К-значный фазоимпульсный сумматор

Номер патента: 450163

Авторы: Бобров, Журкин

ZIP архив

Текст

(32) Приори суд стааннмн кавнтет Мннистрав СССР аве 53) УДК 681.385,5(088.8 тень4 Опубликовано 15.11.74. а дал иизабретениикрмтий ата опубликования описания 28,05. 72) Авторы изобретения Е. Бобров и В, А, Журк 71) Заявитель Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожнтранспорта им, акад, В. Н. Образцова-ЗНАЧНЫЙ ФАЗОИМПУЛЬСНЫЙ СУММАТО Изобретение относится ктельной техники, а такженено в автоматике и в прибИзвестны схемы К-значидержащие два двоичных дира, схему Запрет, двухтрегистр сдвига и формированых кодов суммы и перенсхемы содержат соединениества элементов различных тний, что приводит к сложньполнения операций многознния. области вычисли- может быть примеоростроении.ых сумматоров, сонамических триггеактный кольцевой тель фазоимпульсоса. Однако такиебольшого количеипов и наименовам алгоритмам выачного суммироваЦель изобретения заключается в уменьшении количества элементов, составляющих схему сумматора, и упрощении алгоритма выполнения операции суммирования.Эта цель достигается путем использования феррит-транзисторных ячеек (ФТЯ), соединенных в специальную схему, выполняющую операцию суммирования двух слагаемых и переноса из предыдущего разряда. Эта схема содержит входные шины слагаемых, подсоединенных к единичным установочным входам соответствующих динамических триггеров, выходы которых через схему Запрет соединены с шиной сдвига двухтактного кольцевого регистра и входной шиной переноса. Выходы разрядов кольцевого регистра сдвига соединяются с соответствующими входами записи формирователя фазоимпульсного кода суммы и переноса, а выходы последнего являются выходами суммы и переноса соответственно,Схема к-значного фазоимпульсного сумма тора изображена на чертеже.К-значный фазоимпульсный сумматор представляет собой схему, содержащую (31+9) ФТЯ. Сумматор имеет входы двух слагаемых Х, и Х и переноса Р;, и выходы суммы Х и 0 переноса Р;. Вход первого слагаемого подсоединен к установочно.;.у входу по записи динамического триггера на ячейках 1 и 2.Вход второго слагаемого подсоединен к ус тановочному входу по записи динамическоготриггера на ячейках 3 и 4, Вход переноса из предыдущего разряда подсоединен к схеме сборки на выходе устройства Запрет. Динамические триггеры имеют общий вход уста новки в нулевое состоние тактом тф . Шиныпостоянных тактов подсоединены к обмоткам ФТЯ динамических триггеров таким образом, что в нулевом состоянии все динамические триггеры генерируют импульсы по такту та 5 (инициирующие ячейки 2 и 4), а в единичномсостоянии (инициирующие ячейки 1 и 3) генерируют импульсы, соответственно, по тактам т 4 и т;, Выходы динамических триггеров объединяются в схему сборки и подсоединяются 30 на обмотки считывания верхней и нижней ячеек 5 и 6 устройства, выполняющего функцию Запрет по т 1, на обмотки записи которых подсоединены шины постоянных тактов тз и тз, а выход объединен схемой сборки с входом переноса из предыдущего разряда.Таким образом, динамические триггеры, устройство Запрет и схемы сборок преобразуют информаци 1 о входных переменных в число импульсов, Выход устройства преобразования подсоединен к обмоткам считывания ФТЯ верхнего ряда двухтактного кольцевого регистра сдвига.Схема регистра сдвига содержит 2 й ячеек 7, 8, 9, , (21+5), (21+6), соединенных в кольцо по обмоткам записи, К входу записи первой ячейки 7 регистра подсоединена шина редкого такта начальной установки т 1 . К нижнему ряду ФТЯ регистра сдвига через эмиттерные входы подсоединена схема управления сдвигом информации (21+9). На обмотки считывания нижнего ряда ФТЯ регистра сдвига и ФТЯ управления сдвигом подсоединены шины постоянных тактов ть тз и т 7 и шина редкого такта тф. На обмотку записи ячейки управления сдвигом информации регистра подсоединены шины постоянного такта т 4 и т, и шина редкого такта т - , а на обмотку гашения - шина редкого такта т 2.К нижнему ряду ФТЯ регистра сдвига через эмиттерные входы подсоединена схема управления вывода результата (21+10). К обмотке записи ячейки управления вывода подсоединена шина редкого такта т 2, а к обмотке считывания - шина редкого такта тз . Линии связи ячейки управления вывода информации со схемой сборки и эмиттерным входом каждой ФТЯ нижнего ряда ячеек регистра сдвига по токовому принципу подсоединены к обмоткам записи ФТЯ устройства формирования фазоимпульсного кода результата операции суммирования (21+11), (2 Уг+12), , (Зонг+8), (ЗА+9). Линия связи ячейки управления работой регистра связи с эмиттерным входом ячейки (2 Й+б) по токовому принципу подсоединена к обмотке запи. си ячейки (21+7) схемы формирования переноса в старший разряд.Схема переноса в старший разряд содержит две ФТЯ (21+7) и (21+8). Выход ячейки (21+7) подсоединен к обмотке записи ячейки (21+8) задержки переноса до следующего цифрового периода, К обмотке считывания схемы подсоединены шины редких тактов (к ячейке (21+7) - т и тз - 1 - к ячейке (21+8),К обмоткам считывания верхнего ряда ФТЯ регистра сдвига подсоединен выход устройства преобразования информации в число импульсов. К обмоткам считывания верхнего ряда ФТЯ регистра сдвига для выполнения операции вывода результата и гашения информа 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ции в регистре подсоединены шины редких тактов т,Схема устройства формирования фазоимпульсного кода результата содержит (Й - 1) ФТЯ (21+11), (21+12) (3 г+8), (Зй+9).На обмотки записи ФТЯ подсоединены соответствующие линии связи от схемы управления вывода результата, Каждая линия связи соответствует определенному значению результата, На обмотки считывания подсоединены соответствующие шины редких тактов-з, , сз - 1. Выходы Ячеек УстРойства формирования фазоимпульсного кода результата подсоединены к схемам сборки. Выход последней схемы сборки устройства является выходом к-значного фазоимпульсного сумматора.Слагаемые, поступающие на входы к-значного фазоимпульсного сумматора, представлены в фазоимпульсной форме, причем каждому нз к возможных значений (О, 1, 2, (Й - 1) соответствует наличие импульса тока по соответствующему такту (т-з - , -зй й - 1 й - 2 з з)2 1Для нормального суммирования информации все слагаемые подаются в одном цифровом периоде, а результат операции получается в следующем цифровом периоде, кроме нулевого значения результата (нулевое значение результата выводится в том же цифровом периоде).За цифровой период принимается временный интервал между двумя токовыми импульсами редкого такта т, в генераторе тактовых импульсов. За тактовый период принимается временной интервал между двумя токовыми импульсами постоянного такта ть Количество тактовых периодов, необходимых для правильной работы сумматора, равно й (й - значность системы счисления). Количество тактов в тактовом периоде, необходимых для правильной работы сумматора, равно 8. Такты, повторяемые в каждом тактовом периоде, называются постоянными и обозначаются как т а такты, повторяемые в каждом цифровом периоде только один раз и в определенном тактовом периоде называются редкими и обозначаются как т.Работу схемы можно проследить на примере сложения двух чисел Х 1=4, Х 2=1 и переноса Р; 1=1,Пусть 1=5, перед выполнением операции суммирования динамические триггера находятся в нулевом состоянии, устройство Запрет - в запертом состоянии, так как по такту 1 1 поступил импульс гашения, В регистр сдвига, в ячейку 7, произведена начальная установка по такту т 11, Код числа Х, =4 предусматривает появление токового импульса по такту гз, Х 2= 1 по такту з ви Р;,= 1 по такту тз в. Но по такту т 2 все динамические тригеры срабатывают и считывают информацию ячеек 5 и 6. На выходе схемы Запрет45 50 55 импульс не появляется, так как схема Запрет погашена по такту ть По такту т, записывается информация в ячейку 1 - первое слагаемое. По такту т 4 динамический триггер срабатывает и считывает информацию схемы Запрет, подготовленную к работе по такту тз. Выход ячейки 6 считывает сдиничку информации из ячейки 7 регистра сдвига, которая записывается в ячейку 8 нижнего ряда регистра по такту т 4 Ячейка управления сдвигом (21+9) подготовлена к работе тактом т, и следующий постоянный такт т считывает информацию двухъярусной схемы из ячеек 8 и (21+9), Токовый импульс переводит в единичное состояние ячейку 9 верхнего ряда регистра сдвига, По постоянному такту т происходит формирование состояния первого динамического триггера, а по т, - ячейки (21+9), Так как в ФТЯ нижнего ряда регистра информация отсутствует, постоянным тактом т, гасится информация ячейки управления сдвигом (2/г+9). В следующих втором и третьем тактовых периодах схема работает аналогично описанному выше,В (й - 1) четвертом тактовом периоде динамический триггер на ячейках 3 и 4 переводится в единичное состояние кодом числа Хг=1. Инициирующей ячейкой становится ячейка 3. Это вызывает появление токовых импульсов на входе схемы Запрет в (Й - 1) период по тактам т 4 ив , Так как перед появлением каждого импульса со схемы сборки устройст. во Запрет постоянными тактами т и т устанавливается в рабочее состояние, то на выходе ячейки 6 появляются токовые импульсы но тактам т 4- и т-, которые объединяются на схеме сборки с токовым импульсом переноса по такту тф -и с помощью нижнего ряда ячеек регистра, считываемых тактами т, т 7, т и ячейки управления сдвигом (21+9), подготавливаемой тактами т 4, ть т - , продвигают единичку информации до ячейки 9, которая в (й - 2) тактовом периоде сохранилась в ячейке (2 й - 3), При считывании двухьярусной схемы из ячеек (21+6) и (21+9) происходит запись единицы информации в схему формирования переноса в ячейку (2 Й+7). По такту тф все динамические триггеры устанавливаются в нулевое состояние, и заканчивается продвижение единицы информации в регистре сдвига. Место положения единицы информации в регистре сдвига по такту тф определяет результат операции суммирования.По такту т в устройстве формирования переноса единица информации перезаписывается в ячейку (21+8) запоминания переноса 5 10 15 20 25 30 35 до следующего цифрового периода и считывается в следующем цифровом периоде в (к - 1) тактовом периоде по такту тв следующий цифровой разряд сумматора.По такту тгасится ячейка (2 й+ 9) управления сдвигом, и подготавливается к работе ячейка управления вывода информации (21+10). В регистре сдвига единица информации перезаписывается в нижний ряд ФТЯ, т. е, в ячейку 10. По следующему такту -Д происходит срабатывание двухъярусной схемы из ячеек (21+10) и 10. При срабатывании двухъярусной схемы записывается единица информации в ячейку схемы формирования фазоимпульсного кода результата (21+11), одновременно в регистре сдвига единица информации записывается в ячейку 11. По такту тф эта единица перезаппсывается в нижний ряд ФТЯ регистра сдвига, Так как в ячейке управления сдвигом (21+11) информация погашена тактом т 7, то тактом т, гасится единица информации в нижнем ряду регистра сдвига (в ячейке 12) и, одновременно, происходит начальная запись единицы информации в ячейку 9.По такту т -второго цифрового периода считывается единица информации из ячейки (21+11), что соответствует фазоимпульсному коду числа 1, а по такту та - единицай - 1информации из ячейки (21+8), что соответствует переносу в следующий разряд числа 1 в фазоимпульсном коде,Таким образом, получен результат суммирования 1 и перенос в старший разряд 1, В десятичной системе счисления это соответствует числу 6 (результат правильный) 4-1-1+1=био) =11(д. Предмет изобретения К-значный фазоимпульсный сумматор, содержащий два двоичных динамических триггера, схему Запрет, двухтактный кольцевой регистр сдвига и формирователь фазоимпульсных кодов суммы и переноса, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью упрощения устройства, входные шины слагаемых подсоединены к единичным установочным входам первого и второго динамических триггеров, выходы которых через схему Запрет соединены с шиной сдвига двухтактного кольцевого регистра сдвига и входной шиной переноса, причем выходы разрядов кольцевого регистра сдвига соединены с соответствующими входами записи формирователя фазоимпульсного кода суммы и переноса, а выходы последнего соединены с выходами суммы и переноса соответственно.

Смотреть

Заявка

1617208, 11.01.1971

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА ИМ. АКАД. В. Н. ОБРАЗЦОВА

БОБРОВ АЛЕКСАНДР ЕВЛАМПИЕВИЧ, ЖУРКИН ВАЛЕНТИН АНАТОЛЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G06F 7/38

Метки: к-значный, сумматор, фазоимпульсный

Опубликовано: 15.11.1974

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-450163-k-znachnyjj-fazoimpulsnyjj-summator.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">К-значный фазоимпульсный сумматор</a>

Похожие патенты