчике 2 - число, равное разности емкостей счетчиков.

Умножение соверщается в две операции. В первой операции на входы счетчиков / и 2 поступают импульсы генератора 4 до момента переполнения счетчика 1.

Импульс переполнения переводит триггер операций 5 в положение 1 (вторая операция). К началу второй операции счетчик / находится в «О, а в счетчике 2 записан дополнительный код принятого числа.

да коэффициентов, работа которого описана выше. На вход счетчика 2 по-прежнему поступают импульсы с генератора 4. Вторая операция длится до момента переполнения счетчика 2. За время второй операции на вход этого счетчика поступает число импульсов, соответствующее принятому коду, а на вход двоично-десятичного счетчика 1 - это число, умноженное на выбранный коэффициент. По окончании второй операции на выходах У счетчика 1 присутствует результат первого умножения.

Процесс умножения кода на постоянный коэффициент, состоящий из двух операций,

можно продолжать непрерывно, не выключая генератора, если ввести счетчик действия 10, выходы которого через дешифратор можно использовать для выбора очередного коэффициента (/Ci, /(2, ..., /С„), выбора нужного слагаемого (узел 11) и отключения в нужный момент генератора 4, а на вход которого поступает имиульс окончания второй операции текушего действия.

При многократном умножении точность умножения должна быть постоянной в процессе всей обработки.

Точность умножения на коэффициент зависит от числа разрядов счетчика /. Чем больще емкость счетчика, тем большее число импульсов может быть подано на вход узла 3 ввода коэффициентов во второй операции и с тем большей точностью можно получить и записать результат.

При использовании трехдекадного счетчика

1 средневероятная точность умножения равна 0,50/0 и колеблется в пределах 0,1-Го/о в зависимости от вводимого коэффициента и принятого кода X. Узел 3 вводит в обработку коэффициенты,

величина которых лежит в пределах I-0,1, каким бы большим или малым не был действительно заданный коэффициент (величина результата учитывается счетчиком 14 положения запятой).

Поскольку вводимые коэффициенты всегда меньше единицы, то после каждого умножения число в счетчике 1 к моменту окончания очередного умножения будет меньше числа, которое было в начале умножения. А так как

результат умножения является исходным для последующего умножения, точность этого умножения значительно ниже. Даже после одного умножения точность последующей обработки может упасть ниже допустимой.

Для устранения этого явления в схему введен триггер сдвига 13, который переводится в состояние «1 (сдвиг) импульсом окончания очередного умнол ения, в случае, если к этому моменту число в счетчике 1 стало малым настолько, что старщая декада счетчика / находится в нуле. Запись единицы в триггер 13 происходит через ключ 12, на который в виде разрешения поступает признак нуля в

Триггер 13 в состоянии «1 с помощью ряда ключей производит переключение места декад таким образом, что функции старшей декады счетчик / начинает выполнять следующая за ней декада, а старщая декада выполняет функции младщей декады.

Сдвиг производится только на время первой операции. Импульс окончания первой операции с триггера операций 5 возвращает триггер сдвига 13, а следовательно, и счетчик / в исходное состояние.

В результате сдвига число в счетчике к началу первой операции искусственно увеличивается в десять раз, что позволяет произвести очередное умножение с хорошей точностью.

Сдвиг может повториться снова после нескольких последующих умножений, когда промежуточный результат снова упадет до известного предела.

При сдвиге непрерывность процесса обработки не нарушается.

Выход триггера сдвига подключен к счетчику положения занятой 14.

Поскольку каждый сдвиг увеличивает результат в десять раз, то при учете действительной величины результата при каждом сдвиге запятая в выражении результата должна быть сдвинута влево. Это осуществляется импульсом с триггера сдвига 13.

Может возникнуть необходимость умножения иа коэффициенты различной величины, как превышающие единицу иа место порядков, так и меньше ее.

Действительная величина коэффициентов также учитывается счетчиком положения запятой 14.

В узле 15 коэффициенты группируются по величине и знаку порядков, и признаки порядков подводятся ко входу счетчика положения запятой 14.

При каждом очередном умножении в момент начала второй операции признаки порядка опращиваются, и в счетчик 14 вводится нужное число импульсов.

Так, при коэффициенте «144 вводится реально коэффициент 0,14, и занятую результата нужно сдвинуть на три разряда вправо. Для этого в счетчике 14 добавляется три единицы (в первый и второй триггеры счетчика поступают два импульса, смещенные во времени). Аналогично учитывается порядок коэффицнентов меньще единицы. Для них запятая сдвигается влево. Знак порядка формируется также в узле 15. Этот сигнал управляется реверсом счетчика 14.

Сигналы с выхода счетчика М положения

запятой через дешифратор поступают на выход устройства, а также управляют работой узла 11 ввода слагаемых. Последний представляет собой дешифратор, на выходах которого формируется число в двоично-десятичном коде по признаку действия и признаку места запятой. Это число записывается в двоично-десятичный счетчик 1 по импульсу начала второй операции, когда счетчик / находится в нуле.

Предмет изобретения

1.Устройство для многократного умножения кода на различные постоянные коэффициенты, содержащее двоично-десятичный

счетчик, подключенный к шинам кода, к узлу ввода слагаемых и через ключ к узлу ввода коэффициентов, связанному по входам с двоичным счетчиком, а по выходам с узлом выбора и группировки коэффициентов, триггер операций, подключенный к счетчику действий, связанному с узлом выбора и группировки коэффициентов, и с генератором импульсов, к двоично-десятичному и двоичному счетчикам, с которыми также связан геператор импульсов, и узел управления, отличающееся тем, что, с целью повынюиия точности, в устройство введен триггер сдвига, подключенный по входам через ключ к выхода двоичного и двоично-десятичного счетчиков, к

триггеру операций и узлу управления, а по выходам к двоично-десятичному счетчику.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью учета величины порядка результата вычислений, устройство содержит счетчик

положения запятой, соединенный по входам с триггерами операций и сдвига и узлол: ввода коэффициентов, а по выходу с узлом ввода слагаемых и с выходными шинами.