Вычислительное устройство

(19) (11) 3(51) 6 06 Г 7 552 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1, Авторское свидетельство СССР 9 780006, кл. 6 06 Е 7/552, 1980(54) (57) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОИСТВО.по авт. св,780006, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения путемобеспечения возможности вычислениясуммы квадратов чисел, в него введены Формирователь импульсов переднего фронта, второй, третий и четвертый элементы И, второй элемент ИЛИвторой элемент задержки,.шина сложения устройства подключена к первомувходу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента задержки и первыгл входом третьего элемента И, выход третьего элемента И, выход второго элемента И, выход второго элемента задержки соединены соответственно с первым, вторым .и третьим входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом записи числа накапливаюцего сумматора и с вторыми входагли элементов И группы, вход второго элемента задержки соединен с выходом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с выходом второго элемента И, второй вход четвертого элемента И соединен с инверсныгл выходом первого триггера,а прямой выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, третий вход которого соединен с первым входом первого элемента И и е шиной вычитания устройства, выход первого элемента ИЛИ через формирователь импульсов переднего фронта соединен с входом первого элемента з адер жки .Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании систем и приборов для обработки информации,По основному авт. св, Р 780006известно вычислительное устройство,содержащее входные шины чисел,которые подключены к входам элемента ИЛИ и сумматора по модулю два,выход которого соединен с входомпервого триггеравыход которогоподключен к первым входам элементов И группы и к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с одной из входных шин кодовчисел, а выход - с входом второго 15триггера, выходы которого соединенысо знаковыми шинами устройства, выход элемента ИЛИ подключен к входуэлемента задержки, выход которогосоединен с вторыми входами элементов И группы, и к счетному входувторого разряда счетчика импульсов,выходы которого соединены соответственно с третьими входами элементовИ группы, выходы кОТОРых пОДключены к соответствующим входам накапливающего сумматора.Недостатком известного устройства является ограниченность функциональных возможностей. 10 Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения возможности вычисления суммы квадратов чисел,35Поставленная цель достигаетсятем, что в вычислитель ное у строй ство введены формирователь импульсовпереднего фронта, второй, третий ичетвертый элементы И, второй элемент ИЛИ, второй элемент задержки,шина сложения устройства подключенак первому. входу второго элемента И,второй вход которого соединен с выходом первого элемента задержки и 45первым входом третьего элемента И,выход третьего элемента И, выходвторого элемента И, выход .второгоэлемента задержки соединены соответственно с первым, вторым и третьимвходами второго элемента ИЛИ,выход которого соединен с входом записи числа накапливающего сумматораи с вторыми входами элементов И груп.пы, вход второго элемента задержкисоединен с выходом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с выходом второго элемента И,второй вход четвертого элемента Исоединен с инверсным выходом первоготриггера, прямой выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, третий вход которого соединен с первым входом первого элемента И и с шиной вычитания устройства,выход первого элемента ИЛИ через 65 формирователь импульсов переднегофронта соединен с входом первого элемента задержки,На чертеже показана структурнаясхема предлагаемого устройства,Вычислительное устройство содержит первый элемент .ИЛИ 1, счетчик2 импульсов, группу элементов И 3,накапливающий сумматор 4, формирователь 5 импульсов переднего фронта, первый элемент б задержки,второй элемент И 7, третий элементИ 8, четвертый элемент И 9, второйэлемент 10 задержки, второй элементИЛИ 11, сумматор. 12 по модулю два,первый триггер 13, первый элементИ 14, второй триггер 15, первую 16и вторую 17 входные шины чисел,шину 18 сложения, шину 19 вычитания, шину 20 отрицательного знакарезультата и шину 21 положительного знака результата.В устройстве использоан следующий алгоритм возведения в квадратчисла импульсов:ии = , (21 "1).1=1Тогда при п пп 1 - п =(21-1),пг ф пти п 1п п =2(21-1) + Е (21-1),1=1а при п пги - и = " Е (21-1),7 2и 1-па 44 иф пги п =2 Л (21-1) + 2. (21-1),1-1 : п,иВычислительное устройство работает следующим образом.В исходном состоянии накапливающий сумматор 4, триггеры 13 и 15 находятся в нулевом положении, в счетчике 2 записано число 2 п -1 (а - разрядность счетчика),Необходимым условием для работыустройства является одновременнаяи синхронная подача и одинаковаядлительность импульсов кодов обеихчисел.Режим вычитания.Перед началом работы подается сигнал на шину 19. При поступлении первых импульсов кодов на шины 16 и 17на выходе элемента ИЛИ 1 появляется один импульс, по переднему фронту.которого в счетчик 2 записываетсячисло "1", а формирователь 5 выдает импульс на вход элемента 6 задержкики. Импульс с выхода элемента 6 задержки не проходит через элементыИ 7 и 8, которые закрыты по другим1056185 КазанскийКорректоРС.Юекмар Заказ 9307/42 Тираж 706 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 входам. При поступлении следующих импульсов кодов чисел к содержимому счетчика 2 прибавляется число "2", но задержанный импульс переднего фронта не проходит через элементы И 7 и 8. После окончания кода одного из чисел импульсы будут поступать только на одну из шин 16 или 17,При поступлении первого такого импульса сработает сумматор 12 по модулю два, триггер 13 установит ся в единичное положение и откроет элементы И 8 и 14. Импульсы с выхода элемента б задержки теперь будут проходить через элементы И 8 и ИЛИ 11 на входы группы элементов 15 И 3 и на вход записи информации накапливающего сумматора 4, в который каждый раз будет заноситься содержимое счетчика 2, Если большее число поступает на шину 16, то элемент И 14 не срабатывает и триггер 15 остается в нулевом положении,подавая на шину 21 сигнал об положи,тельном знаке разности. Если большее число поступает на шину 17, то элемент И 14 срабатывает и триггер 15 устанавливается в единичное положение, подавая на шину 20 сигнал об отрицательном знаке разности, После окончания кода большего числа в накапливакщем сумматоре 4 будет записана разность квадратов чисел, поданных на шины 16 и 17 а на одной из знаковых шин 20 или 21 будет сигнал определяющий знак разности.35Р е ж и м с л о ж е н и я. Перед 1 началом работы подается сигнал на .шину 18. При поступлении первых импульсов кодов на шины 16 и 17 на выходе элемента ИЛИ 1 появляется один 4 О импульс, по переднему фронту которого в счетчик 2 записывается число ,"1 ф, а формирователь 5 выдает импульс на вход элемента б задержки. Сост авит ель А,Редактор А. Козориз Техред А,Ач Импульс с выхода элемента задержкилб через с а проходит черезэлемент И 7 на вход элемента ИЛИ 11 и на вход элемента И 9, с выхода которого он поступает на вход элемента 10 задержки. С выхода элемента ИЛИ 11 импульс поступает на входы группы элементов И 3 и на вход записи информации накапливающего сумматора 4, в который заносится содержимое счетчика 2. С выхода элемента 10 задержки импульс через элемент Ю 1 И 11 поступает на входы группы элементов И 3 и на вход записи информации накапливающего сумматора 4 и еще раз заносит содержимое счетчика 2 в накапливающий сумматор 4, При поступлении последующих импульсов кодов содержимое счетчика 2 каждый раз увеличивается на число "2" и новое содержимое счетчика 2 дважды заносится в накапливакх 1 ий сумматор 4. При поступлении первого импульса кода большего числа после окончания меньшего срабатывает сумматор 12 по модулю два и сигналом со своего выхода устанавливает триггер 13 в единичное положение. При этом закрывается элемент И 9 и импульс с выхода элемента И 7 не будет проходить на вход элемента 10 задержки. Содержимое счетчика 2 будет заноситься в накапливающий сумматор 4 один раз. В момент окончания кода большего числа в накапливающем сумматоре 4 будет находиться сумма квадратов чисел, поданных на шины 16 и 17. Элемент И 14 в этом режиме не работает, на шине 21 имеется сигнал, показывая, что знак результата положительный,Таким образом, введение новых элементов и связей позволяет расширить область применения устройства - вычислять не только разность, но и сумму квадратов чисел, представленных число-импульсными кодами.