Цифровое вычислительное устройство Советский патент 1977 года по МПК G06F7/38 

(54) ЦИФРОВОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение отнсюится к цифровой вычисГлительной технике и может найти применение в специализированных вычислителях систем управления, а также в вычислительных преобразователях.

Известно устройство для вычисления разности двух чисел,содержащее схему несовпааений, схему управления, реверсивные счетчики l. Это устройство позволяет вычислять разность двух чисел, представленных число-импульсным кодом.

Недостатком такого устройства, является ограниченные функциональные возможности, а именно; невозможность вычисления. в том числе, разности квадратов двух чисел.

Наиболее близким по технической сути к изобретению является устройство для вычисления разности двух чисел, которое позволяет получать разность двух чисел в параллель«ом и последовательном кодах , содержащее генератор импульсов, элементы И, элемент НЕ, триггеры, счетчики, управляемый делитель и удвоитель частоты, причем аыхоп генератора импульсов подключен ко

входу первого элемента И, управляющий вход которого соединен с единичным выходом первого триггера, а выход подключен ко входам второго и третьего элементов И и управляемого делителя, управляющий вход второго элемента И соединен с нулевым входом первого триггера и нулевым выходом второго триггера, а выход соединен со входом первого счетчика, раарешаюшнй вход управляемого делителя соединен со входом элемента НЕ и подключен к управля1сшему входу устройства,а выход элемента НЕ соединен со вторым вхоцом третьего элемента И, выход которого соединен с выходом управляемого делителя, входом второго счетчика и входом удвоителя чавтоты, выход которого соединен со входом третьего счетчиь ка, поразрядные выходы которого подклюн ены k управляющим входам управляемого делителя, единичный вход первого триггера соединен с шиной .пуска12.

Однако это устройство не позволяет вычислять разность квадратов двух чисел.

Цель изобретения - расщирение функциональных возможностей устройства. Для этого устройство содержит первый « второй блоки сравнения чисел, первые Bxt ды,которых подключены к выходам второго счетчика, вторые входы пойключеды ьо входам ввода чисел, а выходы сое.инены соответственно с единичным и нулевым входами триггера. На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство содержит управлякндий вход, ,иравляемый делитель 2, элемент И 3, элеi ейТ НЕ 4, шину пуска Ь, триггер 6, элемент И 7, генератор импульсов 8, первый счетчик 9, блок сравнения 10, триггер 11, элемент И 12, второй счетчик 13, блок сравнения 14, третий счетчик 15, удвоитель частоты 16. Узлы устройства связаны следующим образом. Входы элемента И 7 подключены к выходу генератора 8 и единичному выходу триггера 6, а выход подключен ко входам элементов И12 j ИЗ и ко входу управ j eMoro делителя 2, Второй вход элемента И 12 объединен с нулевым входом грнггера 6 и подключен к единичному выходу триггера 11, а выход подключен ко входу счетчика 9. Вход элемента НЕ 4 объединен с разрешающим входом управляемого делителя 2 и подключен к управляющему входу 1 устройства, а выход подключен ко второму входу элемента ИЗ, выход которого объе динен с выходом управляемого делителя 2 и подключен ко входу счетчика 13 и удвоителя частоты 16, выход которого соединен со входом счетчика 15. Выходы счетчика 15 подключены к управляющим входам равляемого делителя 2. Выходы сТётчика 13 подключены к первым входам блоков сравнения чисел 1О и 14, выходы которых подключены соответственно к единичному и нулевому установочйым входам триггера 11, ,а вторые входы подключены к шинам ; ввода чисел п и Пд-. Вход установки в един1шу триггера 6 подключен к шине пуска 5. Устройство работает в режиме вычисления разности чисел следующим образом. На управляющий вход устройства подаетс нулевой сигнал, в резулм-ате чего управляемый делитель 2 запирается по разрешаю щему входу, а элемент И 3 отпирается еаи- ннчным Сигналом с выхода элемента НВ. На шину 5 пуска подается импульсный сигнал, в результате чего триггер 6 устанавливается в елиничнэе состояние и отпирается элемент И 7.. Импульсы с выхода ге нератора 8 nocrynaKjr через открытый эле- мент 3 на вход счетчика 13, зна-ение чис Ла в котором возрастает от нуля, и в момент равенс.ва его числу flj на выходе блока сравнения чисел 10 появляется сигнал, устанавливающий триггер 11 в единичное состояние, в результате чего открывается элемент И 12, и импульсы с выхода элемента И7 поступают на вход счетчика 9. В момент времени, при котором число в счетчике 9 становится равным числу п , на выходе блока сравнения 14 появляется сигнал, устанавливающий триггер 11 в нулевое состояние, в резулнгате чего Запирается элемент И12, устанавливается в нулевое состоя- ние триггер 6 и запирается элементен 7. В счетчике 9 фиксируется число AN , равное ДК П., - «2 В режиме вычисления разности квадратов чисел устройство работает следующим образом. На управляющий вход устройства подается единичный сигнал, в результате чего элемент ИЗ запирается нулевым сигналом с выхода элемента НЕ 4, а управляемый дели тель 2 отпирается по разрешающему входу. На шину 5 пуска подается импульсный сигнал, в результате чего триггер 6 устанавливается в единичное состояние и отпирает элемент И7. Импульсы с выхода генератора 8 поступают на вход управляемого делителя 2 и далее на вход счетчика 13 (в исходное состояние в первый разряд счетчика 13 записывается единица). Коэффициент деления управляемого делителя 2 равен текущему значению числа, находящемуся в счетчике 15, и значение которого увеличивается на две единицы каждый раз в момент поступления импульса переполнения с выхода удвоителя частоты 16, т.е. коэффициенты деления управляемого делителя 2 изменяются в соответствий с выражением .п-1 и равны 1,,5,7,9..., а между числсзм импульсов, поступающих на вход счетчика 13 и поступающих на вход управляемого делителя 2, имеется зависимостьКц-1,2,3,4 и т.д., Ng - 1,4,9,16 и т.д., т.е. они связаны квадратичной «зависимостью. В момент равенства числа в счетчике 13 числу nj с выхода блока совпадения чисел поступает импульс, устанавливающий триггер 11 в единичное состояние, в результате чего открывается элемент И12, и импульсы с выхода элемента И7 поступают на вход счетчика 9. В момент равенства числа в счетчике 13 числу rij на выходе блока сравнения чисел 14 появляется импульс, устанавливакщнй 11 в нулевое состояние, в результате чего триггер 6 также устанавливается

В вулевое состояние, а элементы И 7,1 И Г2 запираются.

К эггому моменту времени в счетчик 9 поступит число импульсов лМ ,равное

..

М

Предложенное устройство обладает более широкими функциональными воаможнос-тями и обеспечивает цополнйтельйр вычисление зависимости вида a.N п - П , т.е. разности квадратов двух чисел.

Формула изобретения

Цифровое вычислительное устройство, содержащее генератор импульсов, элементы И, элемент НЕ, триггеры, счетчики, управляемый делитель и удвоитель частоты причем выход генератора импульсов подключен ко входу первого элемента Hj управляющий вход которого соединен с единичным выходом первого триггера, а выход подключен ко входам второго и третьего элементов И и управляемого делителя, уп равляющий вход второго элемента И соединен с нулевым входом первого триггера и нупевым выходом второго триггера, а выход соединен со входом первого счетчика.

разрешающий вход управляемого делителя соединен со входом элемента НЕ и подключен к управляющему входу устройства, а выход элемента НЕ соединен со вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с выходом управляемого делителя, входом второго счетчика и входом удвоителя частоты, выход которого соединен со входом третьего счетчика, поразрядные выходы которого подключены к управляющим входам управляемого делителя, единичный Бход первого триггера соединен с шиной пуска, отличающееся тем,, чтО;. р целью расшпренЕш функциональных возмонс шстей} заключающихся в возможности аиспенияразности квадратов чисел, оносодер ;-китпервьЕйи вгоройбпоки сравнения чисел,пер- вые входьз которых подключены к выходам рторого счэтчнка, вторые входы подключены ко входам ввода чисел, а выходы соединены

0 соответственно с единичным и нулевым входамн ВТОРОГО триггера.

Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:

5

1,Авторское свидетельство СССР № 249О48, 6 06 F 7/2О, 1968.

АЫ{&Ы)