Устройство для умножения

О П И С А Н И Е 01,660049ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республикпо делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания 30.04.79(72) Авторы изобретения В, Д. Самойлов, А. А. Бальва и Т, Д. Марчук Институт электродинамики АН Украинской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ 15 Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в аналого-цифровых вычислительных системах.Известно множительное устройство, в котором оператор умножения заменяется совокупностью более простых нелинейных или линейных операторов и группа, где используются электрические четырехполюсники с регулируемым передаточным коэф фициентом 11. Указанные устройства дают возможность определять произведение величины в случае, если известны их полно- разрядные значения. Наиболее близким техническим решением к данному предложению является устройство для умножения, содержащее счетчик первого сомножителя, блок умножения первого сомножителя на единичное при ращение второго сомножителя, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом счетчика первого сомножителя и входом счетчика второго сомножителя, соединенного с шиной единичного 25 приращения второго сомножителя, блок умножения второго сомножителя на единичное приращение первого сомножителя, первый вход которого соединен с выходом счетчика второго сомножителя, счетчик ре зультата, вход которого соединен с выходом сумматора (2.Недостатком его является то, что в счетчике результата образуется неточное значение и старших разрядов произведения двух сомножителей с погрешностью, увеличивающейся с увеличением времени вычисления.Целью изобретения является повышение точности устройства, т. е. вычисление точного значения произведения двух переменных, представленных в виде приращений.Цель изобретения достигается тем, что устройство содержит элемент ИЛИ и элемент задержки, вход которого соединен с шиной единичного приращения первого сомножителя и входом счетчика первого сомножителя, выход - со вторым входом блока умножения второго сомножителя на единичнос приращение первого сомножителя, входы элемента ИЛИ соединены с выходами блоков умножения, одного из сомножителей на единичное приращение второго сомножителя, выход элемента ИЛИ подключен ко входу сумматора.Блок-схема устройства изображена на чертеже. Устройство содержит счетчик 1 первого сомножителя, счетчик 2 второго сомножителя, блок 3 умножения первого сомножителя на единичное приращение5 10 15 20 25 30 3540 45 50 второго сомножителя, один из входов которого соединен с выходом счетчика 1, а второй из входов соединен со входом счетчика 2, блок 4 умножения второго сомножителя на единичное приращение первого сомножителя, один из входов которого соединен с выходом счетчика 2, элемент 5 задержки, вход которого соединен со входом счетчика 1, а выход которого соединен с другим входомблока 4 умножения, элемент ИЛИ б, входы которого соединены с выходами блоков 3 и 4 умножения, сумматор 7, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ б, счетчик 8 результата, вход которого соединен с выходом сумматора 7.Устройство работает следующим образом.Перед началом вычислений начальные значения первого и второго сомножителей заносятся соответственно в счетчик 1 и счетчик 2, младшие и старшие п-разрядов точного значения произведения - в выходной сумматор 7 и счетчик 8 результата, На входы счетчиков 1 и 2 одновременно поступают соответственно приращения Лх и Лу, представляющие собой короткие импульсы.Принципиально схемы счетчиков 1 и 2 выполнены таким образом, что изменение состояния счетчиков происходит по заднему фронту счетных сигналов Лх и Лу (что, например, осуществлено в счетчиках, выполненных на интегральных .элементах 155 серии),Таким образом, состояния счетчиков остаются неизменными в течение действия сигналов Лх и Лу. Блоки умножения 3 и 4 срабатывают по переднему фронту сигналов Лх и Лу. Поэтому в момент поступления сигналов Лх и Лу только на выходе блока 3 умножения появляется сигнал, равный х Лу, поступающий через схему 6 на вход сумматора 7, переполнения с выхода которого поступают на вход счетчика 8, в котором суммируются с его содержимым ху,На выходе блока умножения 4 сигнал произведения у Лх отсутствует, что обусловлено отсутствием в этот момент времени на входе блока 4 сигнала Лх, задержанного элементом задержки 5. Условие, которому должно удовлетворять время задержки т, вносимое элементом задержки 5, равно где т, - длительность импульсов Лх и Лу; т - максимальное время переходных процессов в схеме счетчиков. ЛДалее импульсы Лх и Лу оканчиваются, состояния счетчиков х и у изменяются и становятся соответственно равными х+Лх, у+Лу. Теперь на выходе блока умножения после поступления на его вход 9 задержанного сигнала образуется значение (у+Лу) Лх, На выходе блока 3 величина произведения отсутствует из-за отсутствия сигнала Лу на входе 10.Величина (у+Лу) Лх поступает через элемент ИЛИ 6 на вход сумматора 7, с выхода которого переполнения поступают на вход счетчика 8.Величина, которая образуется в конечном итоге в сумматоре 7 и счетчике 8 представляет собой ничто иное, как точное значение произведения входных величин, рав- ное(х+Ьх)(у-Ьу) = ху+у Ьх+Ьу х+Ьх Ьу Формула изобретения Устройство для умножения, содержащее счетчик первого сомножителя, блок умножения первого сомножителя на единичное приращение второго сомножителя, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом счетчика первого сомнокителя и входом счетчика второго сомножителя, соединенного с шиной единичного приращения второго сомножителя, блок умножения второго сомножителя на единичное приращение первого сомножителя, первый вход которого соединен с вы. ходом счетчика второго сомножителя, счетчик результата, вход которого соединен с выходом сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит элемент ИЛИ и элемент задержки, вход которого соединен с шиной единичного прирагцения первого сомножителя и входом счетчика первого сомножителя, выход - со вторым входом блока умножения второго сомножителя на единичное приращение первого сомножителя, входы элемента ИЛИ соединены с выходами блоков умножения одного из сомножителей на единичное приращение второго сомножителя, выход элемента ИЛИ подключен ко входу сумматора,Источники информации,принятые во вниманпе при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Мо 432525, кл. С 06 С 1 7/16, 1972.2. Неслуховский К, С. Цифровые дифференциальные анализаторы. М Машино. строение, 1968, стр 90.660049 дх ду Составитель В. Самойлов Редактор С, Равве Корректоры: Л. Брахнина и Т, Добровольская Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2125/11 Изд. ЛЪ 265 Тираж 779 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретешш и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 475