Устройство для выполнения арифметических операций

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскиеСоцналистнческиеРеспублнк 11 7505066 06 С 7/161 с присоединением заявни РЙ -Гесударстеенный кемнтет(23) Приоритет -Опубликовано 23.07.80. бюллетень Ка 27Дата опубликования описания 28,07,80 оо делам нэебретеннй н открытнй(72) Автор изобретения Б. Б. Ибрагимов Азербайджанский институт нефти и химии им, М, Азизбекова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ АРИФМЕТИЧЕСКИХОПЕРАЦИЙ Изобретение относится к электричес ким вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.Известно устройство, предназначенноедля выполнения арифметических операций,содержащее генераторы экспоненциальных напряжений, компаратор 11.Это устройство характеризуется сравнительно низкой точностью работы.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для выполненииарифметических операций, содержащее генератор экспоненциального напряжения,выход которого соединен с одними входами первого и второго компараторов,вторые входы которых подключены соответственно к первому и второму входамустройства, выходы первого и второгокомпараторов присоединены ко входамлогического элемента ИЛИ 121,Недостатки устройства - сравнительнобольшая погрешность измерения результата деления вследствие представления этого результата в логарифмическом ви де и ограниченные функциональные возможности, так как устройство выполняет только делительную операцию.11 ель изобретения - повышение точности работы и расширение функциональ- ныХ возможностей за счет выполнения операции умножения.Цель достигается тем, что в устройство введены триггеры, ключевые элеменготы и дополнительный генератор экспоненциального напряжения, трений вход устройства через первый ключевой элемент соединен со входом генератора экспоненциального напряжения, четвертый вход устрой ства через второй ключевой элемент присоединен ко входу дополнительного генератора экспоненциального напряжения, выход которого явпяется выходом устройства, выход логического элемента ИЛИ соединен со счетным входом первого триггера нулевой выход котороро присоединен к управляющему входу второго ключевого элемента, единичный выход(5) первого трпг 1;.рт )11)ЕТкттттчое; и ОдномуИЗ ВХОДГ)11 ВГ РОО ГЕ)ТЕОРЕТ ДРУГ)йТ ВХОДкоторого соед)Тете 1 с Входом запускаустро)йтсг)11, нулевой ВьхОТ В.орого трпг 1"ера ТОк 10" г.11 к ;пра,)(етет)щотт" ВхоТТпе)ВОГО еттпОТВВОГО элс Тета,На 1:)0)те итот:рттжеета фуетет 1111011 аль-пйя скуют 1);дттт)ттВмОГО усройстйаУстройство содержит компараторы 1и 2, генератор 3 экспоненциального напряжения логический элемент ИЛИ 4,первы 1 и второй тртТггеры 5 и т."), первыйи Второй ключевые элементы 7 и 8, доПТТТНнтв)ЕЕПТЫЙ ГЕНЕ):ТтО) Э ЭКТТТ)01011 ЕВТПщщ,ного напряжспия, тОрВТЕТ, второй, третийц четвсргып Вход 1 О, 11., 12 и 13устройства, Вход запуска 14 устроствоВыход 15 устройства,У стрОЙсгВО )ЕтбОГпгт с т:,"тгпиьт Рбрчзом,В исходном сост 011. и:; т 0; )1111 и гтс:РОЙ тР 11 Г ВЫ э 11 Т.) НЕТ Х.ОД и ГС Ч ) ПОТТОЖЕш:н пп 110 гттВс)10 О и тт Ет )три КОТО)Ом наих пулевь 1 х 1)ыкоттетх Вь)ст)ы.й потенцпал.т В)1)и 1 и Б Г 0)с и КЕ 101)ььР -;ВКЕО т Гы 7и 8 заклуге;1 тт н) В;,01 т.т,110 ра 10 ровЫКСТ 0110)1 Р/1 ЬЕОТ 0 :ТПТ,.ТЕТЕ; .Т 11 .: 11 ЭпОдатО 0) 0011 твехс" Р. 1110 петтяжеетТя ОГ 0)ПОО 1 ОТЛОГО ИЗ СИЕТ) ТОТ),1 рт) подаче стеет-тги па Вход запуска14 нгоро)1 тр:,Пер 6 уст,.т.1-зТт)11)вется 1111010)кет 1.0 ПОгпчс.скОЙ ; ейтптпцьту пеТ)выйключевой элемент т рт)отыкается и Опорное 111)пт)тт)1011)10 с гретьего входа 12ОХ КЕЮТЕТЕГСя 01 ГЕар 1 ОрТТ Т ЭКС 101 ЕЕТПТТИЛЬ 1 ОГО ПТТПРЯЖЕЦ 1 Я 1111 ВИХОЦЕ КОтоР 01 ОфОРМИРУЕЕП)Я На ТРЯ):;:ьтТд-Ь,Т-,ГР(1) где О. - напряжение на Выходе генера=тора 3 экспоненциального напРТТЖОЕТПЯ",ТЕ - опорное напряжение на третьемвходе 12 устройства;- постоянная времени генератора33 экспоненциального напряжения,Вначале срабатывает тот из компараторов 1 и 2, на который подано большееиэ входных напряжений с первого 10 ивторого 11 входов.,Если напряжение первого сигнала, подаваемого на первый вход 10 устройства;больше напряжения второгосигнала, подаваемого на второй вход 11 устройства,то в момент срабатыванияФ,-ЬоО-О,(С,):О е ьэ 4- момент срабатывания первогокомпаратора 1. Импульс срабатывания первого компара-тора 1 через логический элемент ИЛИ 4 Ет переводит первый триггер 5 в положениелогической единицы. В результате чеговторой ключевой элемент 8 размыкаетсяи напряжение третьего сигнала, подаваемого па четвертый вход 13 устройства,отключается от входа дополнительногогенератора 9 экспоненциального напряжения, на выходе которого формируется на- пряжение=1 е А 9егде (е - напряжение на выходе дополни 9тельного генератора 9 экспоненциального напряжения;ОО - напряжение третьего сигнала,5 подаваемого на четвертый вход13 устройства,В момент срабатывания второго компаратора 2 выполняется условие 1-Со221 ЧЕТЕ З(4)где О - напряжение второго сигналаподаваемого на второй вход 1 1устройства;- момент срабатывания второго2компаратора 2,Имплуьс срабатывания второго компара, тора 2 через логический элемент ИЛИ 4переходит первый триггер 5 в исходноесостояние, т. е. в положение логическогонуля. Задним фронтом импульса с единичного Выхода первого триггера 5 переводится в аналогичное состояние второйтриггер 6. Первый и второй ключи 7 и45 8 вновь замыкаются, и соответствующиевходные напряжения подключаются к генераторам 3 и 9 .экспоненциального напря-жения,После завершения переходных процес 50 сов устройство для деления напряженийготово к следующему циклу измерения.Временной интервал между срабатыва ниями первого и второго компараторов 1и 2 определяются из выражения (1) иравен с учетом выражений (2) и (4)(8) 5 7505Мгновенное значение напряжения на выходе дополнительного генератора 9 экспоненциального напряжения, т. е. на выходе 15 устройства в момент срабатывания второго компаратора 2 определяется из выражения (3) и с учетом выражения (5) равно О (1:В:О е "юЯьых оеПри условии равенства постоянных времени генераторов 3 и 9 экспоненциального напряжения выражение (6) можно представить в виде При условии У ) Д изменяется оче= редность срабатывания первого и второго компараторов 1 и 2, В этом случае Таким образом, из выражений (7) и (8) следует, что предлагаемое устройст во для выполнения арифметических операций при постоянной величине напряжения сигнала, действующего на четвертом входе 13, выполняет делительную опера: цию, причем результат деления отобра- зг жает непосредственно отношению входных напряжений, а не их логарифм. При переменной величине сигнала на четвертом входе 13 устройство выполняет множитель: - . ную или множительно-делительную опера:= ции. формула изобретения Устройство для выполнения арифметических операций, содержащее генератор Ж06 6экспоненциаль,:огоапряжения, выход которого соединен с одними входами первсьго и второго компараторов, вторые входы которых подключены соответственно к первому и второму входам устройства, выходы гервого и второго компараторов присоединены ко входам логического элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы и расширения функциональных возможностей за счет выполнения операции умножения, в него введены триггеры, ключевые элементы и дополнительный .генератор экспоненцйального найряжения, третий вход устройства через первый ключевой элемент соединен со входом генератора экспоненциального напряжения, четвертый вход устройства через второй ключевой элемент присоединен ко входу дополнительного генератора экспоненциальчого напряжения, выход которого является выходом устройства, выход логического элемента ИЛИ соединен со счетным входом первого триггера, нулевой выход которого присоединен к управляющему входу второго ключевого элемента, единич ный выход первого триггера подключен к одному из входов второго триггера, другой вход которого соединен со входом запуска устройства, нулевой выход второго триггера подключен к управляющему входу первого ключевого элемента. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Заявка Японии Ь 47-11674,кл. 97 (7), Е 39, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР