Устройство для вычитания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) (11) 1) 6 06 Е 7/50 САНИЕ ИЗОБРЕТ ИЯ АВТОРСК нбернетиетель/50,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТО СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 21) 33857 78/18-24(22) 29.01.8246) 07.05.83. Бюл В 17 172) В.А. Горних171) Институт технической к ки АН Белорусской ССР(53) 6131,325.5(088,8)15 б) 1. Авторское свидство СССР М 686029, кл. Ц 06 Р 7 1977.2. Авторское свиде ство СССР . Р 771668, кл. 6 06 Ф 7 1979 1 прототип );154) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЬЯИТАНИЯ, содержащее генератор импульсов, первый и второй счетчики, триггер и первый элемент Я, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход подключен к первым входам первого и второго счет" чиков, прямой выход триггера подключен к знаковому выходу устройства, нулевой вход триггера и .установочные входы первого и второго счетчиков подключены к управляющему входу устройства, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с делью повышення быстродействия, в него введены компаратор, второй и третий элементы И и третий. счетчик, причем входы компаратора соединены с выходами разрядов первого и второго счетчиков, а выход - с единичньаа входом триггера, первый вход вто" рого элемента И соединен с выходом младшего разряда первого счетчика, второй вход соединен с инверсным выходом триггера, а выход - с вто,рым входом второго счетчика, первый вход третьего элемента И соединен с выходом младшего разряда второго счетчика, второй вход соединен с ярявим выходом триггера, а выходс вторым входом первого счетчика, Я выходы младшего разряда первого и второго счетчиков соединены с входами старшего разряда первого и второго счетчиков соответственно, вход третьего счетчика соединен с выходом генератора импульсов, установочный вход - с установочным входом устройства, а выход - с вто- . рым входом первого элемента И.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки инФормации, в системах управления иконтроля,Известно устройство для вычитания, содержащее три счетчика,триггеры, элементы И и ИЛИ и генератор импульсов 1 .Недостатком известного устройства является низкое быстродействие.Известно также устройство длявычитания, содержащее два счетчика, триггер, генератор импульсов иэлемент И. Первый вход элемента Исоединен с выходом генератора импульсов, а выход подключен к входамсчетчиков, выходы разрядов первогоиз которых соединены с информационными выходами устройства, прямойвыход триггера подключен к знаковому выходу устройства, нулевой.вход триггера и установочные входысчетчиков подключены к управляющему.входу устройства, а также двадешифратора нуля, входы каждогоиз которых соединены .с выходами разрядов соответствующего счетчика, выход первого дешифратора нуля соединен с единичным входом триггера,прямой выход которого подключен квходу управления сложением, а инверсный выход - к входу упрамлениявычитанием первого счетчика, инверсный выход второго дешифратора нуляподключен к второму входу элемента И.Принцип действия этого устройства основан на последовательном вычитании единичных импульсов из двухрегистров-счетчиков, в которых хранятся коды исходных чисел. Вычитание происходит до обнуления счетчика, в котором было записано вычитаемое. При этом, если первымобнулится счетчик Уменьшаемого, тоего режим работы переключится насложение. Результат вычитания Фиксируется всегда в прямом коде 1.2 3,Недостаток этого устройства состоит в невысоком быстродействии,обусловленном тем, что количествотактов работы устройства численноравно коду вычитаемого. 5 1 О 15 20 25 Цель изобретения - повышение быстродействия устройства для вычитания.Указанная цель достигается тем,. что устройство для вычитания, содержащее генератор импульсов, первый и второй счетчики, триггер и первый элемент И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход подключен к первым входам первого и второго счетчиков, прямой выход триггера подключен к знаковому выходу устрой ства, нулевой вход триггера и уста 30 35 40 50 55 60 65 новочные входы первого и второгосчетчиков подключены к управляющему входу устройства, включает такжекомпаратор, второй и третий элементы И и третий счетчик, причемвходы компаратора соединены с выходами разрядов первого и второгосчетчиков, а выход - с единичнымвходом триггера, первый вход второго элемента И соединен с выходоммладшего разряда первого счетчика,второй вход связан с инверсным выходом триггера, а выход - с вторым входом второго счетчика, первыйвход третьего элемента И соединен свыходом младшего разряда второгосчетчика, второй вход связан с прямЫм выходом триггера, а выход - свторым входом первого счетчика, выходы младшего разряда первого и второго счетчиков соединены с входами старшего разряда первого и второго счетчиков соответственно, вход третьего счетчика связан с выходом генератора импульсов, установочныйвход - с установочным входом устройства, а выход - с вторым входомпервого элемента И. На чертеже представлена Функциональная схема устройства.Устройство для вычитания содержит генератор 1 импульсов, три двухвходовых элемента И 2-4, счетчики 5-7, компаратор 8, триггер 9, знаковый выход 10, установочный вход 11.Устройство работает следующим образом.Сигналом с установочного входа 11 вычитаемое заносится в счетчик б, уменьшаемое заносится в счетчик 7, счетчик 5 устанавливается в нулевое состояние. По этому же сигналу триггер 9 устанавливается в состояние, определяемое выходным сигналом компаратора 8. Схема начинает работать после снятия сигнала с установочного входа 11, причем состояние триггера 9 остается неизменным до конца вычитания.Для случая, когда уменьшаемое больше вычитаемого, триггер 9 находится в нулевом состоянии. Нулевой знак разности Фиксируется на знаковом выходе 10. С инверсного выхода триггера 9 поступает разрешающий сигнал на элемент И 3. На другой вход элемента И 3 поступает сигнал с выхода младшего разрядавычитаемого, находящегося в счетчике б. Если этот разряд находится в единичном состоянии, то из содержимого счетчика 7, т,е. Уменьшаемого, вычитается единица, Если младший разряд вычитаемого находится в нулевом состоянии, то содержимое счетчика 7 остается неизменным. После этого содержимое счетЗаказ 3387/48 Тираж 706ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Подписное Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чиков 6 н 7 сдвигается на один раз ряд вправо и выдвинутые младшие разряды помещаются на место старших разрядов этих же счетчиков. На этом заканчивается один такт работы устройства. Остальные такты выполняются аналогично вышеизложенному. Процесс вычитания оканчивается, когда устройство совершит полный цикл., состоящий из количества так-. тов, равных числу разрядов счетчика 6 или 7, т.е. выдвинутый младший разряд вычитаемого вернется на свое исходное место. Конец цикла определяется счетчиком 5, который после отсчета необходимого количества импульсов снимает разрешающий потенциал с второго входа элемента И 2. Результат вычитания в прямом коде будет находиться при этом в счетчике 7.Для случая, когда уменьшаемое меньше вычитаемого, по сигналу компаратора 8 триггер 9 устанавливается в единичное состояние, указывая на знаковом выходе 10 знак разницы, Это состояние триггера 9 обеспечивает разрешающий потенциал на первом входе элемента И 4, вследствие чего иэ содержимого счетчика 6 будет вычитаться единица, если. младший разряд счетчика 7 будет также равен единице. Элемент И 3 при этом будет заблокирован низким уровнем с инверсного выхода триггера 9, в результате чего содержимое счетчика 7, т.е. уменьшаемое, будет только сдвигаться вправо 5 на один разряд в каждом такте. Поконцу цикла, также определяемому счетчиком 5, результат вычитания в прямом коде будет находиться в счетчике 6. В обоих случаях местово ложение разности определяется по значению знакового выхода 10. В связи с тем, что благодарякомпаратору 8 в устройстве обесае чивается вычитание меньшего чис"ла из большего или вычитание другиз друга двух одинаковых чисвл, вычитание единиц из счетчика 6 или 7не оказывает влияния на значениемпадкях разрядов, находящихся в результате сдвига иа месте старшихразрядов.Таким образоМ, в предлагаемомустройстве обеспечивается повышение быстродействия эа счет того,что цикл вычисления определяетсяколичеством разрядов обрабатываемыхчисел, а не кодом вычитаемого,как в прототипе. Выигрьна по быстродействию по сравнению с прототипом 39 достигается в 2 ф/2 п раэ, где иразрядность обрабатываемых чисел.