Арифметическое устройство

О П И С А Н И Е 369564ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКбМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 01 1.1971 ( 1623207/18-24)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 08 Л 1.1973, Бюллетень10Дата опубликования описания 14.Ч.1973 М. Кл. б 061738 Комитет оо делен изобретений и открытий ори Совете Министров СССРК 681.325.57(088.8 Ав порыизобретения Бахчиев и П. И. Погребецкий А. Саакян, Г, Я илисский филиал Всесоюзного научно-исследовательского институт метрологии им. Д, И. МенделееваЗаяви АРИФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТ Предлагаемое изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для производства операций умножения,деления и извлечения квадратного корня,Известно арифметическое устройство, содержащее блок деления и извлечения квадратного корня из числа, представленногоунитарным кодом.Недостатком известного устройства являются невозможность получения результатов 10в двоичных кодах; невозможность производства рассматриваемых операций, когда подкоренное число и делимое представлены вдвоичных кодах, а результат необходимо получить в унитарном ходе; невозможность 15производства операции умножения двоичныхкодов двух сомножителей с получением произведения в унитарном коде,Предложенное устройство отличается тем,что содержит двоичный счетчик, триггеры, 20схемы И, ИЛИ и двухпозиционные переключатели. Импульсный вход первой схемыИ связан со входной клеммой, управляющий вход - с единичны выходом первоготриггера, а выход - с импульсными входами 25второй и третьей схем И и с входом блока деления и извлечения корня, выход которого связан с импульсными входами четвертой и пятой схем И. Выходы второй и четвертой, а также третьей и пятой схем И 30 попарно связаны соответственно через первую и вторую схему ИЛИ с выходной клеммой и со счетным входом двоичного счетчика, выход которого подключен к нулевому входу первого триггера, единичный вход которого подключен к управляющей клемме и к подвижным контактам переключателей, неподвижные контакты которых попарно связаны соответственно с нулевыми и единичными входами второго, третьего и четвертого триггеров, Единичный выход последнего подключен к управляющему входу третьей схемы И, а нулевой вход - к первому управляющему входу пятой схемы И, второй управляющий вход которой подключен к единичному выходу третьего триггера, нулевой выход которого подключен к управляющему входу четвертой схемы И. Единичный выход второго триггера связан с управляющим входом второй схемы И.Это позволяет расширить функциональные возможности устройства.Схема предложенного устройства представлена на чертеже.Устройство содержит совмещенный блок 1 деления и извлечения квадратного корня из числа, представленного унитарным кодом, и-разрядный двоичный счетчик 2, триггеры 8 - б, схемы И 7 - 11, схемы ИЛИ 12 и 13 и четыре двухпозиционных переключателя14 - 17, Левые входы и выходы триггеров являются нулевыми, правые - единичными, Если триггер находится в положении нуля, на нулевом выходе имеется потенциал кода единицы, если триггер находится в положении единицы, то потенциал кода единицы имеется на единичном выходе.Входная клемма 18 связана с импульсным входом схемы И 7, управляющий вход которой подключен к единичному выходу триггера 3, а выход - к входу дедительно-извлекающего блока 1 и к импульсным входам схем И 10 и 11. Выход блока 1 связан с импульсными входами схем И 8 и 9. Выходы схем И 8 и 11 через схему ИЛИ 12 связаны с выходной клеммой 19, а выходы схем И 9 и 10 через схему ИЛИ 13 - со счетным входом счетчика 2, выходом подключенного к нулевому входу триггера 3, Управляющий вход схемы И 11 связан с единичным выходом тритгера 4, управляющий вход схемы И 8 - с нулевым выходом триггера 5, единичным выходом подключенного к первому управляющему входу схемы И 9, вторым управляющим входом связанной с нулевым выходом триггера б, единичным выходом подключенного к управляющему входу схемы И 10, Клемма 20 связана с единичным входом триггера 3 и с подвижными контактами переключателей 14 - 17. Неподвижный контакт 21 переключателя 14 связан с шиной установки в блоке 1 режима работы деление частоты, а контакт 22 с шиной установки режима извлечение корня. Неподвижные контакты 23 - 25 переключателей 15 - 17 связаны соответственно с нулевыми входами триггеров 4 - б, а контакты 2 б - 28 - с единичными входами этих же триггеров. и входных клемм 29 связаны поразрядно с входами установки коэффициента деления в блошке 1, и входных клемм 30 - поразрядно с единичными входами счетчика 2.Работа устройства заключается в следующем.В исходном состоянии триггер 3 и счетчик 2 находятся в нулевых положениях, схема И 7 закрыта.При работе устройства в режиме деления, когда делимое представлено в унитарном коде, делитель - в двоичном коде, а частное необходимо получить в унитарном коде, переключатели 14 - 17 устанавливаются соответственно в положения (контакты) 21 - 25. Через входные клеммы 29 в делительно-извлекающий блок 1 заносится двоичный код делителя. После подачи ипульса на входную клемму 20 в блоке 1 устанавливается режим деление частоты, триггер 3 устанавливается в единичное положение, а триггеры 4 - б - в нулевое положение. Схемы И 7 и 8 открываются, схемы И 9 - 11 закрываются. На входную клемму 18 подается делимое в виде последовательности импульсов, которые, пройдя через схему И 7, поступают на 5 ю 15 20 гь 30 35 40 45 50 55 60 65 вход блока 1, на выходе которого формируется число импульсов, равное частному. Это количество импульсов, пройдя через схемы И 8 и ИЛИ 12, поступает на выходную клемму 9.Процесс работы устройства в режиме извлечения квадратного корня из числа, представленного унитарным кодом, когда результат извлечения необходимо получить также в унитарном коде, протекает аналогично вышерассмотренному, отличаясь от него лишь тем, что блок 1 работает в режиме извлечения квадратного корня, который устанавливается переключателем 14 за счет перевода последнего в положение (контакт) 22. Через входные клеммы 29 в блок 1 ничего не заносится, При этом результат извлечения квадратного корня из числа, представленного последовательностью импульсов, поступающей на клемму 18, формируется на выходе блока 1 в виде последовательности импульсов, которая через схемы И 8 и ИЛИ 12 по. дается на выходную клемму 19.Работа устройства в режиме деления, когда делимое представлено в унитарном коде, делитель - в двоичном коде, а частное необходимо получить в двоичном коде, заключается в следующем.Переключатели 14 - 17 устанавливаются соответственно в положения (контакты) 21, 23, 27 и 25. По команде Пуск, подаваемой на клемму 20, схемы И 7 и 9 открываются, а схемы И 8, 10 и 11 закрываются, в блок 1 устанавливается режим деление частоты, С подачей на клемму 18 делимого в виде последовательности импульсов, последняя по. ступает через схему И 7 в блок 1, на выходе которого формируется пакет импульсов, число которых равно частному, которые пройдя через схемы И 9 и ИЛИ 13, поступает на счетный вход двоичного счетчика 2, преобразуясь в нем в двоичный код.Работа устройства в режиме извлечения квадратного корня из числа, представленного унитарным кодом, с получением результата извлечения в двоичном коде заключается в следующем,Блок 1 работает в режиме извлечения квадратного корня, который устанавливается переключателем 14 за счет перевода последнего в положение (контакт) 22. При этом результат извлечения квадратного корня из числа импульсов, поступивших на клемму 18, фиксируется в виде двоичного кода в счетчике 2.При работе устройства в режиме деления, когда делимое и делитель заданы в двоичных кодах, а частное необходимо получить в унитарном коде, делимое в дополнительном коде через входные клеммы 30 заносится в счетчик 2, а код делителя через входные клеммы 29 - в блок 1. Переключатели 14 - 17 устанавливаются соответственно в положения (контакты) 21, 23, 24 и 28. С подачей на клемму 20 импульса в блоке 1 устанавлива 3695645 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 ется режим деления частоты, схемы И 7, 8 и 10 открываются, а схемы 1 Л 9 и 11 закрываются.Процесс деления начинается подачей на входную клемму 18 частоты импульсов, которая, пройдя через схему И 7, поступает в делитель частоты блока 1, непосредственно, а через схемы И 10 и ИЛИ 13 - в счетчик 2, После того, как в счетчик 2 поступит пакет импульсов, количество в котором равно делимому, на выходе последнего формируется импульс, который установит триггер 3 в нулевое положение, в результате чего схема И 7 закроется, и дальнейшее поступление входных импульсов в делительный блок 1 и в счетчик 2 прекратится.Таким образом, на входы счетчика 2 и делительного блока 1 поступает количество импульсов, равное делимому. В процессе заполнения счетчика 2 на выходе делителя блока 1 формируется количество импульсов, равное частному, которое через схемы И 8 и ИЛИ 12 поступает на выходную клемму 19. В рассматриваемом случае частное получается с точностью до целых. Точнэсть деления можно повысить на т двоичных разрядов после запятой, если делимое заносить в счетчик 2 со смещением на т разрядов в сторону увеличения. При этом результат деления получается в т раз больше. Для получения истинного частного необходимо в счетчике результата (на чертеже не показан), выделить т младших разрядов, соответствующие дробной части частного,Работа устройства в режиме извлечения квадратного корня из числа, представленного двоичным кодом, заключается в следующем.В счетчик 2 через входные клеммы 30 заносится дополнительный код подкоренного выражения. Переключатель 14 переводится в положение (контакт) 22. Остальные переключатели остаются в положениях (контактах) 21, 23, 24 и 28. С подачей импульса на клемму 20 открывается схема И 7, а в блоке 1 устанавливается режим извлечение корня. На входную клемму 18 подается частота импульсов, которая будет проходить через схему И 7 в извлекающий блок 1 и в счетчик 2. С поступлением в последний числа импульсов, равного подкоренному выражению, на его выходе формируется импульс, который блокирует дальнейшее поступление частоты импульсов в счетчик 2 и в извлекающий блок 1. На выходе последнего формируется число импульсов, равное результату извлечения, которые, пройдя через схемы И 8 и ИЛИ 12, поступает на входную клемму 19.В рассматриваемом случае извлечение квадратного корня производится с точностью до целых, С целью получения результата с точностью до т двоичных разрядов после запятой необходимо дополнительный код подкоренного выражения заносить в счетчик 2 со смещением на 2 т разрядов в сторону увеличения. При этом результат извлечения получается в т раз большим.При работе устройства в режиме умножения двух чисел, представленных двоичными кодами, когда произведение необходимо получить в унитарном коде, переключатели 14 17 устанавливаются соответственно в положения (контакты) 21, 26, 27 н 2 э. Через входные клеммы 30 в счетчик 2 заносится дополнительный код одного из сомножителей, а через клеммы 29 в блок 1 - код второго сомножителя, С подачей импульса на клемму 20 в блоке 1 устанавливается режим работы деление частоты, схемы И 7, 9 и 11 открываются, а схемы И 8 и 10 закрываются. На клемму 18 подается частота импульсов, которая, пройдя через схему И 7, поступает в делитель частоты блока 1, непосредственно, а через схемы И 11 и ИЛИ 12 - на выходную клемму 19. На выходе блока 1 формируются импульсы, которые через схемы И 9 и ИЛИ 13 поступают и счетчик 2. После того, как в счетчик 2 поступит количество импульсов, равное первому сомножителю, на выходе последнего формируется импульс, который устанавливает триггер 3 в положение нуля, в результате чего схема И 7 закрывается, н дальнейшее поступление импульсов в делитель частоты олока 1 прекращается. Число импульсов, поступившее в делитель частоты блока 1, подается на выходную клемму 19, Указанное количество импульсов и есть результат произведения.Предмет изобретенияАрифметическое устройство, содержащее блок деления и извлечения квадратного корня из числа, представленного унитарным кодом, отличаюцееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно дополнительно содержит двоичный счетчик, триггеры, схемы И, ИЛИ и двухпозиционные переключатели, причем импульсный вход первой схемы И связан со входной клеммой, управляющий вход - с единичным выходом первого триггера, а выход - с импульсными входами второй и третьей схем И и со входом блэка деления и извлечения корня, выход которого связан с импульсными входамн четвертой н пятой схем И, выходы второй и четвертой, третьей и пятой схем И попарно связаны соответственно через первую и вторую схему ИЛИ с выходной клеммой и со счетным входом двоичного счетчика, выход которого подключен к нулевому входу первого триггера, единичный вход которого подключен и управляющей клемме и к подвижным контактам переключателей, неподвижные контакты которых попарно связаны соответственно с нулевыми и единичными входамп второго, третьего н четвертого триггеров, единичный выход четвертого триггера подключен к управляющему входу третьей369564 ставитель И. Гореловахред А. Камышникова ректор Л. Бадылам Те Семан дакт аказ 1264/ ЦНИИПИ Подписноистров СССР ипография, пр. Сапунов схемы И, а нулевой выход - к первому управляющему входу пятой схемы И, второй авляющий вход которой подключен к единому выходу третьего триггера, нулевой Изд,1326итета по делам изобретений и о Москва, Ж, Раушска выход которого подключен к управляющемувходу четвертой схемы И, а единичный выход второго триггера связан с управляющимвходом второй схемы И,Тираж 647ытий при Советаб., д, 4/5