Устройство для деления Советский патент 1981 года по МПК G06F7/62 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначается для деления двоичньох чисел число импульсным методом. Известно устройство для деления, содержащее счетчики делимого и делителя, два дополнительных счетчика, управляемый ключ, переключатель режимов работы и схему сравнения кодов зафиксированных в счетчике делителя и и орном из дополнительных счетчиков Ш . Недостатками этого устройства, , предназначенного для операции деления, выполняемого после завершения ввода чисел делимого и делителя, яв ляются утрата исходной информации по окончании деления, а также аппаратур ная избыточность, обусловленная при менением схемы сравнения кодов двух счетчиков, использующей логические схемы совпадений и антисовпадений, количество которых равно числу разр дов этих счетчиков. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ус ройство для деления, содержащее сче чики делимого, делителя и результат первый и второй счетчики, генератор тактовых импульсов tzj. Недостатком устройства является аппаратурная избыточность, обусловленная применением двух схем сравнения кодов счетчиков делимого и дели теля с кодами двух дополнительных счетчиков, образующих два управляемых делителя частоты. Цель изобретения - упрощение устройства. . Цель достигается тем, что в устройство для деления, содержащее счетчики делимого, делителя и результата, первый и второй счетчики, введены переключатель, два управляемых ключа, два формирователя- импульсов, триггер и элемент И, при этом первые неподвижные контакты nepBojR и второй групп переключателя соединены соответственно с входами делимого и делителя устройства, неподвижные контакты первой н третьей групп переключателя - с выходом первого управляемого ключа, вторые неподвижные контакты второй и четвертой групп переключателя - с выходом второго управляемого ключа, первые входы перi вого и второго управляемых ключей сое1динены с тактовым входом устройства, счетные входы счетчика делимого и первого счетчика соединены соответственно с подвижными контактами первой и третьей групп переключателя, счетные входы счетчика делителя и второго счетчика соединены соответственно с подвижными контактами второй и четвертой групп переключателя, выходы переноса счетчика делимого и первого счетчика соединены с входами соответственно первого и второго формирователей импульсов, выход первого формирователя импульсов соединен со вторым входом первого и третьим входом второго формирователей импульсов выход второго формирователя импульсов с первым входом элемента И и четвертым входом первого управляемого клюиа, выход триггера соединен со вторым входом элемента И, пятым входом первого управляемого клюЧа и со счетным входом счетчика результата, разрядные выходы которого являются выходом результата устройства, шестой вход первого управляемого ключа является входом начала вьочисления устройства, выход элемента И соединен со вторым входом второго управляемого ключа, выходы переноса счетчика делителя и второго счетчика соединены соответственно с к и J - входами триггера. Кроме того, управляемый ключ содержит триггер, элемент ИЛИ и два элемента И, при этом триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход - с первым входом второго элемента И, первый по шестой входы управляемого ключа соединены соответственно со вторым входом второго элемента И, 3 , К входами триггера, первым и вторым входами первого элемента И и R - входом триггера, выход второго элемента И является вьгходом управляемого ключа.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства для деления на фиг. 2 - схема управляемого ключа; на фиг. 3 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу элементов предлагаемого устройства. .

Предлагаемое устройство для деления содержит счетчик 1 делимого-, счетчик 2 делителя, счетчик 3 результата, первый и второй счетчики 4 и 5, переключатель 6, управляемые ключи; 7 и 8, формирователи 9 и 10 импульсов, триггер 11, элемент И 12, вход 13 делимого, вход 14 делителя, тактовый вход 15, вход 16 начала вычисления. Схема управляемого ключа содержит триггер 17, элемент ИЛИ 18, элементы И 19 и 20.

Устройство для деления работает следующим образом.

В исходном состоянии переключатель 6 режимов работы устанавливает ся в первом положении. Счетчики 1-5

и триггер 11 сброшены в О, ключи 7 и 8 разомкнуты. Первоначально на входы счетчиков делимого 1 и делителя 2 через переключатель б режимов работы по входу 13 устройства для делимого и входу 14 для делителя подаются числа импульсов, соответствующие некоторым цифровым кодам делимого М и делителя N (фиг. За, б, д, е). После заполнения счетчиков 1 и 2 числами М и N переключатель 6 режимов работы переводится во второе положение.

Далее выполняется процедура деления. Сигналом, передаваемым по входу устройства 16 для команды Вычисление, замыкается первый управляемый ключ 7 и входы первого счетчика 4 и счетчика делимого 1 оказываются присоединенными к тактовому входу 15 устройства, по которому подается непрерывная последовательность тактовых имаульсов (фиг. 3 в, г, д, ж). Счетчики 1 и 4 заполняются тактовыми импульсами одновременно, причем счетчи 4 отстает от счетчика 1 на число М. В момент переполнения счетчика 1 первый формирователь импульсо.в вырабатывает сигнал для размыкания первого управляемого ключа 7 и замыкания второго 8 (фиг. , з). Теперь входы второго счетчика 5 и счетчика 2 делителя оказываются.присоединенными к сигналам тактового входа 15 устройства. Счетчики 2 и 5 заполняются тактовыми импульсами одновременно, причем сч-етчик 5 отстает от счетчика 2 на N импульсов. В моменты переполнений счетчика 2 триггер 11 изменяет свое состояние от О к 1, а при переполнениях счетчика 5 возвращается в состояние О, т.е. на выходе второго триггера 11 формируется периодическая последовательность,импулсов, длительность которых соответствует числу тактовых импульсов, равному N (фиг. 3 к). Второй триггер 11 сигналами 1 и О на своем выходе периодически замыкает и размыкает первый управляемый ключ 7. При этом счетчики 1 и 4 одновременно заполняются периодически поступающими на их входы через первый управляемый ключ 7 числами тактовых импульсов, равными N (фиг. 3 д, ж). В момент переполнения первого счетчика 4 первый управляемый ключ 7 размыкается, и его последующие переключения прекращаются.. Сигналом для последнего размыкания ключа 7 служит установление О на выходе второго формирователя 10 импульсов при 1 на выходе второго триггера 11 (фиг. 3 ж, и, к). Таким образом, режим периодического заполнения счетчиков 1 и 4 числами W оказывается завершенным, когда общее число тактовых импульсов поступивших на входы счетчиков 1 и 4 становится равным М. После последнего размыкания первого управляемого ключа 7 второй управляемый ключ 8 продолжает удерживаться замкнутым до момента; последнего переполнения второго счетчика 5. Сигналом для ра мыкания ключа 8 служит установление О на выходе триггера 11 при О на выходе второго формирователя 10 импульсов. По окончании последнего .импульса, сформированного триггерюм ill, процесс деления заканчивается (фиг. 3 е, 3, к). Все вспомогательн элементы устройства оказываются уст новленными в своих исходных состоян ях: ключи 7 и В - разомкнуты, счетчики 4 и 5 и триггер 11 - сброшены О. На счетчиках делимого 1 и дели теля 2 восстановлены числа М и N (фиг, 3 д, е, ж, 3, и, к) . Результатом деления Р является число пере ключений триггера 11, подсчитанное счетчиком результата 7 и равное Управляемые ключи 7 и 8 реализую ся с помощью логических элементов и не требует больших аппаратурных зат рат Формула изобретения 1. Устройство для деления, содер жащее счетчики делимого, Делителя и результата, первый и второй счетчики, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит переключатель, два упр ляемых ключа, два формирователя импульсов, триггер и элемент И, при этом первые неподвижные контакты пе вой и второй групп переключателя соединены соответственно с входами делимого и делителя устройства, вто рые неподвижные контакты первой и третьей групп переключателя - .с выходЪмпервого управляемого ключа, вторые неподвижные контакты второй четвертой групп переключателя - с выходом второго управляемого ключа, первые входы первого и второго управляемых ключей соединены с тактовым входом устройства, счетные вход счетчика делимого и первого счетчика соединены соответственно с подвижными контактами первой и третьей групп переключателя, счетные входы счетчика делителя и второго счетчика соединены соответственно с подвижными контактами второй и четвертой групп переключателя, выходы переноса счетчика делимого и первого счетчика соединены с входами соответственно первого и второго формирователей импульсов, выход первого формирователя импульсов соединен со вторым входом первого и .третьим входом второго формирователей импульсов, выход второго формирователя импульсов - с первым входом элемента И и четвертым входом первого управляемого ключа, выход триггера соединен со вторым входом элемента И, пятьв входом первого управляемого ключа и со счетным входом счетчика результата, разрядные выходы которого являются выходом результата устройства, шестой вход первого управляемого ключа является входом начала вычисления устройства, выход элемента И соединен со вторым входом второго управляемого ключа, выходы переноса счетчика делителя и второго счетчика соединены соответственно с К и 3 - входами триггера. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что управляемый ключ содержит триггер, элемент ИЛИ и два элемента И, при этом выход триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход - с первым входом второго элемента И, первый по шестой вхо1ды управляемого ключа соединены соответственно со вторым входом второго элемента И, 1, К входами триггера, первым и вторым входами первого элемента И и R - входом триггера, выход второго элемента И является выходом управляемого ключа. Источники информации, принятые во в-нимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 455342, кл. G 06 F- 7/52, 1974. 2,Авторское свидетельство СССР № 615477, кл. G 06 F 7/52, 1976 (прототип).

/J0Л 0JiOkii

J

/V

LJ

ГЦ

/г

r

/ /50J

L

LJ

.J

Ti

Bbtxod

Ж

/7

i

/

С

/f

i/. 2

/(

20