Арифметическое устройство Советский патент 1980 года по МПК G06F7/38 

1 . . ; ,

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в специализированных вычислительных машинах.

Известно арифметическое устройст- 5 во, содержсццее регистр, триггер, два счетчика и схемы совпаления 1.

Существенным недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности, большое 0 время выполнения операции деления.

Тпй N , (1) где N -частное, - период импульсного .генератора.

Наиболее близким техническим реше-15 нием к данному изобретению является арифметическое устройство, содержащее матрицу умножения, первая группа входов 1сбторрй, соединена с выходами регистра множителя, а вторая группа 20 входов соединена с выходами регистра множимого 2.

Недостатком его является невозможность выполнения операции деленяя.

Цель изобретения - расширение 25 функциональных возможностей за счет выполнения операции деления.

Цель достигается тем, что устройство содержит регистр, схему сравнения, генератор импульсов, две группы эле- 30

ментов И, элемент И, триггер, распределитель, вхо1ц которого соединен с первыми входами элементов И первой и второй групп и с выходом элемента и, все выходы распределителя, кроме последнего, соединены со вторыми входами элементов И первой и второй групп, последний выход распределителя подключен к первому входу триггера, второй вход которого является входом устройства, а выход соединен с первым входом элемента И, второй вход .которЪго подключен к выходу генератора импульсов, причем выходы матрицы умножения и выходы регистра соединены соответственно со входами первой и второй групп схемы сравнения, выход которой подключен к третьим входам элементов И второй группы, а выходы элементов И первой и второй групп соединены соответственно со входами установки и сброса регистра множимого. На чертеже представлено арифметическое устройство.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, элемент 2 И, регистр: 3, схемы 4 сравнения, матрицы 5 умножения, регистр 6 множимого, регистр 7 множителя, элементы 8 И первой

группы, элементы 9 И второй группы, распределитель 10, триггер 11.

.В режиме деления уст ройство работает .следуюш,имобразом. В исходном состоянии триггер 11 находится в нуле,элемент 2 И закрыт. В. регистр 3 заносится делимое,- в регистр 7 - делитель, а регистр 6 установлен в ноль

По сигналу начала ,преобразования триггер 11 станавлйваётсзя is ШдйййЦу и открывает элемент 2. Первый импульс генератора устанавливает 1 такт на, распределителе 10 тактов и через элемент 8 И устанавливает в единицу стар ший разряд регистра 6. На выходе матрицы 5 умножения формируется произведение числа, записанного в регист ре 7 (делителя), на образовавшееся число в регистре б, которое подается на одни входы схемы сравнения 4, а надругие входы подано делимое, запиг санное в регистр 3.

В результате сравнения возможно два случая, - когда произведение меньше или равно делимому, тогда на выхо;де схемы 4 сравнения будет ноль, элементы 9 и закрыты, и второй импульс генератора переведет распределитель 10 тактов ,во второй такт, а через элемент 8 И установит следующий за старшим разрядом триггер регистра б в единицу. Единица, ранее запйсаниая в старший разряд, сохраняется; и когда произведение больше числа, записанного в регистре 3, тогда на выходе схемы 4 сравнения формируется разрешающий потенциал, элементы 9 И второй группы будут открыты, и второй импульс с генератора 1 импульсов переведет распределитель 10 тактов во второй такт, сбросит старший .разряд регистра б : в ноль, а в следующий за ним разряд, через элемент 8 И , запишет еданицу.На выходе матрицы 5 умножения формируется новое произведение.

Далее устройство работает аналогично до тех пор, пока распределитель 10 тактов не опросит все разряды регистра б,

По концу п + 1 такта триггер 11 уйтйнавливается в ноль и элемент 2 И закрывается. На выходе регистра б будет сформирован результат (частное)

Таким образом, время выполнения операции деления определяется выражением

(n-Hi)

(2)

где п - число разрядов регистра б, с - период импульсного генератора.

Описание выражений (1) и (2) показывает, что tnp i Т„р, так как п N,

Выполнение операций сложения и умножения осуществляется так же, как и в устройстве, принятой за прототип.

ГТрейлЪженное устройство позволяет осуществлять все арифметические операции с высоким быстродействием, что позволит заменить несколько Ональных устройств одним..

Формула изобретения

Арифметическое устройство, содержащее регистры множимого и множителя и матрицу умножения, первая группа входов которой соединена с выходами регистра множителя, а вторая группа входов соединена с выходами регистра множимого, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет выполнения операции деления, оно содержит регистр, схему сравнения, генератор импульсов, две группы элементов И, элемент И, триггер, распределитель, вход которого соединен с первыми входами элементов И первой и второй групп и с выходом элемента И, все выходы распределителя, кроме последнего, соединены со вторыми входаМи элементов И первой и второй групп, последний выход распределителя подключен к первому входу триггера, второй вход которого является входом устройства, а выход соединен с первым входом элемента И, второй вход KOfoрого подключен к выходу генератора импульсов, прйчеМвыходы матрицы умножения и выходы регистра соединены соответственно со .входами первой и второй групп схемы сравнения, выход которой подключен к третьим входам элементов И второй группы, а выходы элементов И первой и второй групп соединены соответственно со входами установки и сброса регистра множимого.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 456270, кл G Об F 7/39, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР 169881, кл. G Об F 7/39, 1972.

I I

ю I

ZM

//