Вероятностное устройство для деления двух чисел Советский патент 1975 года по МПК G06F17/18 

Функциональная схема вероятностного устройства для деления двух чисел представлена на чертеже.

Вероятностное устройство для деления двух чисел состоит из блока деления 1, два входа которого соединены соответственно с выходами двух элементов «И 2 и 3, элемента «НЕ 4, выход которого соединен с первыми входами элементов «И 2 и 3, элемента «И 5 со входом опроса 6, регистров 7 и 8 с шиной сдвига 9, выходы разрядов которых соединены со входами схем сравнения 10-12 соответственно, выход которой подключен к входу элемента «НЕ и к второму входу элемента «И 5, выход которого соединен через элемент задержки 13 с шиной сдвига 9 регистра 8 и со входом сложения реверсивного двоичного счетчика 14, единичные выходы разрядов которого подключены к входам элемента «ИЛИ 15. Выход этого элемента подключен к первому входу элемента «И 16, на второй вход которого подключена шина опроса 6, и со входом элемента «НЕ 17, выход которого подключен к нулевому входу триггера 18, к единичному входу которого подключена управляюшая шина 19. Выход триггера 18 соединен с третьим входом элемента «И 16, выход которого подключен через элемент задержки 20 к входу вычитания реверсивного счетчика 14 и непосредственно к шине сдвига 21 реверсивного счетчика 22, единичные выходы разрядов которого, за исключением дополнительных, подключены к входам схемы сравнения 23. Выход схемы сравнения подключен к первому входу блока управления 24, ко второму входу которого подключен выход блока деления 1. Два выхода блока управления 24 соединены с двумя входами реверсивного счетчика 22 соответственно, а выходы источника двоичного шума генератора 25 случайных кодов подключены к входам схем сравнения 10, 11 и 23 соответственно.

Устройство работает следуюш,им образом.

В регистре 7 устанавливается код делимого, а в регистре 8 - код делителя. Затем происходит сравнение этих двух крдов на схеме сравнения 12. Если код делителя меньше кода делимого, то на выходе схемы сравнения 12 появляется потенциал, открывающий элемент «И 5, и тактовый импульс, поступающий на вход элемента «И 5 по шине опроса 6, пройдя через элемент задержки 13, поступает на шину сдвига 9 и осуществляет сдвиг содержимого регистра 8 в сторону старшего разряда. Кроме того, этот импульс подается на вход реверсивного счетчика 14 и увеличивает его содержимое на единицу. Затем опять происходит сравнение кодов регистров 7 и 8 на схеме сравнения 12 и, в случае наличия потенциала на ее выходе, опять осуществляется сдвиг регистра 8 и добавление единицы к содержимому реверсивного счетчика 14 и так до тех пор, пока код делителя не станет больше кода делимого. Этот факт дает знать о себе отсутствием потенциала на выходе схемы сравнения 12, что приводит к запрещению прохол денил тактового импульса через элемент «И 5 и к прекращению сдвигов регистра 8. Потенциал, появившийся на выходе элемента «НЕ 4, открывает элементы «И 2 и 3 и разрешает прохождение на входы блока деления 1 стохастических импульсных последовательностей с выходов схем сравнения 10 и 11, осуществляющих получение этих последовательностей при сравнении двоичного кода регистров 7 и 8 с независимыми источниками двоичного шума генератора 25. Стохастическая импульсная последовательность с выхода блока деления 1 поступает на вход узла, состоящего из блока управления 24, реверсивного двоичного счетчика 22 и схемы сравнения 23 и после некоторого числа перерегулирований преобразуется в реверсивном счетчике 22 в двоичный код.

По окончании вычисления приходит управляющий импульс по шине 19 и переводит триггер 18 в состояние «1. Если в реверсивном счетчике 14 содержится какой-нибудь

код, говорящий о числе сдвигов, проделанных в регистре 8, то на выходе элемента «ИЛИ 15 будет потенциал, который совместно с потенциалом на единичном выходе триггера 18 разрешает прохождение тактового импульса

с шины 6 через элемент «И 16 на шину сдвига 21 .реверсивного счетчика 22, а также с некоторой задержкой, обеспечиваемой элементом задержки 20, на вычитание единицы из содержимого реверсивного счетчика 14. Сдвиг

продолжается до тех пор, пока код в счетчике 14 не станет равным нулю. После этого потенциал на выходе элемента «НЕ 17 переводит в состояние «О триггер 18. Содержимое счетчика 22 представляет двоичный код

частного, причем в дополнительных старших разрядах содержится целая часть, а в остальных разрядах - мантисса частного.

Таким образом устройство позволяет получать результат в интервале значений (Q,),

где /г - разрядность регистров делимого и делителя, при условии, что делимое и делитель принимают значения в интервале (0;1), что полностью охватывает всю возможную область значений, принимаемых числами, представленными в виде вероятностей появления импульсов стохастических импульсных последовательностей.

Предмет изобретения

Вероятностное устройство для деления двух чисел, содержащее блок деления, выход которого соединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с выходом первой схемы сравнения, первые входы которой соединены с разрядными выходами первого реверсивного счетчика соответственно, а вторые входы- с первыми выходами

генератора случайных кодов, вторые выходы

которого соединены с первыми входами второй схемы сравнения соответственно, а третьи выходы - с первыми входами третьей схемы сравнения, вторые входы второй и третьей схем сравнения соединены с первыми выходами первого и второго регистров соответственно, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит элементы задержки, элементы «НЕ первый и второй элементы «И, выходы которых подключены ко входам блока деления, первые входы - к выходам второй и третьей схемы сравнения соответственно, четвертую схему сравнения, выход которой через первый элемент «НЕ подключен ко вторым входам первого и второго элементов «И, а входы - ко вторым выходам первого и второго регистров соответственно, и третий элемент «И, вход сдвига второго

регистра через первый элемент задержки и третий элемент «И соединен со входом первого элемента «НЕ, второй реверсивный счетчик, суммирующий вход которого подключен

к выходу первого элемента задержки, элемент «ИЛИ, входы которого соединены с разрядными выходами второго реверсивного счетчика соответственно, триггер, первый вход которого через второй элемент «НЕ подключен к выходу элемента «ИЛИ, четвертый элемент «И, входы которого соединены с выходами элемента «ИЛИ и триггера и вторым входом третьего элемента «И соответственно, а выход через второй элемент задержки - с вычитающим входом второго реверсивного счетчика и непосредственно - с сдвигающим входом первого реверсивного счетчика, входы которого подключены к выходам блока управления соответственно.