Вычислительное устройство

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 20 19) 8 0 НИЕ ИЗОБРЕТЕ Ц;,Ил ОП ВТОРС ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ У СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Хабаровский политехнический институт(72) Чье Ен Ун(56) Авторское свидетельство СССР У 419905, кл. С 06 С 7/12 1973.Авторское свидетельство СССР У 674042, кл. С 06 С 7/16, 1976. (54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Цель изобретения - расширение области применения за счет вычисления квадратного корня и повышение быстродействия. Вычислительное устройство содержит компаратор 1, генератор 2 тактовых импульсов, распределитель 3 импульсов, коммутаторы 4,7 и 9, реверсивный счетчик 5, цифроаналоговыепреобразователи 6 и 8, источник 1 Оопорного напряжения и блок 11 выбора вида операции, выполненный на регистре 12 и дешийраторе 13. Устройство реализует операции умножения,деления, возведения в квадрат, вычисления обратной величины и извлечения квадратного корня иэ операндов, представленных в аналоговой фор.меРабота устройства основана нареализации принципа уравновешиваниясигналов. Выполнение каждой иэ вычисленных операций при Аиксированномположении коммутаторов 4,7 и 9 повышает быстродействие, что совместно с введением операции вычисленияквадратного корня позволяет расширить область применения устройства,1 з.п. ф-лы, 1 ил.132081Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в аналоговых и аналого-цифровых вычислительных комплексах для автоматической обработкиинформации,Цель изобретения - расширение области применения за счет вычислениякорня квадратного и повышение быстродействия. ОНа чертеже изображена блок-схемавычислительного устройства.Устройство содержит компаратор 1,генератор 2 тактовых импульсов,распределитель 3 импульсов, первыйкоммутатор 4, реверсивный счетчик 5,первый цифроаналоговый преобразователь 6, второй коммутатор 7, второйцифроаналоговый преобразователь 8,третий коммутатор 9, источник 10опорного напряжения и блок 11 выборанида операции, выполненный на регистре 12 и дешифраторе 13,Устройство работает следующим об 25разом.На вход регистра 12 блока 11 выбора вида операции подается кодоперации 0;, подлежащей воспроизведению устройством, Сигналом "Пуск" 30производится запись кода операции8 в регистр 12 и осуществляетсяодновременно запуск устройства путем, подачи тактовых импульсов с генератора 2 тактовых импульсов через распределитель 3 на вход реверсивногосчетчика 5. Код операции В с выхода регистра 12 подвергается дешифрации в дешифраторе 13 и подается науправляющие входы первого, второгои третьего коммутаторов 4,7,9. В зависимости от состояния кода О" 4,Ч,Я 1 на выходе дешифратора 13коммутаторы 4,7,9 коммутируют насвой выход один из входов, 45Работа устройства при воспроизведении отдельных математических операций следующая,При умножении сомножители Бх иБ, подаются на входы 1 и 3 соответственно, При этом кодом операцииумножения с регистра 12 выход коммутатора 4 коммутируется на свой второй вход, выход коммутатора 7 - насвой первый вход и выход коммутатора 9 - на свой третий вход, При по даче сигналаПуск" тактовые импульсы с генератора 2 заполняют черезраспределитель 3 реверсивный счет 9 2чик 5. Текущее состояние кода Х счетчика 5 преобразуется в аналоговую величину П в первом цифроаналоговом преобразователе 6 и подается на первый вход компаратора 1, который осуществляет непрерывное сравнивание величин Б и П , При уравновешивании устройства выполняется равенствоПх Пгде Б - шаг квантования, величинойкоторого при большой разрядности реверсивного счетчика можно пренебречь.В режиме умножения на аналоговой вход цифроаналогового преобразователя 6 через второй вход компаратора 4 подается опорное напряжение Пс источника 10 опорного напряжения.ПоэтомуПап"к 2 пХу (2)где х - код на выходе счетчика 5;и - количество разрядов счетчика,Из выражений 1 и 2 следует,что код х на цифровом выходе устройства пропорционален первому сомножителю Бх:и Бхтх = (2 - )ПапНа аналоговый вход цифроаналогового преобразователя 8 через первый вход коммутатора 9 подается второй сомножитель Бх . Поэтому на выходе цифроаналогового преобразователя 8; а следовательно, на аналоговом выходе устройства, получают результат в виде произведенияБ = К, Бх 1 Бхгде К= 1/Бац - коэффициент пропорциональности при умножении,Для воспроизведения операции деления делимое Бх, подается на вход 1,а делитель П - на вход 2. При этомкодом операции деления с регистра 12выход коммутатора 4 коммутируетсяна свой первый вход, выход коммутатора 7 - на свой первый вход, выходкоммутатора 9 - на свой второй наход.При уравновешивании устройства получают3 13208Откуда следует, что на цифровомвыходе устройства код пропорционаленотношению входных величинЦх 1ЭЦхггде К = 2 - 1 - коэффициент пропороциональности поцифровому выходупри делении. 0Аналоговая выходная величина Ц, пропорциональна отношениюЦх 1Ц = КЦх15 где К = Ц,х - коэффициент пропорциональности по аналоговаму выходу при делении.При воспроизведении множительно делительного соотношения входные величины Ц Ц и Цх 1 подаются на входы 1, 3 и 2 соответственно. Кодом множительно-делительной операции с регистра 12 выход коммутатора 4 ком мутируется на свой первый вход, выход коммутатора 7 - на свой первый вход, а выход коммутатора 9 - на свой третий вход. При уравновешивании устройства код на его цифровом 30 выходе пропорционален отношениюи Цх 1х = .(2 - 1)Цхъ На аналоговом выходе устройстваполучаютЦх 1 Ц хЦхьЦапЦ2" - 1 Цх=Цп Следовательно, на аналоговом выходеустройства получают 4 х хгде К = И - коэффициент пропорциональностипри извлечениикорня по аналоговому выходу. На цифровом выходе получают х = К ГО где К = ------ коэффициент пропорцианальности при извлечении корня по цифровому выходу.При вычислении обратной величины ц подается на вход 2, Кодом операции вычисления обратной величины с регистра 12 выход коммутатора 4 коммутируется на свой первый вход, выход коммутатора 7 - на свой второй вход, выход коммутатора 9 - на свой второй вход. При уравновешивании устройства ЦхЦ --хОп - 2 п 1 ф 19 4корня с регистра 12 выход коммутатора 4 коммутируется на свой третийвход, выход 7 - на свой первый вход,выход 9 - на свой второй вход. Приуравновешивании устройстваПри возведении в квадрат входная величина Ц подается на вход 1. Кодом операции возведения в квадрат с регистра 12 выход коммутатора 4 коммутируется на свай второй вход, выход коммутатора 7 - на свой первый вход и выход коммутатора 9 - на свой четвертый вход. При уравновешивании на аналоговом выходе уст-. ройства получают Цу К 3 Цхе21где КЦ 0.- коэффициент пропорциональности привозведении в квадратДля извлечения квадратного корня входная величина Ц подается на вход 1. Кодом операции извлечениял1)Цоп - коэффициентпропорцио- нальности 55 при вычислении обратной величины по- коэффициент пропорциональности при вычислении обратной величины по аналоговому выходу.выходе устройства полу1320819 Составитель С, КазиновТехред Н.Глущенко Корректор И.Муска Редактор И.Касарда Тираж 672 БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., д.4/5.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет выполнять каждуюиэ вычислительных операций при фиксированном положении коммутаторов4,7,9 за один цикл уравновешивания,что повышает быстродействие. Указанное обстоятельство, а также возможность вычисления квадратного корня 10позволяют расширить область применения устройства. формула изобретения151. Вычислительное устройство, содержащее источник опорного напряжения, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к сигнальному входу распределителя импульсов, 20 соединенного управляющим входом с выходом компаратора, стробирующим входом - с первым выходом блока выбора вида операции, а выходами - с суммирующим и вычитающим входами ревер сивного счетчика, выход которого подключен к цифровому выходу устройства и цифровому входу первого цифроаналогового преобразователя, соединенного аналоговым входом с выходом 30 первого коммутатора, а выходом - с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к выходу второго коммутатора, соединенного первым сигнальным входом с входом первого операнда устройства, при этом первый сигнальный вход первого коммутатора подключен к входу второго операнда устройства, а управляющие входы коммутаторов соединены с соответствующими выходами блока выбора вида операции, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет вычисления корня квадратного и повышения быстродействия,в него введены второйцифроаналоговый преобразователь и третий коммутатор, подключен" ный первым сигнальным входом к входу второго операнда устройства, вторым сигнальным входом - к выходу источника опорного напряжения и вторым сигнальным входам первого и второго коммутаторов, третьим сигнальным входом - к входу третьего операнда устройства, четвертым сигнальным входом - к входу первого операнда устройства, управляющими входами - к соответствующим выходам блока вы" бора вида операции, а выходом " к аналоговому входу второго цифроаналогового преобразователя, соединенного цифровым входом с выходом реверсивного счетчика, а выходом - с аналоговым выходом устройства и третьим сигнальным входом первого коммутатора.2, Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок выбора вида операции содержит дешифратор и регистр, соединенный информационным входом с шиной ввода кода операции, входом управления записью - с шиной запуска и первым выходом блока выбора вида операции, а выходом - с входом дешифратора, подключенного выходами к остальным выходам блока выбора вида операции.