Арифметическое устройство Советский патент 1980 года по МПК G06F7/38 

Изобретение относится к области цифровой вычислительной тех11икк и мо жет буть использовано для усрев.кения информации, в частности, поступающей гироскопических компасов. Известно суммирующее устройство, содержащее регистр, сумматор, дешифратор, генератор импульсов и группу элементов И jl. Недостатком такого устройства явл- ется его сложность и невозможность осуществления вычислений в двоично-ае сятичном шестидесятиричном коде. Наиболее близким по тезшической сущности к данному изобретению являет ся устройство, содержащее двоично-аесятичный счетчик, двоично-десятично- шестидесятиричный счетчик, генератор импульсов, распределитель импульсов, блок ввода информации и блок индикации, входы которого соединены с 1шфор мационными выходами двоично-десятично-шестядесятиричного счетчика, инфор- мацио1шые входы которого соединены с выходами блока ввода информации, выход генератора клгпульсов соединен со входом распрецелителя импульсов и счетным входом двоично-десятично-шестиде- сятиричного счетчика. Кроме того, это устройство содержит блок управления и блок коррекции, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а вы ход - со входом двоично-десятичного счетчика J2. Недостатком такого устройства является ограниченность функциональных возможностей, связанная с реализацией простейшего алгоритма усреднения. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, заключающегося в обеспечении различных законов усреднения входных величин и упрощении устройства.} Это достигается тем, что предлагаемое устройство содержит двоичный счетчик, шифратор, элемент И-ИЛИ, первый и второй триггеры, первый и второй полусумматоры, первый и второй формироватепи импульсов, выходы которых соответственно соединены с первым и вторым входами установки 1 первого триггера входами установки О и второго триггера, счетным вкодом и входом установки О двоичного счетчика, выходы которого соединены со входами шифратора, единичный и нулевой выходы второ го триггера соответственно соединены -fc первым и вторым входами первого полусумматора, первым и вторым входами /второго полусумматора, третий и четвертый входы которого соответственно соединены с выходами переноса двоично- . десятичного счетчика и двоично-десятично-шестидесятиричного счетчика, а выход второго полусумматора соединен с входом установки первого триггера, вы ход которого соединен со входом генератора импульсов, третий и четвертый входы первого полус -мматора соответственно соединены с выходом генератора импульсов и элемента И-ИЛИ, а выкод вто рого полусумматора соединен с счетным входом двоично-десятичного счетчика, первые входы элемента И-ИЛИ соединены с выходами распределителя импульсо а вторые входы соединены с выходами шифратора. Предлагаемое устройство позволяет осуществлять следующие законы усредие ния а.л-а ДвОб2, -среднее значение со- ответственно по двум, трем и четырем точка реверсии, -двоично-десятично- шестидесятиричный код отсчета в точке реверсии. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства, которое содержит дешифратор 1 десятичного кода в двоично-десятичный код, который сов- месгно с элементом ИЛИ 2 образуют блок ввода информации 3, блок 4 инди. кации, двовчно-десятично-шестидесятиричный счетчик 5, двоично-десятичный счетчик 6, и второй формировате ли 7, 8 импульсов, первый и второй триг геры О, 1О, первый и второй полусумма торы 11, 12, двоичный счетчик 13, шифратор 14, элемент 15 И-ИЛИ, распределртель 16 импульсов и генератор импульсов 17. Ко входам блока 3 ввода информации подключены входные шины 18, выходы дешифратора 1 соединены с информационными входами двоично-аесятично- нестидесятиричного счетчика 5, выходы которого соединены со входами блока 4 индикации, а выход переноса со входами полусумматора 12. Выход генератора 17 импульсов подключен на счетный вход счетчика 5, на вход полусумматора 11 и на вход распределителя 16 импульсов. Выходы триггера 10 подключены на входы полусумматоров 11 и 12. Выход первого полусумматора подключен на счетный вход двоично-десятичного счетчика 6, выход переноса которого подключен на вход полусумматора 12, выход которого подключен на вход триггера 9. Выходы формирователей 7, 8 подключены на входы триггеров и на входы двоичного счетчика 13, выход которого подключен на входы шифратора 14, совместно с управляющими шинами . Выходы шифратора 14 подключены на первые входы элемента 15 И-ИЛИ, на вторые входы которого подключены выходы распредели°теля 16 импульсов. Выход элемента 15 И-ИЛИ подключен на вход полусумматора 11. Выход переноса дво;-1чно-десятичногр счетчика 6 подключен на вход полусумматора 12. Устройство работает следующим образом. В зависимости от выбранного режима работы подается потенциал на одну из входных клемм 19-21. Входной код вводится в устройство путем подачи потенциалов на шины 18 (например путем нажатия соответствующих клавиш). При этом с выходов дешифратора 1 на входы счетчика 5 поступает двоичнон есятично-шестидесятиричный разряд, а на тактовый вход сдвига - сигнал с выхода элемента ИЛИ 2. По окончанию тактового сигнала код в счетчике 5 потетрадно сдвигается. После ввода всех разрядов входного кода, соответствующего первой точке реверсии, кратковременно подается сигнал на шину 22 (запись). Импульс с выхода формирователей 7, 8 перебрасывает оба триггера 9, Ю. При этом сигнал с выхода триггера 9 включает генератор, а с выхода триггера 10 обеспечивает прохождение импульсов с в

выхода элемента 15 И-ИЛИ через полусумматор 11 на вход двоично-аесятично- го счетчика б и прохождение перекоса счетчика 5 на вход триггера 9. Импульс с выхода формирователей 7, 8 записывает такмсе единицу в двоичный счетчик 13. Счетчик 5 начиает заполняться импульсами с выхода генератора импульсов 17, а счетчик 6 - импульсами с вы- кода элемента 15, И-ИЛИ через полусум матор 11. Пусть управляющий потенциал подан на управлупощую шину 19 (вычисление среднего по двум точкам реверсии). В этом случае независимо от сигналов, поступающих на дешифратор 14 с двоичного счетчика 13, на четных выходах будут высокие потенциалы, а на остальных - низкие. Таким образом, четные импульсы с выходов распределителя 16 импульсов будут проходить на выход элемента 15 И-ИЛИ. После переполнения счетчика регистра 5 импульс переноса с его выхода че рез полусумматор 12 перебрасывает триггер 9 и выключает генератор импул сов 17, В результате в двоично-десятич ном счетчике 6 будет содержаться в двоично-десятично-шестидесятиричном коде число импульсов, равное половине числа, дополняющего дрдержимое счетчи3595959. Счетка 5 до значения чик 5 при этом обнуляется После ввр да входного кода, соответствующего вто рой точке реверсии и вторичной подачи потенциала на шину 22 вновь перебрасы вается триггер 9 и включается генератор импульсов 17. Теперьпосле переключения триггера 9 и выключения гене ратора в счетчике 6 будет содержаться число импульсов, равное половине числа, дополняющего сумму кодов, сооуветствующих первой и второй точкам реверсии. После этого подается потенциал на шину 23 (результат). Импульс с выхода формирователей 7, 8 перебрасывает триггеры 9,- 10. Потенциал с выхода триггера 10 обеспечивает прохождение импульсов с генератора через полусумматор 11 на вход счетчика 6 и прохождение переноса счетчика 6 на вход триггера 9. После переполнения счетчика 6 и выклю чениягенератора в счетчике 5 будет со держаться первая сумма. В режиме вычисления среднего по трем точкам реверсии потенциал подает-

ся на управляющую шину. 20. В этом случае при записи в счетчик 13 едишщы кратковременной подачей потенциала на шину 22 после ввода входного кода в счетчик 5 (код в счетчике 13...ОО1) на четвергом и восьмом выходах шифра1тора 14 установятся высокие потенциалы, на остальных - низкие; т. 8. в счетчик 6 с выхода элемента 15 И-ИЛИ через полусумматор 11 проходит каждый четвертый счетный импульс. При вторичной подаче потенциала на шину 22 на счетчике 13 устанавливается код 010. На четных выходах при этом устанавливаются высокие потенциалы, на остальнь Х - низкие, и в счетчик б с выхода элемента 15 И-ИЛИ проходит каждый второй счетный импульс. Подачей потенциала на щину 22 в третий раз в счетчике 13 устанавливается код 011, а на четвертом и восьмом выходах шифратора 14 - высокие потенциалы. Также, как и в первом случае каждый четвертый импульс проходит на счетчик G; т. е., после ввода входньис кодов, соответствующих трем точкам реверсии, и поцачи потенциала на шину 22 в счетчике 6 будет содержаться число импульсов, дополняюлье сХ-,. При подаче потенциала на щину 23 устройство работает аналогично предыдущему случаю. В результате в счетчике 2 будет содержаться сумма oL-j. В режиме вычисления среднего по четырем точкам реверсии управляющий потенциал подается на шину 21. В этом случае при состоянии счетчика на 13...001 (первая точка реверсии) на восьмом выходе шифратора 14 будет высокий потенциал, на остальных - низкие,-при состоянии счетчика 010 и ОН (вторая и третья точки реверсии) на шестом, седьмом и восьмом выходах шифратора высокий потенциал и при состоянии счетчика 13..,1ОО (четвертая точка реверсии) на восьмом выходе шифратора 14 потенциал высокий. В остальном работа устройства эналогична предыдущему режиму; т, е. после введения кодов соответствующих четырем точкам реверсии и соответствующей коммутации входных клемм в счетчике 2 будет содержаться сумма оЦ,. В случае необходимости вычисления среднего по большему числу точек реверсии, например по восьми, по первым и вторым четырем точкам вычи.ляюгся величина выражения сХ-4 -

тем выражение Ыт, и т . д. Может быть также увеличена разрядность счетчика 13 и распределителя 16 импульсов и усложнен шифратор 14,

При подаче управляющего пьтенцйа« ла на шину 24 устройство прибодится в исходное состояние.

Использование предлагаемагь устрой ства с гидрокомпасамй позволяет упростить процесЬ измерений и увеличить : to4HocTb результатов измерений.

Использование предлагаемого устрой- ства с гиротеодолитами позволяет вычис« лить сумму или разность несколькик углов, а также вести обработку данных геодезических работ. .

Формула изобретения

Арифметическое устройство содержа- щее двоично-десятичный счетчик, гщоич. но десятично-4иестидесятиричный счетчик, генератор импульсов, распределитель импульсов, блок ввода информации и блок индикации, входы которого соединены с информационными выходами двоично-десятично-шестидесятиричного счетчика, информационные входы ксугорого соедине ньз с выходами блока ввода информации, выход генератора импульсов соединен со входом распределителя импульсов и счетным входом двоично« йесятично-4а9стидеся тнричного счетчика, отличагоще е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, заключаю щегося в обеспечении различных законов усреднения Бходны г величин и упрощения устройства, оно содержит двоичный счет

чик, шифратор, элемент И-ИЛИ, первый и второй триггеры, первый и второй полусумматоры, первый и второй формирователи импульсов, выходы которых соответственно соединены с первым и вторым входами установки первого триггера, входами установки О и 1 второго триггера, счетным входом и входом установки О двоичного счетчика, выходы которого соединены со входами шифратора, единичный и нулевой выходы второго триггера соединены соответственно с первым и вторым входами первого полусумматора, первым и вторым входами второго полусумматора, третий и четвертый входы которого соответственно соединены с выходами переноса двоично-десятичного счетчика и двоично-десятично- шестидесятиричного счетчика, а выход второго полусумматора соединен с входом установки первого триггера, выход которого соединен со входом генератора импульсов, третий и четвертый входы первого полусумматора соответственно соединены с выходом генератора . импульсов и элемента И-ИЛИ, а выход второго полусумматора соединен с счетным входом двоичнон есягичного счетчика, первая группа входов элемента И- ИЛИ соединена с выходами распределителя импульсов, а вторая группа входов соединена с выходами шифратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 332459, кл. Q 06 F 7/50, 1972/

2,Авторское свидетельство СССР № 3J,8158, кл. G 06 F 5/О2, 1971.