Множительное устройство

О П И С А Н И Е 645 ЗИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.2 С 06 Р 7/52 с присоединением заявки Ко Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В.П. Бордыков и В.П. Буторин Специальное проектно-конструкторское бюросредств автоматизации нефтедобычи и нефтехимииСПКБ Нефтехимпромавтоматика(54) ИНОЖИТБЛЬНОЕ УСТРОИСТВО Изобретение относится к областиавтоматики и цифровой вычислительной техники, в частности, к устрой"ствам для умножения двух чисел.Известны множительные устройства,использующие число-импульсный методумножения двух чисел, одно из которых вводится заранее, а другое поступает в виде конечной последовательности импульсов,10Известно, например, множительноеустройство, содержащее посл:довательно соединенные декадные счетчики,дешифраторы с коммутаторами, триггеры управления, выходные вентили и 15многоканальный сумматор. Запись ихранение одного из сомножителей осу"ществляется с помощью дешифраторов,соответствующие выходы которых черезкоммутаторы соединены со входами управляющих триггеров, а другой сомножитель поступает в виде импульснойпоследовательности на вход пврвогодекадного счетчика (11,Недостатками известного устройстваявляются низкое быстродействие, эави"симость точности результата умноженияот конкретного количества входных импульсов, а также представление одногоиэ сомножителей и результата умножв" ния только в десятичной системе счисления,Наиболее близким по техническойсущности к предлокенному изобрвтвниюявляется множительное устройство, содержащее выходной регистр, каждыйразряд которого подключен ко входуданного разряда регистра, выход каждого разряда выходного регистра подключен к дополнительному входу последующего разряда 2) .Недостатками этого устройстваявляются зависимость точности умножения от значения сомножителя, задавав"мого импульсной последовательностью,а также постоянство другого сомножителя и представления его и результатаумножения только в десятичной системе счисленияЦель изобретения - повышение точности умножения с представлением соМножителя и результата в любой системе счисления,Поставленная цель достигается тем,что в множительное устройство дополнительно введен регистр сомножителя, содержащий в каждом разрядесчетчик, триггер и элемент И, первыйвход которого соединен с единичнымвыходом триггера, выход - с выходом5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 данного разряда регистра сомножителя,а второй нход - со входом счетчикасоответствующего разряда, которыйподключен также ко входу соответствующего разряда регистра сомножителя,выход счетчика подкль,чен к единичномувходу триггера, устр;йство содержит,кроме того дополнительный триггер,дополнительный элемент И, дополни"тельный счетчик и элемент задержки,вход которого соединен с выходом дополнительного счетчика и нулевым входом дополнительного триггера, единичный вход которого подключен ко входу сомножителя устройства, а единичный выход - к первому входу дополнительного элемента И и нулевому входутриггера каждого разряда регистра сомножителя, выход дополнительного элемента И подключен ко входу дополнительного счетчика и ко входу каждогоразряда регистра сомножителя, второйвход дополнительного элемента И подключен к тактовому входу устройства,каждый разряд выходного регистра содержит,кроме того, триггер и элемент Ивыход которого соединен с выходом данного разряда регистра, а первый. вход - с единичным выходом триггера,единичный вход которого подключен квыходу счетчика данного разряда выходного регистра, вход каждого разряда выходного регистра соединен свыходом соответствующего разряда регистра сомножителя, второй вход элемента И и нулевой вход триггера каждого разряда выходного регистра подключен к выходу элемента задержки.Такое конструктивное решение позволяет исключить погрешность, возникающую при умножении на определенные значения сомножителя, задаваемого импульсной последовательностью,обеспечивает простоту задания второго сомножителя путем его записи в регистр, и допускает представление сего результата умножения в любойсистеме счисления без измененияструктуры схемы.На чертеже приведена схема устройства,Множительное устройстно содержитп-разрядный регистр 1 множимого,включающий т счетчиков 2, в триггеров 3 и ш элементон И 4, при этомвыходы счетчиков 2 соединены с первыми входами триггеров 3, а входысчетчиков 2 соединены со вторыми входами элементов И 4, первые входыкоторых соединены с выходами тригГеров ЗаУстройство содержит далее дополнительный триггер 5, дополнительныйэлемент И б, дополнительный счетчик7 и элемент 8 задержки, а также выходной регистр 9, включающий счетчики 10, триггеры 11 и элементы И 12Один вход триггера 5 связан со входом устройства, а другой вход - с выходом счетчика 7 и входом элемента 8 задержки. Выход триггера 5 соединен с первым входом элемента И б и вторыми входами триггеров 3. Второй вход элемента И б подключен ктактовому входу устройства, Выходэлемента И 6 соединен со входомсчетчика 7 и входами счетчиков 2.Выходы элементов И 4 соединенысо входами счетчиков 10, а выход элемента 3 задержки соединен со вторыми,входами триггеров 11 и элементов И 12,причем выходы счетчиков 10 соединеныс первыми входами триггеров 11, выходы которых соединены с первымивходами элементов И 12. Выходы элементов И 12 соединены со вторыми входами счетчиков 10.Триггеры 11 и элементы И 12 образуют схемы переноса импульсов переполнения между разрядами выходногорегистра 9,Количество состояний счетчиков 2,7 и 10 равно оснонанию выбраннойсистемы счисления.Работа устройства заключается вследующем,В исходном состоянии триггеры 3,5, 11 имеют на выходах запрещающиепотенциалы, в счетчики 7, 10 записано нулевое значение, в счетчики 2записано значение множимого в выбранной системе счисления,Первый импульс множителя изменяет состояние триггера 5, тактовыеимпульсы ТИ через элемент И б поступают на вход регистра множимого 1и на счетчик 7, Импульс переполнения последнего переводит триггер 5в исходное состояние, запрещая прохождение импульсов через элементИ б. Таким образом, производитсяумножение числа нходных импульсов Ина число Я,равное количеству состояний счетчика 7, то есть на основание выбранной системы счисления Цимпульсов, поступивших на вход 1-го(1 = 1 ,ш) счетчика 2 не вызовутв итоге изменения его исходного состояния, а, на выходе 1-го (1 = 1,щ) триггера 3 сформируется разрешающий импульс с длительностью равнойзначению 1-го (1 = 1 ,т) разрядамножимого (младший разряд - соответствует первому), образуя на выходе з.-го (3. = 1 ,п) элемента И 4число-импульсный код данного разряда.Этот число-импульсный код, поступаяна 3-тый= 1 ,в) счетчик 10суммируется с исходным его состоянием. Таким образом, на каждый импульс множителя происходит одно параллельное суммиронание множимого,представленного число-импульснымкодом, в регистре произведения 10,Импульс переполнения, возникающийна выходе 3-го (5 = 1 , щ - 1)счетчика 10, взводит 3-тый (31, , щ - 1) триггер 11, разрешая прохождение импульса с выхода элемента задержки 8 через )-тый (3 = 13 -1) элемент И 12 на вход следующего разряда. Данный импульс, поступая также на вход этого триггера, своим окончанием возвращает его в исходное состояние, подготавливая к новому переносу. В случае возникновения сквозного переноса, о когда переполнение 3-го (3 = 2 в - 1) счетчика 10 образуется, в свою очередь, переполнением )-1-го (Э = 2 , щ - 1) счетчика 10, 3-тый (3 = 2 , щ - 1) триггер 11 возводится началом импульса переполнения, разрешая прохождение сигнала через 3-тый= 2 , щ - 1) элемент И 12, и по концу последнего возвращается в исходное состояние.Таким образом методом умножения 20 числа входных импульсов на основание выбранной системы счисления, преобразование множимого в параллельный число-импульсный код и суммирование последнего в регистре - произведения 25 получаем произведение множимого на число входных импульсов, представленное в выбранной системе счисления,В предлагаемом устройстве множи мое и результат могут быть представлены в любой системе счисления, За счет предварительного умножения числа входных импульсов на основание системы счисления исключается появление З погрешности вычисления.Данное устройство можно использовать также в качестве накопительного сумматора, что повышает его Функциональные возможности. Поэтому пред О ложенное устройство в большей степени отвечает требованиям, предъявляемым к цифровым приборам и средствам автоматики.45Формула изобретенияМножительное устройство, содержащее выходной регистр, каждый разряд которого содержит счетчик, вход которо"50 го подключен ко входу данного разряда регистра, выход каждого разряда выходного регистра подключен к дополнительному входу последующего разряда, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности умножения и расширения его функциональ"ных возможностей, заключающемся ввозможности вычисления произведенияв системах счисления, в устройствовведен регистр сомножителя, содержащий в каждом разряде счетчик, триггер и элемент И, первый вход которогосоединен с единичным выходом триггера выход с выходом данного разрядарегистра сомножителя, а второй вход -со входом счетчика соответствующего разряда, который подключен такжеко входу соответствующего разряда регистра сомножителя, выход счетчикаподключен к единичному входу триггера, устройство содержит, кроме того,дополнительный триггер, дополнительный элемент И, дополнительный счетчики элемент задержки, вход которогосоединен с выходом дополнительногосчетчика и нулевым входом дополнительного счетчика и нулевым входомдополнительного триггера, единичныйвход которого подключен ко входу сомножителя устройства, а единичныйвыход - к первому входу дополнительного элемента И и нулевому входутриггера каждого разряда регистрасомножителя, выход дополнительногоэлемента И подключен ко входу дополнительного счетчика и ко входу каж- .дого разряда регистра сомножителя,второй вход дополнительного элемента И подключен к тактовому входуустройства, каждый разряд выходногорегистра содержит, кроме того, триггер и элемент И, выход которого соединен с выходом данного разряда регистра, а первый вход - с единичнымвыходом триггера, единичный вход которого подключен к выходу счетчикаданного разряда выходного регистра,вход каждого разряда выходного регистра соединен с выходом соответствующего разряда регистра сомножителя, второй вход элемента И и нулевой вход триггера каждого разрядавыходного регистра подключен к выходу элемента задержки.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. йвторсков свидетельство СССРМ 247625, кл. 0 06 Г 7/44, 1967,2. Патент Японии Р 46-13785,кл. 97 (7) Е 32, 1971 (прототип).696453ирам 7 ВО Подписно БНИИПИ Заказ 708 В илиал ППН 1 Патент УбогоУл Проектная 4