Устройство для выполнения арифметических и логических операций

п 1 470804 Спев Советских Социалистических РеспубликКл. б 061 7/00 Сл ОИ 7/52 инеи заявки 1 хе Государственный ковтет Сееота Министров СССР 32) Приоритетпубликовано 15.05.75. Бюллетень Ле 18(088.8) е делец изобретени ата опубликования описаш;я 21.08.7 тнрытиВ. А. Шишковрдена Ленина авиационимени С, Орджоникидзе ски и институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ АР И ЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙТИЧЕСКИ схемы устройства дл логических и арифме Устройство содерв пряжения, элемент 5 уменьшающимся соп шенин на нем напря трон) 4 с нелинейно тивлением при умен ния, резистор 5 нагру 1 О ния б, с которого на резистора 5 подает уровня. Диоды работают с ных обратных токо 15 Еиспользованием постоян 1 оор. Их сопротивление тавно - , т, е. уменьшается при уменьшобрнии приложенного к ним напряжения Е. Стаоилитроны схем либо имеют пренебре жимо малый обратный ток 1 1 оор, либоимеют сопротивление, резко увеличивающееся при малом уменьшении приложенных к ним напряжений, близких к уровню стабилизации Е. В тех случаях, когда напряжение источ ника 1 принимает значение ненулевого уровня,а источника 2 - нулевого, ток через стабили.трон 4 близок к нулю, разностное напряжение источников падает на сопротивления стабилитрона, падение напряжения на диоде 3, а, сле- ЗО довательно, и его сопротивление, близки к нулю. Таким образом, напряжение ог источника Предложение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для выполнения поразрядных арифметических и логических операций над ходами созначениями О, + 1 и О, - 1 для операндов ирезультатов.Известны устройства для выполнения арифметических и логических операций, выполненные на активных и пассивных компонентах;эти устройства имеют ограниченное быстродействие вследствие большой логической глубины схем, а также из-за необходимости использования инерционных согласующих устройств типа усилителей.Предложенное устройство отличается тем,что выход второго источника напряжения соединен с первым входом - выходом элементас нелинейно уменьшающимся сопротивлениемпри уменьшении на нем напряжения. Выходтретьего источника напряжения соединен спервым входом элемента с нелинейно увеличивающимся сопротивлением при уменьшениина нем напряжения, вторые входы - выходыобоих указанных элементов объединены и соединены со вторым входом - выходом резистора нагрузки,Это позволяет увеличить быстродействиеустройства за счет уменьшения его инерционности.На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 и 3 - модификации я реализации конкретных тических операций.ит источники 1 и 2 на(диод) 3 с нелинейно ротивлением при уменьжения, элемент (стабилиувеличивающимся сопроьшении на нем напряжезки и источник напряжеодин из входов в выход ся напряжение нулевого31 практически без ослабления подается на нагрузку, а выходное сопротивление в установившемся режиме близко к нулю. Время переключения схемы с нулевого уровня выходного напряжения на ненулевой определяется временем заряда током (,бр (не зависящим от схем предшествующих устройств) паразитных емкостей и индуктивностей.Отклонения уровня напряжения источника 6 от нулевого в сторону уровня напряжения источника 1, меняющие токи через диоды и стабилитроны, не меняют падений напряжений на них.В тех случаях, когда исходные напряжения имеют ненулевые, равные по величине и противоположные по знаку отклонения от нулевого уровня, сопротивления элементов 3 и 4 равны 1 Ест/обр) и напряжение на нагрузке имеет нулевой уровень 1 как и при нулевых уровнях напряжений всех источников) .Нагрузкой предложенного устройства могут быть устройства, выполненные по тем же схемам, причем само предложенное устройство может выступать в качестве источника 2 в нескольких устройствах нагрузки 1 с измененным нулевым уровнем напряжения источника 6), которые при ненулевом уровне выходного напряжения нагружаемого устройства имеют большое входное сопротивление и в качестве источника 1 еще одного устройства нагрузки.Предлагаемое устройство выполняет несколько основных операций над напряжениями, выражающими исходные данные в четырех разновидностях кодов (прямом и обратном, со значениями О, + 1 и О, - 1), Первой операцией является получение напряжения, выражающего логическое произведение в прямом коде со значениями О, + 1 1 см. фиг. 2), если напряжение источника 1 выражает прямой код со значениями О, + 1 одной цифры, а источника 2 - обратный код со значениями О, - 1 другой цифры; второй операцией - получение напряжения, выражающего логическую сумму в обратном коде со значениями О, - 1 (см. фиг. 3), если напряжение источника 1 выражает обратный код со значениями О, - 1 одной цифры, а источника 2 - прямой код со 470804значениями О, + 1 другой цифры, Третья операция - получение напряжений, выражающих логическое произведение в обратном коде со значениями О, + 1 и логическую сумму в прямом коде со значения О, - 1 при использовании в качестве напряжений источников 1 и 2 1 см. фиг. 2 и 3) таких напряжений, которые соответствуют ннвертйрованным исходным кодам первых двух операций. Четвертая опера ция - изменение кода на инвертированныйкод с измененным знаком единицы, выражаемый тем же самым напряжением путем смещения нулевых уровней напряжений, выражающих коды всех других исходных цифр 1 и соответствующим смещением ненулевых уровней), используя их как напряжения источника 2 (см. фиг. 1, 2, 3) при постоянном уровне напряжения источника 1,Пятая операция - получение при двоичномвычитании цифры заема из старшего разряда в прямом коде со значениями О, - 1 (см.фиг. 3), если напряжение источника 1 выражает прямой код вычитаемого со значениями О, - 1, а источника 2 - прямой код уменьшаемого со значениями О, + 1.П р едм ет изобретенияУстройство для выполнения арифметическихи логических операций, содержащее первый источник напряжения, выход которого соединен с первым входом - выходом резистора нагрузки, второй и третий источники напряже.ний и элементы с нелинейно изменяющимися сопротивлениями, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, выход второго источника напряжения соединен с первым входом в выход элемента с нелинейно уменьшающимся сопротивлением при уменьшении на нем напряжения, выход треть его источника напряжения соединен с первым входом элемента с нелинейно увеличивающим.ся сопротивлением при уменьшении на нем напряжения, вторые входы - выходы обоих 45 указанных элементов объединены и соединенысо вторым входом - выходом резистора нагрузки.