Параллельный двоично-десятичный квадратор

1590732 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 21.10,75 (21) 2183768/18-2 аявкитрисоединением осудгрственнын комитет Совета Министров СССР 3) Приорит 0,01,78. Б юл л степ ьОпубликованопо делам изобретени и открытийания описания 20.01.7 5) Дата опубли 2) Авторы изобретения голь и А. Б. ОлевскиГ) Заявитель ябинский металлургический зав 54) ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ ДВОИЧИО-ДЕСКВАДРАТОР НЬ Цель изобретения - 1 и быстроде 1 сствие.Цель достигается тем, что первые входы схем сравнения обеих групп подключены к соответствующим разрядам шин операнда, вторые и третьи входы схем оравнения первой группы соединены с выходами первой декады счетчика, вторые входы схем сравнения второй группы соединены с выходамп второй декады счетчика, выходы схем сравнения обеих групп подключены к первым и вторым входам,соответствующих элементов И, третьи входы которых соединены с,выходом управляемого гечератора, а выходы элементов И зтодсоединены ко входам соответствующих двоично-десятичных декад счетчика результата.На чертеже и предлагаемого пара тичното квадратора двухразрядных чисеКвадратор содер ратор 1; счетчик с десятичных декады сравнения кодов 4, нения 5 и б; вторую кодов 7, содержа ш 9; элементы И 10, зультата 14, шину п да 1 б. жи оде Изобретение относится и области вычислительной техники и может быть использовано в специализированных вычислительных устройствах, в цифровых системах автоматики и в ряде других систем, использующих 5 квадратичные законы управления и обработки информации.Известно квадратирующее устройство, основанное на использовании нелинейных элементов Ц. Недостатком его является получение выходного сипнала в виде напряжения постоянного тока и для получения соответствующих цифровых отсчетов всегда требуется применение дополнительных узлов - преобразователей аналог - код.15 Наиболее близким по технической сущности является параллельный двоично-десятичный квадратор 121, содержащий две группь 1 схем сравнения кодов, счетчик, содержащий две двоично-десятичные декады, счетчик результата, состоящий из двоично-десятичных декад, соединенных последовательно, элементы И и управляемый генератор, первый вход которого соединен с шиной пуска, а выход - через последовательно соединенные декады счетчика - со вторым своим входом.Недостатком его является сравнительно невысокое быстродействие и точность получаемого результата.30 редставлена блок-схема ллельного двоично-десядля возведения в квадрат т: управляемый генержащпй две двоичнои 3; первую г 1 руппу схем содержащую схемы сравгруппу схем сравнения ю схемы сравнения 8 и 11, 12, 13 и счетчик реуска 15 и шину операнСчетчик результата 14 содержит двоичнодесятичные декады: 17 - единиц, 18 - десяпков, 19 - сотен, 20 - тысяч и 21 - десятков тысяч.В псходном состоянии, до поступления сигнала на шину пуска 1 б, импульсы управляемого генератора 1 отсутствуютдвкады 2 и 3 счетчика и декады счетчика 14 находятся в состояниях О.Первые входы схем сравнения б и 8 подключены к разряду единиц шины операнда 1 б, первые входы схем сравнения б и 9 подключвны к разряду десятков шины операнда 1 б, вторые и третьи входы схем сравнения б и б соединены с выходами первой декады счетчика 2, вторые входы схем сравнения 8 и 9 соединены с аыходами второй декады счетчика 3, выход схемы сравнения б подключен к первым входам элементов И 10 и 12, выход схемы сравнения б подключен к 20 первым входам элементов И 11 и 13 выход схемы сравнения 8 подключен ко вторым входам элементов И 10 и 11 выход схемы сравнения 9 подключен ко,вторым входам элементов И 12 и 13, третьи входы элементов И 10, 11, 12 и 13 соединены с выходом управляемого генератора 1, выход элемента И 10 подсоединен к,входу двоичночдесятичной декады 17, выходы элементов И 11 и 12 подсоединены к входам двоично-десятичной декады 18, а выход элемента И 13 подсоединен к входу двоично-десятичной, декады 19.Работает устройство следующим образом.Оу строиство решает следующий алгоритм:35Л" = А,Аг)г = (А,Аг) 10 Л, + (А,Аг)Аг == (А,Аг) . (10 А, + А,), (1)где . - операнд, возводимый в кзадрату3А - десятки операнда; 40А. - единицы операнда.Для и разрядных чисел, возводимых вквадрат (1), алгоритм будет иметь вид45Ю =АА,АгА 1 (10" А,+10" А+10 Аг+А ) . (2)Пусть в параллельном коде задано число1 Ч =37, которое требуется возвести в квадрат, Алгоритм (1) запишется в видеУг = 37 = 37 10 3+37 7,Умножения на 10 фактически не произво дится, а осуществляется за счет подключения выходов элементов И 12 и 13 на входы разрядов десятков и сотен счетчика результата, При поступлении сипнала Расчет на .вход управляемого генератора 1, последний вклю чается и импульсы с выхода генератора 1 поступают на вход декады 2 и входы элементов И 10, 11, 12 и 13. С выходов элементов И 10, 11, 12 и 13 импульсы поступают в разряды 17, 18 и 19 счетчика результата 14. При 65 прохождении трех импульсов генератора 1 в декаду 2 сраоатывает схема сравнения б и импульсы с элементов И 11 и 13 прекращаются, т. е. с элементов И 11 и 13 при прохождении трех импульсов генератора 1 в разряды 18 и 19 поступит по при импульса. При прохождении семи импульсов генератора 1 в декаду 2 срабатывает схема сравнения б и импульсы с элементов И 10 и 12 прекращаюгся, т. е. с элементов И 10 и 12 при,прохождвниц семи импульсов генератора 1 в разряды 17 и 18 поступит по семь импульсов, После поступления в декаду 2 десяти импульсов генератора 1 единица заносится в декаду 3, кроме того импульс переполнения с декады 2 поступает на входы схем сравнения б и б и они снова открываются, разрешая прохождение импульсов с элементов И 10, 11, 12 и 13. Таким образом, после прохождения десяти импульсоз генератора 1 в счетчике результата 14 оудет записан код:370 + 37 = 407.После прохождения двадцати импульсов генератора 1 в счетчике результата 14 будет записан код:407+ (.370 т 37) =407+407=814.После прохождения тридцати импульсов генератора 1 в счетчике результата 14 будет записан код:814+ (370+ 37) = 814+ 407 = 1221.Кроме того, при прохождении тридцати импульсов генератора 1 срабатывает схема сравнения 9 и запрещается работа элемвнтоа И 12 и 13. После прохождения сорока импульсов генератора 1 в счетчике результата 14 будет записан код:1221+ 37 = 1258.После прохождения пятидесяти импульсовгенератора 1 в счетчике результата 14 будетзаписан код:1258+ 37 = 1295.После прохождвния шестидесяти импульсов генератора 1 в счетчике результата 14 будет записан код:1295+ 37 = 1332,Помысле прохождения семидесяти импульсов гвнератора 1 в счетчике результата 14 будет записан код: 1332+ 37 = 1369.Кроме того, после:прохождвния семидесяти импульсов гвнератора 1 срабатывает схема сравнения 8 и запрещается работа элементов И 10 и 11. После прохождения сотого импульса генератора 1 импульс переполненияс декады 3 поступает,на вход генератора 1 и последний отключается и импульсы с него прекращаются, Таким образомУз=37=37 10 3+37 7=1369.Независимо от,разрядности операнда, возводимого в квадрат, требуется ,прохождение 100 импульсов генератора 1, после чего схема возвращается в исходное состояние, что дает повышение быстродействия.Использование приввденгного устройства для возведения числа в квадрат выгодно отличает его от указанного прототипа, так как погрешность результата равна нулю, вследствие чего будет повышена точность систем автоматики, имеющих квадратичный закон упр авления,Формула изобретенияПараллельный двоично-десятичный квадратор, содержащий две группы схем сравнения кодов, счетчик, содержащий две двоичнодесятичные декады, счетчик результата, состоящий из двоично-десятичных декад, соединенных последовательно, элементы И и1. Авторское свидетельство2 о М 363989, Сг 06 Ст 7/20, 09,03,71. 2. Авторское свидетельство М 378875, Сг 06 Ст 7/20, 20,07.73. СССР СССР управляемый генератор, первый вход которого соединен с шиной пуска, а выход через последовательно соединенные декады счетчика со вторым своим входом, о тли ч а ю щи й ся 5 тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, первые входы:схем сравнения обеих групп,подключены к соответствующим разрядам шин операндавторые и третьи входы схем сравнения первой группы соеди иены с выходами первой декады счетчика,вторые входы схем сравнения второй группы соединены с выходами второй декады счетчика, выходы схем сравнения обеих групп подключены к первым и вторым входам соответ ствующих элементов И, третьи:входы которых соединены с выходом управляемого генератора, а,выходы элементов И подсоединены ко входам соответствующих двоично-десятичных декад счетчика результата.20Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.а. арьк. фил. пред, Патент Изд. М 209 Государственного комитета Со по делам изобретений и Москва, Ж, Раушская