Устройство для умножения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 6. Р 7/521 " ТЕ. ОПИСАН ТЕНИЯ тельскии физиут при Горьковуниверситете сследов й инсти ельство СССР7/52, 1979.ьство СССР7/52, 1985. ОЖЕ ится к вычиседназначено апливающих. накапливаюи вычис ичного на ны с вход цифровых интег ю изобретения нкциональных ыполнения опе ффициент вида быть представ ни ключен ды регист 10 знаменаод соед ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМН(57) Изобретение отнолительной технике и пдля использования в цилительных машинах разчения, в частности -рирующих машинах. Целявляется расширение фвозможностей за счетрации умножения на коа/Ъ (где а и Ь могут БОы 1425658 А 1 лены в прямом или дополнительномкодах). Устройство содержит регистр1, 2, входы которых являются входами8, 9 числителя множителя и множимого соответственно, накапливающийсумматор 5 и схему сравнения 7, входы первого числа которой соединены с выходами регистра 2. Выходы регистра 1 соединены с входами накапливающего сумматора 5, выходы которого являются выходами 13 устройства.Вход "Пуск" 11 устройства соединенс синхровходом регистра 1 и сбросовым входом накапливающего сумматора 5. Выход схемы сравнения 7 соед нен с входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩИЛИ 4, выход которого соединен управляющими входами нак сумматоров 5, 6. Выходы щего сумматора 6 соедине ми второго числа схемы с 7, информационные входы к выходам регистра 3. Вх ра 3 соединены с входами теля множителя, а синхр1425658 30 Схема 7 сравнения (иг,3) соцержит группу элементов НЕ 17 и сумматор 18. Благодаря преобразованию 35 кода В Вщ в обратныи и подачесигнала логической единицы, например напряжения питания, на вход Кпереноса сумматора 18 последнийвыполняет операцию вычитания (А-В).Если старший ш-й разряд разности(А-В) единичный, то А В, Разряд 45 ш старших разрядов с накапливающего сумматора 6. нен с входом 11, синхровходом регистра 1 и сбросовым входом накапливающего сумматора 6. Тактовйй 12соединен с сннхровходамн регистра 2 Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено дляиспользования в цифровых вычислитель ных машинах различного назначения,в частности в цифровых интегрирующих машинах.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет выполнения операции умножения на коэфаФициент вида (где а и Ь могутбыть представлейы в прямом или дополнительном кодах)На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для умножения; на фиг. 2 и 3 представлены варианты выполнения накапливающего сумматора и схемы сравнения соответствен но. функциональная схема устройства для умножения содержит регистры 1-3, элемент ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4, накапливающие сумматоры 5 и 6 и схему 7 сравнения, Входы 8 числителя множителя, входы 9 множимого и входы 10 знаменателя множителя соединены с входами регистров 1-3 соответственно, выходы регистра 1 соединены с входами сумматора 5, выходы регистра 2 с входами первого числа схемы 7 сравнения, выходы регистра 3 - с входами сумматора 6. Вход 11 "Пуск" соединен с синхровходами регистров 1 и 3 и сбросовыми входами сумматоров 5 и 6. Тактовый вход 12 соединен с синхровходами регистра 2 и сумматоров 5 и 6, Выходы сумматора 5 соединены с .выходами 13 устройства, а выходы сумматора 6 - с входами второго числа схемы 7 сравнения, выход которой соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4, второй вход которого соединен с выходом старшего разряда регистра 3, а выход - с входами управления сложением или вычитанием сумматоров 5 и 6. 5 10 15 20 и накапливающих сумматоров 5, 6. Другой вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ4 соединен с выходом старшего разряда регистра 3. 3 ил,Накапливающие сумматоры 5 и 6 (фиг,2) содержат группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ КЛИ 14, комбинационный сумматор 15 и регистр 16, Разрядность сумматора 15 и регистра 16 равна М для накапливающего сумматора 5 и К для накапливающего сумматора 6. Разрядность входного. кода сумматоров равна,и для сумматора 5 и Е для сумматора 6, где и - разрядность числителя множителя, а 1 с - разрядность знаменателя множителя. В выбирается равным и+ш+г, где ш - разрядность множимого, а К = ш+г, где г = 0,1, дополнительное число разрядов сумматора 6. Входной и-разрядный код поступает на первые входы сумматора 15 через элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14, которые преобразуют его в обратный код если на входе Ч присутствует единичный сигнал. На выходе сумматора 15 формируется либо сумма, либо разность кода .с регистра 16 и входного кода, которая тактовым сигналом на входе С записывается в регистр 16. Так как Б больше, чем и,на старшие М-и разрядов сумматора 15поступает старший знаковый разрядкода с выхода элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14. При подаче на вход К импульсного сигнала регистр 16 зануляется ность сумматора 18 равна ш, при этомесли кш, то на вход второго числасхемы 7 сравнения подаются только, 1425658Устройство работает следующимобразом,На входы 8-10 подаются коды числителя а множителя, множимого А и знаменателя Ь множителя, а на вход 12тактовые импульсь 1 с периодом T . После включения устройства на вход 11подается сигнал "Пуск", который зануляет сумматоры 5 и 6, а в регистры 1 и 3 записывает коды а и Ь. КодА записывается в регистр 2 переднимфронтом тактового импульса. Пустькод А множимого положительный, тогдана выходе схемы 7 сравнения имеетсянулевой сигнал, так как А ) В. Есликод Ь знаменателя множителя такжеположительный, на выходе элементаИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4, устанавливаетсянулевой сигнал и к содержимому Всумматора 6 прибавляется код Ь дотех пор, пока код в накапливающемсумматоре 6 не сравняется с кодомА. Число суммирования кода Ь с содержимым сумматора 6 равно величинеА2, а в накапливающем сумматоре 5 такое же число раз просуммируется код а, Таким образом.к моменту сравнения кодов В и А в сумматоре 5 имеется код, равный 2Апри этом код в сумматоре 5 имеетзнак кода а. В дальнейшем, если кодА не изменяется или изменяется плавно, устройство переходит в следующийрежим работы, при этом в накапливающем сумматоре 6 поддерживается код,близкий по величине к коду А, а всумматоре 5 поддерживается код, рава 3ный 2, А -- . Коэффициент 2 можетЬбыть учтен при съеме информации ссумматора 5 отделением младших разрядов выходного кода в дробную частьрезультата. Если код Ь отрицательный, то на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4 устанавливается единичныйсигнал, а код результата имеет обратный знак по отношению к знаку кодаа так как код а суммируется в сумматоре 5 с обратным знаком,При отрицательном коде А на выходе схемы 7 сравнения после включения устанавливается единичный сигнал, так как выполняется А. В. Если код Ь полояслтельный, то сумматоры 5 и 6 вычитывают коды а и Ь соответственно, при этом знак результата обратный по отношению к знаку кода а, а если код Ь отрицательный, знак результата совпадает со знаком кода а.,5 Таким образом, устройство для умножения обеспечивает выполнение опе" рации умножения на коэффициент видаагде а и Ь могут быть представлены как прямыми, так и дополнительными кодами. Если Ь = 1, то устройство обеспечивает выполнение операции умножения А на целое число а, 15если а = 1, то устройство выполняет операцию деления А на целое число Ь. Погрешность 6 при умножении определяется6=а2 (1)Максимальная скорость Амаксизменения множимого, при которой поддерживается устойчивый следящий режим, определяетсяАмакс = Ь2 " lт, (2) 25 Таким образом, увеличение числаг дополнительных разрядов сумматора6 приводит к повышению точности вычи.слений, но накладывает ограниченияна скорость изменения множимого. З 0 Время вычисления нового значенияпроизведения равно Т при выполнении(2), где Х - период тактового сигнала,Формула изобретения 35Устройство для умножения, содержащее первый и вто рой регистры, входы которых являются входами множимого и числителя множителя устройствасоответственно, первый накапливающийсумматор и схему сравнения, входыпервого числа которой соединены свыходами первого регистра, а выходы второго регистра соединены с вхсдами первого накапливающего суммато. ра, выходы которого являются выходами устройства, тактовый вход которого соединен с синхровхбдом первогорегистра, а вход "Пуск" - с синхровходом второго регистра и сбросовым входом первого накапливающего сумматора,отличающееся тем, что,с целью расширения функциональныхвозможностей за счет выполнения опе"рации умножения на коэффициент вида 55ав устройство введены третий реЬгистр, входы которого являются входами знаменателя множителя устрой.Лончако Редактор Г.Гербер 6 , Тираж 704 В 11 ИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, РауПодпкомитета СССРи открытийкая наб., д. аз 4770/4 ное Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгоро Проектная ства, второй накапливающий сумматор и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, соединенный выходом с входами управления первого и второго накапливающих сум 5 маторов, синхровходы которых соединены с тактовым входом устройства, а выходы второго накапливающего сум ,матора соединены с входами второго числа схемы сравнения, выход пМень 1 пе" который соединен с первым входом злемента ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второйвход которого соединен с выходомстаршего разряда третьего регистраи входом старшего разряда второгонакапливающего сумматора, входы младших разрядов которого соединены свыходами младших разрядов третьегорегистра, синхровход которого соединен со сбросовыми входами второго ипервого накапливающих сумматоров.