МАСШТАБИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1972 года по МПК H03M7/00 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для преобразования кодов с введелием масштабного коэффициента.

Известно масштабирующее устройство, содержащее накапливающий сум,матор, вентили заоиси, дВОичный счетчиК масштабных коэффициентов, дешифратор.

Предложенное устройство отличается тем, что ши-на сигнала переполнения дешифратора двоично-десятичного счетчика соединена через дифференцирующую цепочку и элемент задержки с входом первого управляющего триггера, нулевой выход -которого связан с входом первого вентиля, а едиеи чный - с входами второго вейтиля и схемы «И. Вход первого веятиля соединен с вьиходом гбН€рато1ра иадпулысов, а - с входом третьего вентиля, .вход второго 1вентнля через Д1иффере1н1ц.ирующую цвпоч1ку и схему «ИЛИ - 1C выходами дешифратора кода суммы, а выход этого вентиля - ic входом сброса генератора импульсов, выход которого связан через четвертый вентиль с входом Д1воич1ночдесятнч1но1го счетчика, через пятый вентиль - 1C входо(м младшего разряда нака пливак щбг1о сул1матора, а также со BiXomoM meicTomo вентиля, другой вход которого соединан с нулевым выходов второго ynpaiBляющего триитара, а выход - ic входамн вентилей пер:в;ой гру1П(пь и через элемент задержки с единичным входом второго триггера у1Пра1вЛ(ен.и,я. Единичный выход последнего связан с входа(ми четвертого вентиля и схемы «И, через третий вентиль - с входами вентилей первой inpyinnbi и вентилей записи, выхощ Схемы «И - с входами вентилей второй гру|п1пы И пятого вентиля, выход импуЛьса -переполнения на1Ка(пли1вающего cyiMма-тора - ic входом счепного триггера и через элемент задержки с нулевым вхо1ДСм второго управляющего триггера. Выходы счетного т(ри1пгера соединеН,ы с управляющими входаши дешифратора кода , входные щины которого св язаны с выходами соответствую1щих разрядов на1ка пли1ваю:шего сумматора, а выхадные шины - с соответствующимл входами Т1ри1ггерно1го регистра. Единичный выход счетного триггера соединен через диффврандируЮЩую цепочку с входом cy r niрЗющвго счетчИ1ка, выход шестого вентиля - с входзми Соотве11ст1вующих разрядов накапл ив аю1Щ его су MIM а тор а.

Зто по131воляет расширить функцианальные возможности устройства и повысить его бьи:; тр одейсТйи е.

рой группы, BeHTHJTH 5 записи, двоично-дасятичньй очетчик с тетрадами 6 ,и 7, три1лгерный регистр 8, оу,Мм1иру,ющий очетчик 9, дешифраторы 10-(13, дешифратор 14 кода суммы с ВХ01Д1НЫМИ шинами 15, соединвнны)ми с выхода1ми раарядав нажаитлиеающаго сумматора, счетный трмпгер 16, у|пра1вляющие триггеры 17 и 18, генератор 19 имту-льсов с,входом 20 запуска, схемы «И и «ИЛИ 22, вентили 23-28, элементы 29-32 задержки, диффбренщирующие цапОИ1к1и 3-3--37.

Накапливакмций су1мматор перастраивается ;в схему вычи1таю1щвго двоичиото счетчи1ка при закрытых вентилях 3 и открытых вентиЛЯ1Х 4. Кроме того, в су1М1матор отделыно может быть записаир члсло 12.

. Дешифратор 14 имеет 10 выходов, соответствующих числам 912, 812, 712, 612, 512, 412, 312, 212, 112, 12, залнсаниым на триггеpaix / и 16. Первый выжод дешифратора соединап с вхада1м.и четвертого и первого разрядов регистра 5, второй - с входом четвертого paiЗpядa, третий - ic входами перво го, второго и третьегю разрэдав и т. д. Код преобразуемо;го числа П1одает(ся на входы 55. У(стройст1во работает следующим образо М.

Триггеры тетрады 6 д1воично-десятичнаго счетчика, оумМйрующаго счетчика 9,- трилгеры 1 накапливающего сумматора кроме третьего и че1т1верто1го разрядов) и триггер 17 уста1на1вливают в состояние «О, триггеры тетрады 7, триггер 18 и триггеры / третьего и чет1верто1по разрядов накапливающего сумматора - в состоянне «1. Затем в тетраду 6 затисы1ваю1Т обратный код четырехразрядного коэффициента маюштаблрования, после чего пю входу 20 за1ну|скается генератор 19 ИМ пулысав. И|М1пульсы генератора поступают на вентили 23 (открыт), 23 (закрыт), 27 (открыт) и 28 (закрыт). Вентили 4 закрыты нулевым потенщиалой с выхода схемы «И 21; накапливающий сумматор работает в режиме суммирования.

Первый имрулыс с генератора, лройдя вентиль 23 и открытый вектиль 25, послушает на И1М1пулысные входы вентилей 5 и записывает код в сумматор. Одновремеино импу.тьс подается на вентили 3, разрешая аювсзной перенос. Следующий счетный импульс проводит точно также, и процесс суммирования повторяется. Одновременно ;и1мпульсы записи кода лоютупают та1кже через вентиль 27 на Вход тетрады 6. Бели же на выхюде сумматора поЯ1ВЛ1яется и:М|Пульс перенОЛ1нени1Я, то через элемент 30 задержки он проходит н,а Яулевой вход тришлера 18. Задержка вы1бирается такой, чтобы триггер перебросился после окончания Импульса записи кода, который вызвал появление илшулыса переполнения; тогда еле. дующий имоулйс генератора проходит не через ве1нТиль 25. так KBIK он закрыт потешциалом с :вых1ода «1 триггера 18, а через от крытый ,вентиль 26 к записывает в .сумматор число 12.

С выхода вентиля 26 импульс проходит та1К|Же через элемент 29 задержки на вход триггера 16 и перебрасывает последний. Задержка имлульса - 1та1ка(я же, как и в предыдущем случае. Следуюш)ий иаипушьс с генератора оиять поступает на вентили 5 записи 1Ч1ада числа и т. д. Импулысы, записывающие в сумматор число 12, не прохад ят через вентиль 27, так как он в этот момент закрыт

потенпмалом с триггера L8. Поаколъку при наналнной установке в сумматор было запиcaiH.o число 12 и после каждо1го выхода импулыса переполнения сумматора также з.аписывается числю 12, то ори его емкости, рав«ой 512 (9 разрядов), вес импулыса пераполне(ния 500. И М1пул1Ьсы переполнения нюсту1пают на счетный вход трвггера 16, поэтому ВВС импульса переноса пюследнего равен 1000. Эти импульсы попадают на счетчик 9.

. (ПрОцеас оушмиравания продолжается до тех пор, пока не заполнитюя тет1рада 5. В этот момент с дешифратора 10 поступает поте1ндиал на Цепоч1ку 33, и ее импульс через элемент задержки пере1брасывает триюпер

17 в состояние «1. Задержка выбирается такой, что1бы триггер 17 перебросился после окончания ачездого им1пул1ыса. Возможны два случая. Если последний счетный импульс появление им1пульса переполнения, то

триггер 18 перебрасывается в состоя1ние «О. Следующий счетный про ходит через вентшть 26 я записьпвает в сумматор число 12, а также через элемент 29 задержки перебрасывает триггер 18 в состояние «1. Следующие счет ные имтулвсы через вен1тиль 26 не проходят (последний закрыт потенциалом с вьгхода «О триггера 18). Счетные импульсы не проходят также через вентиль 23 (закрыт потенциалом с выхода «О три1ггера 17) и не

поступают на вентиль 25. Если же переполнения не последовало, то следующие после переполнения тетрады 6 очетньге импульсы через вентили 23 и 25 не проходят.

(После последнего пере1броса триггера 18

в положение «1 ошкрьИваетоя вентиль 28 выходным потенциалом схемы «И 2,1. Вторичные переносы в сумматоре должны к этому МОменту закончитыся. После заполнения тетрады 6 сл0дую.щий счетный им пульс вызывает их переполнение. Импульс переноса Уотана1вли1вает в состояние «О тетрады 5 и 7. С -выходов ЭТ1ИХ тетрад импульс по цепи обратной ав1Я13и записывает в них же числа 6. С момента открытия вентиля 28 счетные импульсы начинают noicTiynaTib на счетный вход младщегора1зря;да сумиматора. По1Скюлькувентили 4 открыты, с чмматор ра|ботает как вычитающий счетчик. Каждый импульс, поступа Ю1щи и на В1ХОД младщвго разряда, уменьшает содержимое вы1читаю1шего счетчика на «1. В последнем .после открытия вентилей 4 может быть заиисано чис«10 от 12 до 511. Вычитание продолжает|ся до тех нор, покавочетчйке не остается одно из сле|дующих чисел: 412, 312, 212, 112. В этом случае на соответспвующем выходе дешифратора 14 (IB заиисимостй от состояния трипгера 16) пО1Я1вляет1ся патевциал, который чер1ез схему «ИЛР1 22 и цепочку 34 проходит на шииу «Сброс и выключает генератор 19. Кроме того, си.пналы дешифратора 14, €оат|вет1СТ1ВуЮЩие числам, затдасамным в сумматоре и триггере 16 (912, 812, 712, 612, 512, 41i2, 312, 212, 112, 12),-постушают на у1ста1Н0(воч1ные входы триггеров реnHQTipa 8 и записывают в них эквиваленты укаванных чисел. На этом цикл работы устройства за1ка1нчи1вает1ся. Та;к как вес имтульса перенОса триггера :/5 paaeiH 1000, тов1триггерах очетчика 9 оказываются старшие разряды полученного произведения, а в триггерах блакав 6, 7, 8 загаисаны остальные разряды. При этом возможна ошибка на единиду младшего разряда.

Предлагаемое устройсттво производит масШ|та биро1ва1Р1|ие восьмяразряднолго двоичнаго К0|да на четырехразрядный масшт-а|бный коэффициент. При большей ра1зр.ядности кода необлоиимо у величить разрядноать сумматора, например, до 10 разрядов. В этом случае коэффициент пересчета последнего равен 1000, а И1М1иулысы1 пераполнвния записывают :в сучмматаре числО 24. СооТ1ветст(вен1но изменяется дешифратор 14 и увеличивается разрядность двоично-десятичнаго счетчяжа. Макси1малын1ое время прео1бра|зо1вапия составляет порядка 115 периодов тактовых импульсов.

П р .е д м е т из о i6 р е т е и и я

Масштабирующее устройство, содержащее накапливающий сумматор, единичные и нулевые выходы тритгеров которого соединены через дифференцирующие цепочки соответственно с входами первой и второй групп вентилей, 1выходы вентилей первой группы соединены с входами соответствующих вентилей переноса ,Н;акапливаю1щаго сумматора, со счетными входами трИ|Пгеров которого соединены выходы соответ1ствующих вентилей второй группы и вентилей записи; двоичн(0деюятичный счетчик, триггерный регистр и суммирующий счетчик, выхады которых соединены с входами соответствующих дешифраторов, два управляющих триггера, счетный триггер, генератор импульсов, дешифратор кода cyMiMbr, сх)ему «И, схему «ИЛИ, элемвнггы задержки, вентили и дифференцирующие цепочки, отличающееся тем, что, с целью рающирениЯ фун1юционалын.ых возможноюТей .II 1П01выш1ения быстродействия, шина сигнала переполнения дещифратора двоично-десятичного счетчика соединена через дифференцирующую цепочку и элемент задержки с входом первого управляющего триггера, нулевой выход которого соединен с входом первого вентиля, а единичный выход - с входами второго вен1тиля и схемы «И, вход первого вентиля сое/ди1нен с выходом генераБОра импулысов, а выход - с входам третьего вентиля, вход второго вентиля со.е(динен через дифференцирующую цепочк у и схему «ИЛИ с выходами дешифратора кода суммы, а выход этого вентиля соединен с входом сброса генератора импульсов, выход которого со единей через четвертый вентиль с входом двоично-десятичн ого счетчика, через пятый вентиль - с входом младшего разряда накапливающего сумматора, с входом шестопо вентиля, другой вхад которого соединен с нулевым выходом второго управляющего триггера, а выход - 1C входами вентилей первой группы и через элемент задержки с единичным вхойом второго триггера управления, единичный выход которого соединен с входами четвертого вентиля, схемы «И и через третий вентиль - с входами вентилей первой группы и вентилей записи, выход схемы «И соединен с входами вентилей второй группы и пятого вентиля, выход импульса переполнения

накапливающего сумматора соединен с входом очет1Иого триггера и через элемент задержки - с нулевым 1ВХСДОМ второго управляющего три:ггера, выходы ачениого триггера соединены с управляющими входами дешифратора кода сумьмы, входные шины которого соединены с выходами соответствующих разрядов накапливающего сумматора, выходные шины соединены с соответоПвующими входами триг|герн10го регистра, единичный выход

счетн1ого трипгера со1едпнен через дифференцирующую цепоч1ку с (ВХОДОМ суммирующего счепчика, вьгход шестого венти/ля соеди-ивн с входами соответствующих разрядов нак ап лив а Ю1щего ато р а.