Счетно-импульсное устройство для деления Советский патент 1974 года по МПК H03K23/02 G06F7/52 

1

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в качестве устройств для деления в цифровых моделях и специализированных вычислителях.

Известны счетно-импульсные устройства для деления, обеспечивающие деление в случаях

л.,

где А - делимое, В - делитель,

а - основание системы счисления. Известные устройства содержат генератор счетных импульсов, счетчики делителя, делимого и остатка.

Однако время выполнения деления известными устройствами, равное

0)

/(„т

быстро растет с .ростом т, так как оно пропорционально а. Это обстоятельство ограничивает область применения известных устройств из-за плохих временных характеристик.

Целью изобретения является сокращение времени деления.

(Надо сократить время деления до

+ а(/И-1)1 J-.

Пропорционального (т-1), которое с ростом т возрастает значительно медленнее, чем а ).

Для этого выход генератора счетных импульсов через первый ключ соединен с входами счетчиков делимого, делителя и остатка, выход счетчика остатка через второй ключ подключен к входу схемы управления коэффициентом деления счетчика делимого, а выход

0 счетчика делителя - к входу перевода счетчика остатка на нуль и входу распределителя импульсов, выходы которого соединены с разрядами счетчика частного, выход счетчика де. лимого через делитель частоты подключен к

5 запирающему входу первого ключа и отпирающему входу второго ключа, сдвигающему входу распределителя импульсов и к входу элемента задержки, выход которого соединен с отпирающим входом первого ключа, входом

0 перевода счетчика остатка на нуль и входом схемы управления коэффициентом деления счетчика делителя, при этом вторые входы схемы управления коэффициентами деления счетчиков делимого и делителя подключены к

5 источникам импульсов делимого и делителя соответственно.

На чертеже приведена блок-схема устройства. Счетно-импульсное устройство для деления

0 содержит счетчики делимого 1 и делителя 2

с коэффициентами деления, устанавливаемыми при помощи схем управления коэффициентами деления счетчиков делимого 3 и делителя 4, первый ключ 5, на один вход которого поступают счетные импульсы с частотой F от генератора счетных импульсов 6, а на остальные - управляющие сигналы, делитель частоты 7, имеющий коэффициент деления ., счетчик частного в с разрядами 8-1,

8-2. 8-3 8-т., каждый из которых имеет

коэффициент деления, равный а, счетчик остатка 9, устанавливаемый в нулевое состояние сигналами с выхода счетчика делителя 2. Вход счетчика остатка 9 соединен с выходом первого ключа 5. Кроме того, устройство содержит второй ключ 10, обеспечивающий передачу кода остатка из счетчика остатка 9 в схему управления коэффициентом деления счетчика делимого 3, управляемую сигналами с выхода делителя частоты 7, распределитель импульсов И, управляемый сигналами с выхода делителя частоты 7, обеспечивающий поочередное подключение выхода счетчика делителя 2.к входу старшего разряда 8-1 счетчика частного 8, элемент задержки 12, обеспечивающий задержку сигнала с выхода делителя частоты 7 на время, достаточное для перезаписи кода остатка из счетчика остатка 9 в схему управления коэффициентом деления счетчика делимого 3.

Выход элемента задержки 12 соединен с входом нервого ключа 5 и с входом установки нулевого состояния счетчика остатка 9.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на входы схем управления коэффициентами деления счетчика делимого и делителя 3 и 4 подаются сигналы, характеризующие величины делимого А и делителя В соответственно, а ключи 5 и 10 установлены в состояние «закрыто.

Сигналом «запуск устанавливаются:

-в счетчиках делимого и делителя 1 и 2 коэффициенты деления, равные А и В соответственно;

- счетчик остатка 9 - в нулевое состояние;

-распределитель имнульсов 11 - в состояние, обеспечивающее подключение выхода счетчика делителя 2 к входам разрядов счетчика частного 8;

-первый ключ 5 в состояние «о т к р ыто.

При этом импульсы генератора счетных импульсов 6 с частотой F начинают проходить через первый ключ 5 и подсчитываться счетчиками делимого, делителя и остатка 1, 2 и 9.

При поступлении на вход счетчика делимого 1 Ni aA импульсов, сигнал переполнения с выхода делителя частоты 7 закроет первый ключ 5.

Так как на вход счетчика делителя 2 за это время также поступит импульсов, то

аЛ

он переполнится ni раз и, следовательВ

но, «1 - значение старщего разряда частного будет подсчитано ;в разряде 8-1 счетчика частного 8.

Одновременно каждый сигнал переполнения счетчика делителя 2 устанавливает в нулевое состояние счетчик остатка 9.

Если

Л , -аА ,

т. е. деление получается с остатком, то после «i-ro переполнения счетчика делителя 2 в счетчике остатка 9 будет зарегистрирован остаток, равный АЬ

Сигнал переполнения соединенных последовательно счетчика делимого 1 и делителя частоты 7, поступающий с выхода последнего, откроет второй ключ 10 и из счетчика остатка 9 в устройство управления коэффициентом деления счетчика делимого 3 будет передан код остатка АЬ при этом в счетчике делимого 1 будет установлен коэффициент деления, численно равный А.

Одновременно этот сигнал поступает в распределитель импульсов И, который подключит выход счетчика делителя 2 к входу второго разряда 8-2 счетчика частного 8 и затем, пройдя элемент задержки 12, установит счетчик остатка 9 в нулевое состояние, в

счетчике делителя 2 установит коэффициент деления, равный В, и откроет первый ключ 5.

Аналогичным образом будут вычислены все остальные разряды частного, после чего сигнал с выхода распределителя импульсов 11 закроет первый ключ 5 и деление прекратится.

При выполнении деления с точностью до /п-го разряда через первый ключ 5 должно пройти число импульсов, равное

A/ aA + aAi+aA,-f ...-f . (2)

Учитывая, что , (xA, ,..,

можно написать

(т-1).

(3)

Тогда время выполнения деления

аЛ 1 + а (от - 1)

f.

(4) F

Сравнивая (1) и (4), можно заметить, что при , при всех целых значениях ,

так как 1-f-a(m - .

Очевидно, что при m 1, 2 iМожно показать, что при т 2 также будет выполняться неравенство tz-.ti.

Очевидно, при т 2 число импульсов, прошедших через первый ключ 5, будет равно

TV, а (Л + ДОУчитывая, что Ai aA -5«i и 0

получим при ,

Следовательно,

Д, аА - 5/Zi А (а - 1),

откуда следует, что

А + А,аА и -,

Ai

а(А + ДО

а Аналогичным образом можно доказать, что при т-3 неравенство справедливо. Выигрыш во времени деления, равный

- am + а - 1

M f,-f, J(5)

быстро возрастает с ростом т.

Предмет изобретения

Счетно-импульсное устройство для деления, содержащее счетчик делимого, делителя и

остатка, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени деления, выход генератора счетных импульсов через первый ключ соединен с входами счетчиков делимого, делителя и остатка, выход счетчика остатка через второй ключ подключен к входу схемы управления коэффициентом деления счетчика делимого, а выход счетчика делителя - к входу перевода счетчика остатка на нуль и

входу распределителя импульсов, выходы которого соединены с разрядами счетчика частного, выход счетчика делимого через делитель частоты подключен к запирающему входу первого ключа и отпирающему входу второго ключа, сдвигающему входу распределителя импульсов и к входу элемента задержки, выход которого соединен с отпирающим входом первого ключа, входом перевода счетчика остатка на нуль и входом схемы управления

коэффициентом деления счетчика делителя, при этом вторые входы схем управления коэффициентами деления счетчиков делимого и делителя подключены к источникам импульсов делимого и делителя соответственно.

4-4--J-4I-

JL X X ,Т±

Л

8-т

I