Множительно-делительное устройство

) Заявлено 24.03.76 (21) 233792318-24 единением заявки Ие сп суаарствеииый комитет вета Министров СССР 23) Пр ет 3) УДК 681.335(088.8 3) Опубликовано 30.01,78.5) Дата опубликования оп юллетень Месания 28.03,7 ло оелам изобретений и открытий, Г. Галамай и В, Б, Дудыкевич Заявитель 54) МНОЖИТЕЛЬ трой- преивный я, дех эле- тырьэтого рани- ность ия и тение относится к вычислительной технике.Известно множительно-делительное ус ство, содержащее реверсивный счетчик, образователь кода в напряжение, реверс запоминающий регистр, схемы совпадени шифратор и ряд других вспомогательны ментов, предназначенное для работы с че мя сомножителями 11. К недостаткам устройства относится его сложность, ог ченное число сомножителей и невозмож фиксации числового результата умноже деления. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является множительно-делительное устройство 2, содержащее нуль-органы, первые входы которых подключены к выходу генератора пилообразного напряжения, а вторые входы являются входами устройства, блок управления, один выход которого соединен с управляющим входом ключа, реверсивный счетчик, генератор опорной частоты. К недостаткам известного устройства относятся недостаточная точность и низкое быстродействие.Пель изобретения - повышение точности и быстродействия множительно-делительного устройства,Л ИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Поставленная цель достигается тем, чтоустройство также содержит умножитель частоты, двоичный умножнтсль частоты, управляемый делитель частоты, выход которого 5 через последовательно соединенные умножитель частоты и ключ соединен со входом реверсивного счетчика, а выходы реверсивного счетчика соединены с управляющими входами двоичного умножптеля частоты, вход ко- О торого соединен с выходом генератора опорной частоты, а выходы двоичного умножптеля частоты соединены со входами управляемого делителя частоты, входы блока управления соединены с выходами нуль-органов, а другие 5 выходы блока управления соединены соответственно со входами сложения, вычитания реверсивного счетчика, управляющим входом умножителя частоты и со входом генератора пилообразного напряжения.О Функциональная схема множительно-делительного устройства представлена на чертеже.Устройство состоит из генератора 1 пилообразного напряжения, нуль-органов 2, блока 3 управления, ключа 4, умножителя 5 ча стоты, реверсивного счетчика б, двоичного умцожптеля 7 частоты, управляемого делителя 8 частоты и генератора опорной частоты 9.Предложенное устройство выполняет операции типа)з - (сс 2 -55 60 т т, упс Ф (1)тУ(т) 65 Для удобства входные величины в дальнейшем будем обозначать в порядке возрастания их абсолютных величин.В исходном состоянии ключ 4 закрыт. На входы нуль-органов 2 поданы входные величины Хь Х 2, ., Х, У У, , У. Блок 3 управления задает: коэффициент К, умножения умножителя 5, время, на которое открывается ключ 4, и управляет шинами реверса реверсивного счетчика б. В реверсивном счетчике 6 в исходном состоянии устанавливается число Уо, счетчик двоичного умножителя 7 находится в нулевом состоянии. Импульсы опорной частоты )о с выхода генеРатоРа опоРной частоты 9 поступают на вход умножителя 7. Частота , на выходе двоичного умножителя 7, управляемого кодом У (Ц реверсивного счетчика 6, равна где К - коэффициент пересчета счетчика двоичного умножителя 7 и делителя 8, Импульсы с частотой 1, поступают на вход управляемого делителя 8. Частотаследования импульсов на выходе последнего определяется выражением ЛК3Ф 1 (У)ГДЕ Уг(г) - ЗНаЧЕНИЕ ЧИСЛа, ЗаПИСаННОГО В счетчике двоичного умножителя 7 к моменту времени 1 Я,(1) =, 1. (4) С учетом уравнений (2) и (4) выражение (3)примет видС .срС 1)С)со Импульсы частотыпоступают на умножитель 5, коэффициент умножения К, которого задается блоком 3. Далее импульсы частоты поступают на вход закрытого ключа 4.По команде ПУСК с блока 3 запускается генератор 1 н пилообразное напряжение с его выхода поступает на входы нуль-органов 2. На выходах нуль-органов 2 формируются импульсы длительностьюТх, = РХТха = Р Х Т= - РХ; Тус: Р Ус а Туа: Р Уа)Т - Р Ут) которые подаются на входы блока 3 управления,Рассмотрим работу устройства для случая,когда нужно получить произведение величин Хь Х Хз ХпЧерез время 1, после запуска генератора 1 5 блок 3 управления устанавливает коэффициент умножения умножителя 5 К,=гг, открывает ключ 4 и подает разрешающий потенциал на шину сложения реверсивного счетчика б, на вход которого в течение интервала 10 (го - Т) поступают импульсы с частотой еле.дования При этом число в реверсивном счетчике 6 будет увеличиваться в соответствии с выраже- нием ааВ момент времени 1=Т.блок 3 устанавливает новое значение коэффициента умножения (гг - 1), и, следовательно, значение частоты на входе реверсивного счетчика 6 становится равнымгз=(8)В момент времени 1=Т, коэффициент К 1 30 становится равным (гг - 2), в момент времени1=Тха - (и - 3) и т, д.Тогда в момент окончания интервала Т,.ив счетчике 6 содержится число ттх, )и+)а -с Сс) сс + )Сса с)Решая это уравнение, получим:И Т, ТхТК Х,Х,Х,го где К= (10)ооп50В случае, когда устройство выполняет операцию деления на произведение величин Уь УУс)с, блок 3 выдает разрешающий потенциал на шину вычитания счетчика 6, и выражение (9) примет вид т,и)с):сс, - )"а+ га т(и - 1) М(1)(12) щ а 2 +1 Я Р" Т, Т, Т д,р т, тт Кх КУ ХХ 2 Хл УУХ 2 Х 2 ХЛ, (15) Ю 1 2 т У 1 2 и Решение этого уравнения дает у тЛГ(1) =ТпТ Т Р" У 2 У 2 В общем случае, когда устройство выполняет операцшо, определяемую выражением (1), блок 3 устанавливает значение коэффициента умножения, определяемое выражениемК, = )п, - и,1, (13) где и; - количество еще несработавших нуль- органов на входах Х, Хт - количество еще не сработавших нуль-органов по входам У У,.В зависимости от знака разности (и; - т;) блок 3 подает разрешающий потенциал либо на шину сложения (п,)т;), либо на шину вычитания (п,(т 2) реверсивного счетчика 6. Тогда в общем случае число в счетчике 6 в конце преобразования определяется выраже- нием где Ти Т,+ - два ближайших по длительности временных интервала, в пределах разности которых коэффициент умножения К, умножителя 5 равен (п, - т;).Решение интегрального уравнения (14) имеет вид: В предложенном устройстве преобразование осуществляется за время, в течение которого в прототипе длится только первый этап. Второй и третий этапы прототипа в предложенном устройстве исключены.Благодаря сокращению количества преобразований и выполнению оставшихся преобразований при помощи дискретных преобразователей существенно повышена точность преобразования. Требуемая точность преобразования достигается соответствующим выбором количества разрядов реверсивного счетчика б, счетчиков двоичного умножителя 7 и управляемого делителя 8.Таким образом, включение в состав устройства указанных ранее элементов и изменение связей между элементами позволил . ущественно повысить точность и быстродействие множительно-делительного устройства. ЗО 35 40 45 50 55 бО 6Как известно, экономически эффективен та. кой прибор, для которого будет доказано условие, что Э. )О, где Э. - суммарная экономия от внедрения данного прибора в народное хозяйство, т. е. экономия на издержках производства и издержках эксплуатации.По своему аппаратурному исполнению предложенное устройство не сложнее известного, т, к, аппаратурное выполнение функционального частотного измерительного преобразователя, реверсивного счетчика, блока управления и других вспомогательных устройств не проще аппаратурпого выполнения узлов предложенного устройства. Следовательно, полная себестоимость известного варианта устройства не ниже себестоимости предложенного устройства.Преобразование в предложенном устройстве осуществляется в 3 раза быстрее по сравнению с известным, т. е. по количеству выполняемых операций за определенный промежуток времени предложенное устройство аналогично трем известным. Существенно повышена также и точность преобразования. Формула изобретения Множительно-делительное устройство, содержащее нуль-органы, первые входы которых подключены к выходу генератора пилообразного напряжения, а вторые входы являются входами устройства, блок управления, один выход которого соединен с управляющим входом ключа, реверсивный счетчик, генератор опорной частоты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и увеличения быстродействия, оно содержит умножитель частоты, двоичный умножитель частоты, управляемый делитель частоты, выход которого через последовательно соединенные умножптель частоты и ключ соединены со входом реверсивного счетчика, а выходы реверсивного счетчика соединены с управляющими входами двоичного умножителя частоты, вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, а выходы двоичного умножителя частоты соединены со входами управляемого делителя частоты, входы блока управления соединены с выходами нуль-органов, а другие выходы блока управления соединены соответственно со входами сложения, вычитания реверсивного счетчика, управляющим входом умно- жителя частоты и со входом генератора пилообразного напряжения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лвторское свидетельство Ко 335564, кл, 6 Обб, 1969,2. Лвторское свидетельство Мо 449445, кл, 6 06 6 7/14, 1973.Редактор Р. Киселева Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 824/2 Изд Ма 174 Тираж 820 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5