Устройство для вычисления разности квадратов двух чисел

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А а г заг 00 РЕТЕНИТВУ АНИЕ ИЗ ВТОРСН У СВИДЕТЕЛЬ ьство ССС 1974 тво СССР 1978ОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Украинский заочный политехнический институт(56) 1. Авторское свидетел Рй 430389, кл, С 06 Р,7/38,2. Авторское свидетельсй 780006, кл. 6 06 Г 7 Г 58,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯРАЗНОСТИ КВАДРАТОВ ДВУХ ЧИСЕЛ,содер"жащее. накапливающий сумматор, счетчик, первый и второй .триггеры, первый элемент И, первый элемент ИЛИ,первый элемент задержки и группуэлементов И, причем информационные вхо"ды накапливающего сумматора соединены соответственно с выходами элементов И группы, первые входы элементов И группы соединены соответственно с разрядными выходами счетчика, вторые входы элементов И груп- .пы соединены с выходом первого элемента задержки, вход второго разрядасчетчика соединен с выходом первогоэлемента ИЛИ, а выход первого элемента И соединен с входом установкив "1" первого триггера, прямой и инверсный выходы которого являются знаковыми выходами устройства, о т л М"ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности работы, в неговведены третий триггер, второй элемент И, второй элемент,ИЛИ, второйэлемент задержки, первый и второйФормирователи импульсов, причем вхо"ды установки в н 1" второго и третьего триггеров являются первым и вторым информационными входами устройства соответственно, входы установки в "0" второго и третьего триг .герое соединены с выходом первогоэлемента ИЛИ, прямой выход второготриггера соединен с первыми входами второго элемента И и второгоэлемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с входом первого фор"мирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, прямой выход треть" Яего триггера соединен с вторыми входами второго элемента И, второгоэлемента ИЛИ и с первым входом первого элемента И, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с входом второго формирователя импульсов, выход второгоформирователя импульсов соединен свходом первого элемента задержки ис вторыми входами первого элемента И и первого элемента ИЛИ.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении специализированных вычислителей,Известно устройство для вычисления разности квадратов двух цнсел, содержащее накапливающий сумматор, триггер и элемент И11,Недостатком устройства являетсяего низкое быстродействие, связанное с необходимостью преобразования число-импульсного кода в параллельный,Наиболее близким по техницескойсущности к изобретению является устройство для вычисления разности квадратов двух чисел, содержащее накапливающий сумматорсцетцик, первыйи второй триггеры, первый элементИ, первый элемент ИЛИ, первый элемент задержки и группу элементов И,причем информационнь 1 е входы накапливающего сумматора соединены соответственно с выходами элементов Игруппы, первые входы элементов И 25группы соединены соответственно сразрядными выходами счетчика, вторыевходы элементов И группы соединеныс выходом элемента задержки, входвторого разряда счетчика соединен с ЗРвыходом элемента ИЛИ, а выход перво"го элемента И соединен с входом установки в "1" первого триггера, прямой и инверсный выходыкоторого являются знаковыми выходами устройства21.Недостатком известного устройства является его низкая надежностьфункционирования, выражающаяся втом, цто при рассогласовании во вре"мени импульсов кодов чисел, подавае"мых на входные шины, устройство выдает ложный результат выцислений,Целью изобретения является повышение надежности работы устройства. 4Поставленная цель достигается тем,цто в устройство для выцисления разности квадратов двух чисел, содер -жащее накапливающий сумматор, счетчик, первый и второй триггеры, пер"вый элемент И, первый элемент ИЛИ,5 Рпервый элемент задержки и группу эле.ментов И, причем информационные входы накапливающего сумматора соединены соответственно с выходами элементов И группы, первые входы элементов И группы соединены соответственно с разрядными выходами счетчика, вторые входы элементов И груп пы соединены с выходом первого элемента задержки, вход второго разряда счетчика соединен с выходоМ первого элемента ИЛИ, а выход первого элемента И соединен с входом установки в "1" первого триггера, прямой и инверсный выходы которого являются знаковыми выходами устрой" ства, введены третий триггер, второй элемент И, второй элемент ИЛИ, второй элемент задержки, первый и второй формирователи импульсов, прицем входы установки в "1" второго и третьего триггеров являются первым и вторым информационными входами устройства соответственно, входы установки в "0" второго и третьего триггеров соединены с выходом первого элемента ИЛИ, прямой выход второго триггера соединен с первыми входами второгоэлемента Ии второго элемента ИЛИ,выход второго элементаИ соединен свходом первогоформирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, прямой выход третьего триггера соединен с вторыми входами второго элемента И, второго элемента ИЛИ и с первым входом первого элемента И, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с входом второго формирователя импульсов, выход второго формирователя импульсов соединен с входом первого элемента задержки и с вторыми входами первого элемента И и первого элемента ИЛИ.На чертеже, представлена функциональная схема устройства для вычисления разности квадратов двух чисел,Устройство содержит накапливающий сумматор 1, сцетцик 2, первый, второй и третий триггеры 3-5, первый и второй элементы ф 6 и 7, первый и второй элементы ИЛИ. 8 и 9, первый и второй элементы 10 и 11 задержки, группу 12 элементов И, первый и второй формирователи 13 и 14 импульсов, причем входы установки в "1" второго и третьего триггеров 4 и 5 являются первым и вторым инфоомационными входами 15 и 16 устройства, прямой и инверсный выходы первого триггера 3 являются знаковыми выходами 17 и 18 устройства, прямой выход вто.рого триггера 4 соединен с первымивходами второго элемента И 7 и второго элемента ИЛИ 9, прямой выходтретьего триггера 5 соединен с вторыми входами второго элемента И 7,второго элемента ИЛИ 9 и первым входом первого элемента И 6, выход .второго элемента И 7 соединен с входомпервого формирователя 13 импульсов,выход которого соединен с первым вхо.дом первого элемента ИЛИ 8, выходвторого элемента ИЛИ 9 соединен свходом второго элемента 11 задержки,выход которого соединен с входомвторого формирователя 14 импульсов,выход второго формирователя 14 импульсов соединен с вторыми входамипервого элемента И 6, первого элемента ИЛИ 8 и входом первого элемента 10 задержки, выход первого 20элемента ИЛИ 8 соединен с входом второго разряда счетчика 2 и с входамиустановки в "0" второго и третьеготриггеров 4 и 5, выход первого эле"мента И 6 соединен с входом установки в "1" первого триггера 3, разрядные выходы счетчика 2 - соответственно с первыми входами элементовИ группы 12, вторые входы которой сое"динены с выходом первого элемента 10 Зозадержки, выходы элементов И группы2 соответственно соединены с инфор.мационными входами накапливающегосумматора 1.: Устройство для вычисления разнос- З 5ти квадратов двух чисел работаетследующим образом,В исходном состоянии первый, второй и третий триггеры 3-5 находятсяв нулевом положении, в сумматоре 1 , 40записано число "0",в счетчике 2 записано число (2 -), где в - числот 3разрядов счетчика 2 (цепи установкив исходное состояние на чертеже непоказаны),45При поступлении на входы 5 и 16импульсов кодов чисел по переднемуфронту этих импульсов срабатываютвторой и третий триггеры 4 и 5. Сигналы с единичных выходов триггеров 4 50и 5 запускают через второй элемент .ИЛИ 9 второй элемент 11 задержки.Кроме того, при появлении сигналовна единичных выходах обоих триггерови 5 срабатывает второй элемент55И 7, и первый формирователь 13 импульсов формирует импульс, поступаю"щий через первый элемент ИЛИ 8,на счетный вход второго разряда счетцика 2 и на входы установки в "0"триггеров 4 и 5, которые по заднемуфронту этого импульса устанавливаются в нулевое положение, при этомс входа второго элемента 11 задержки снимается сигнал, и на его выходесигнал не появляется. В счетчике 2записывается число "1". При поступлении на входные шины 15 и 16 последующих импульсов кодов устройство .работает аналогично, только послекаждой пары импульсов на входах 15и 16 в счетчик 2 записывается каждый раз последующее нечетное число(т.е. 3,5,7),После окончания кода одного изчисел ( допустим кода, поступавшегона вход 15 ) элемент И 7 прекращаетработу, так.как триггер 4 находитсяв нулевом положении. Каждый из последующих импульсов, поступающих навход 16, устанавливает триггер 5 вединичное состояние. Сигнал с единичного выхода триггера 5 каждыйраз запускает элемент 11,задержки.Через время задержки Год на выходе элемента 11 задержки появляется сигнал, из которого формирователь 14. формирует импульс,поступающий:.а вход элемента 10 задержки ичерез элемент ИЛИ 8 на счетный входвторого разряда счетчика 2, записы.вая в нем следующее нечетное число,и на входы установки в "0"триггеров 4 и5,устанавливая их в нулевое состояниепо своему заднему фронту. Через время задержки 7 о импульс с выходаэлемента 10 задержки переписываетчерез элементы И группы 12 содержимое счетчика 2 в. накапливающий сумматор 1. Кроме того, импульс с выхода формирователя 14 йроходит через элемент И 6 на вход триггера 3,переводя его в единичное состояние.Аналогично работает устройство, ес"ли первым окончится код числа навходе. 16, только в этом случае срабатывает триггер 4, а триггер 5 находится в нулевом состоянии, несрабатывает элемент И 6, и триггер 3остается в нулевом состоянии.Гаким.образом, после окончаниякодов: обоих чисел в сумматоре 1 бу"дет записана разность квадратов чисел, коды которых были поданы навходы 15 и 16. При этом, если больше число, код; которого подавалсяна вход 15, то сигнал имеется навыходе 18, если больше число, код1024905 10 В, ГусевКорректор Составителько Техред А.А едактор В, Д ирнякЗаказ 4396/45ВНИИПИ Гпо дела113035,Подписноитета СССРрытийкая наб д.4 лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,которого подавался на вход 6, тосигнал имеется на выходе 17.Величина отставания М импульсовкода одного числа от соответствующих импульсов кода другого числа,допустимая при нормальной работе, оп"ределяется из следующих временных соотношений;/ 4(,е) 9 1.1=Щ +СР ЗаДгде с. - время от момента появленияопережающего .импульса кода. числа навходе до момента появления импульса на+ 9 4сБр Фаргде й - время от момента появленияопережающего импульса на входе домомента сброса элемента .11 задержки,- услоеие, при котором непоявляется импульс на выходе элемента 11 задержки, если имеются импульсы кодов чисел на обоих входах15 и 16, т.е,45) 9д+4 И)ср ср с М с 9 7 + 415), 9 ИсР и сБр Щф сбр р4 й)где й- время сброса триггера Ч Я;Ф 9 " время исчезновения сигнала на 5 сБрвыходе элемента ИЛИ Э, сР время установки элемента 11 задержки висходное положение при исчезновении сигнала на его входе,ьсф, 4.+ 9 1 1 Ъ .ю 01 и сР СР ср 4(б) 9 НСОР СБР фее 15Неравенство длительностей импульсов кодов чисел не влияет на работуустройства.Дополнительное введение триггера, элементов И, ИЛИ и задержки,двух Формирователей импульсов и новых связей выгодно отличает предлагаемое устройство от известного,.так как рассогласование по времениимпульсов кода или неравенство ихдлительностей не приводит к ложнойработе, и, кроме того, в группе элементов И применены двухвходовые эле.менты:вместо трехвходовых.