Устройство для умножения

( 9) (11 1 С 06 Р 7/ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОП АВТОРСКОМ ТЕЛЬСТ л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГ 1 О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1, Патент США В 3414720, кл. 6 06 Р 7/52, опублик. 1964.2. Авторское свидетельство СССР У 855657, кл, 6 06 Г 7/52, 1979 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ, содержащее группу триггеров и группу элементов И, причем выход каждого 1.-го элемента И группы (где =19) соединен с первым входом (.1 +1)"го элемента И группы, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цеью повышения точности и упрощения устройства при организаций многоканального умножения, в него введены 4 селекторов-мультиплексоров (где И - число каналов умножения), М делителей частоты, первая и вторая группы элементов И-НЕ, причем выход каждого селектора-мультиплексора соединен с входом соответствующего делйтеля частоты, выходы которых являются,выходами устройства, выходы К элементов И-НЕ первой группы (где К - число разрядов группы управляющих входов селектора-мультиплексора) соединены с соответствующими разрядами групп входов управления А/ селекторов-мультиплексоров, выходы 2 -1 элементов И-НЕ второй группы соединены соответственно с входамиэлементов И-НЕ первой группы, прямой выход первого триггера группы, содержащей 2"+1 триггеров, соединен с входами синхронизации И селекторов-мультиплексоров, счетные входы каждого последующего триггера группы соединены с прямым выходом предыдущего, счетный вход первого триггера группы является входом множимого устройства, выходы элементов И-НЕ второй группы соединены соответственно с вторыми входами элементов И группы, выходы которых соединены соответственно с первыми входами элементов И-НЕ второй группы с второго по (2"-1)-й, первый вход первогоэлемента И-НЕ второй группы соединен с инверсным выходом второго триггера группы и первым входом первого элемента И группы, вторые входы элементов И-НЕ второй группы соединены соответственно С прямымивыходами триггеров группы с третьего по (2"+1)-й, информационные входы Ф селекторов-мультиплексоров являются входами множителей 4 каналовустроиства.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь 10 Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для умножения,содержащее группу триггеров и группуэлементов И, причем выход каждого(1+1)-го элемента И группы, введеныИ селекторов-мультиплексоров (где зовано при построении вычислительных систем и устройств управления.Известно устройство для умножения, содержащее источник импульсной последовательности, двоичный счетчик, элементы И, элемент ИЛИ, мультивибратор, элементы задержки и триггер 111.Недостатками устройства являются его сложность, нерегулярность структуры по разрядам и низкая помехозащищенностьНаиболее близким по технической сущности к изобретению яьляется двоичный умножитель, содержащий п счет.ных триггеров (и - разрядность умножителя), первую и вторую группы элементов. И и элемент ИЛИ, причем первые входы д-х элем нтов И первой группы (1. 1п) соединены соответственно с входами (и-+1)-х разрядов кода множителя, вторые входы - с.инверсными выходами -х счетных 25 триггеров, а выходы - с выходами элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства, счетные входы триггеров соединены с входомпрямой импульсной последовательности З умножителя, первые входы х-х элементов И второй группы - с прямыми выходами соответствующих триггеров, выход каждого 1-го элемента И второй группы (1=1п) соединен с вторым входом (1+1)-го элемента И вто 5 рой группы, в:одом управления (1+1)- го триггера и третьим входом (1+1)- го элемента И первой группы, четверрые входы (1+1)-х и третий вход пер 40 вого элементов И первой группы соединены с входом инверсной импульсной последовательности умножителя 2Недостатками известного устройст-" ва являются невысокая точность и сложность при организации многоканального умножения.Цель изобретения - повьпдение точности и упрощение устройства при организации многоканального умножения. И - число каналов умножения), В делителей частоты, первая и вторая группы элементов И-НЕ, причем выходкаждого селектора в мультиплексо соединен с входом соответствующего делителя частоты, выходы которых являются выходами устройства, выходы К элементов И-НЕ первой группы (где К - число разрядов группы управляющих входов селектора-мультиплексора) соединены с соответствующими разрядами групп входов управления М селекторов-мультиплексоров, выходы 2 -1 элементов И-НЕ второйКгруппы соединены соответственно с входами К элементов И-НЕ первой группы, прямой выход первого триггера группы, содержащей 2"+1 триггеров, соединен с входами синхронизации М селекторов-мультиплексоров, счетные входы каждого последующего триггера группы соединены с прямым выходом предыдущего, счетный вход первого триггера группы является входом множимого устройства, выходы элементов И-НЕ второй группы соединены соответственно с вторыми входами элементов И группы, выходы которых соединены соответственно с первыми входами элементов И-НЕ второй группы с второго по (2"-1)-й, первый вход первого элемента И-НЕ второй группы соединен с инверсным выходом второго триггера группы и первым входом первого элемента И группы, вторые входы элементов И-НЕ второй группы соединены соответственно с прямыми выходами триггеров группы с третьего по (2 +1)-й, информационныеквходы Н селекторов-мультиплексоров являются входами множителей В каналов устройства.На чертеже представлена функциональная схема двухканального устрой" ства для умножения с трехразрядными.Входами управления селекторов-мульти плексоров. Устройство содержит группу из (2 +1) триггеров 1, первую группу изКК элементов И-НЕ 2, группу из (2" -2) элементов И 3, вторую группу иэ (2 -1) элементов И-НЕ 4, Ю делителей 5 частоты, М селекторов-мультиплексоров 6 и И входов 7 множителей, причем счетный вход первого триггера 1 группы является входом множительного устройства, счетные входы каждого последующего триггера1 группы соединены с прямым выходом предыдущего, прямойвыход первого триггера 1 группы соединен с входами синхронизации М селекторов-мультиплексоров 6, выходы элементов И 3 группы соединены соответственно с первыми входами элементов И-НГ 4 второй группы начиная с второго, первый вход первого элемента И-НЕ 4 второй группы соединен с инверсным выходом второго триггера 1 группы, выходы элементов И-НЕ 4 второй группы соединены соответственно с входами элементов И-НЕ 2 первой группы, выходы которых соединены с соответствующими разрядами групп входов управления селекторов-мультиплексо-. ров 6, выход каждого из Н селекторов-мультиплексоров 6 соединен с входом соответствующего делителя 5 частоты, выходы которых являются выходами устройства, каждый из входов 7 множителей устройства соединен с информационными входами соответствующего селектора-мультиплексора 6, первые входы элементов И 3 группы соединены соответственно с первыми входами элементов И-НЕ 4 второй группы с первого по (2-2)-й, вторые входы элементов И 3 группы соединены соответственно с выходами элементов И-НЕ 4 второй группы с первого по (2"-2)-й, вторые входы элементов И-НЕ 4 второй группы соединены соответственно с прямыми выходами триггеров 1 группы начиная с третьего.Устройство работает следующим образом. Тактовые импульсы, представляющие собой частоту множимого, поступают на вход множимого устройства и далее на триггеры 1 группы. На выходе триггера 1 появляется код, который проходит от каждого .выхода триггера 1 через элементы И-НЕ 4 второй группы, Сигналы, которые появляютСя на выходе элементов И-НЕ 4 группы, зависят от выходных сигналов, кото" рые формируются на выходе элементов И 3 и элементов И-НЕ 4 второй группы предыдущего разряда триггера 1 группы, Таким образом, осуществляется зависимость последующих выходных сигналов элементов И-НЕ 4 второйгруппы от предыдущих сигналов с выходов элементов И 3 группы и элементов И-НЕ 4 второй группы.1 О Частотный поток импульсов на выходе селектора-мультиплексора 6 имеет следующее значение в соответствующие 15 20 25 30 35 40 459 50 55 Формировани выходнь 1 х спгп;.1 п и элементов И-НЕ 4 второй группы и зависимости от состояния триггеров 1 группы осуществляется по арифмстпческо-логической функцииХ = ЛЧ(Л),где Л - мгновенное значение двоичного кода на выходе триггеров 1;Л - инверсия этого кода;Ч - операция поразрядного логического сложения "ИЛИ",Приведенная зависимость между выходами триггеров 1 и выходами элементов И-НЕ 4 второй группы дает возможность кодировать выходные сигналы элементов ИЛИ-НЕ 4 второй группы.Выходные сигналы элементов И-НЕ 4 второй группы поступают на входы элементов И-НЕ 2 первой группы. Так как возникновение отрицательного сигнала (нуля) на выходе элементов И-НЕ 4 второй группы возможно только на одном из этих элементов, то соответствующим кодированием формируется код на выходе элементов И-НЕ 2 первои группы. Нулевой потенциал на выходе элементов И-НЕ 4 второй группы вызывает положительный сигнал на выходе элементов И-НЕ 2 первой группы путем комбинации подключения многовходовых элементов И-НЕ 2 первой группы. Количество линий связи между выходами элементов И-НЕ 2 первой группы и управляющими входами селектора-мультиплексора 6 составляет К+1.По К линиям связи передается адресная .информация, и одна линия связи используется для синхронизации устройства, Например при связи между блоками устройства при К=З на информационные входы каждого селектора- мультиплексора 6 поступает 2 к разрядный двоичный.код от входа 7 множителя каждого канала. На выходах В селекторов-мультиплексоров 6 сформирован сигнал при наличии сигнала на соответствующем разряде канала входа 7 множителя, поступающего на инфор- мационные входы селекторов-мультиплексоров 6, а также при наличии синхрониэирующего импульса на входе синхронизации селектора-мультиплексора 6.1160401 э 379/ ираж 10 сиое филмал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 моменты формирования кода на ега уцравляющих входах:где Г - частота синхронизирующихстробирующих импульсов,ш - номер информационнага входаселектора-мультиплексора б.Например, при наличии разрешения на первом (0) информационном входе селектора-мультиплексора 6 ега выходная частота Г/2. При наличии разрешения на втором (" 1") информационном входе выходная частота Г/4 и т.,д. Таким образом на выходе селектора- мультиплексора 6 формируется импульсная последовательность несовпадающих во времени импульсов. При высоком уровне сигнала, например, на первом и И втором инФормационных входах селектора-мультиплексара 6 частотные последовательности импульсов суммируются,При сигнале на всех информационных входах селектора-мультиплексора 25 6 на его выходе выходная частота равна частоте синхронизирующих импульсов. Импульсы с выхода селектора- мультиплексора 6 поступают на вход делителя 5 частоты для выравнивания частотнога потока импульсов. Частота следования импульсов на выходе всехканалов пропорциональна частотномупотоку мнажимага и коду множителя всоответствующем канале. Точность работы устройства достигается за счет Формирования равномернага частотного потока импульсов. Точность предложенного двоичного умножителя повышается за счет использования делителя частоты, коэффициент деления которого учитывает код, соответствующий множителю канала, при котором наибольшая относительная.,погрешность неравномерности интервала частотного потока импульсов. Таким образам, в предложенном устройстве снижена загрузка каналов передаваемой информацией о величине множимаго, уменьшено количество каналов и уменциена их информационная загрузка, так как информация, которая передается с более высокой частотой, использует меньше каналов. Предложенное устройство также дает возможность уменьшить количество линий связи между общими блоками и канальными более чем в 2 раза, уменьшить объем передаваемой информации за счет оптимальнага кодирования и синхронизации работы всего устройства