Устройство для возведения в квадрат

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано в специализированных и универсальных ЭВГ 1 и является усовершенст 5вованием устройства по авт. св,У 1451686.Цель изобретения - повышение достоверности функционирования.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на Фиг. 2временные диаграммы, иллюстрирующиеработу устройства; на Фиг, 3 - таблица работы мультиплексора; нафиг. 4 - схема счетчика15Устройство содержит регистр 1 операнда, первую 2.1-2.4 и вторую 3.13.3 группы элементов И, первый 4и второй 5 сумматоры, коммутатор 6,регистр 7, сумматор 8 контроля, первый 9 и второй 10 регистры контроля,первый 11 и второй 12 триггеры, счетчик 13, элемент НЕ 14, мультиплексор15, информационный вход 16, синхровход 17, вход 18 сброса устройства,выход (двоичный) 19 результата, выходы 20 (в четверичной системе) иконтрольный выход 21 устройства.Устройство работает следующим образом.30На синхровход 17 устройства поступают синхроимпульсы типа "меандр",тактирующие рабоу устройства. Навход 18 сброса устройства поступаетимпульс, обнуляющий регистр 1 операнда, первый 9 и второй 10 регистрыконтроля, первый 11 и второй 12 триггеры и регистр 7, а также устанавливающий в исходное состояние счетчик13.На информационный вход 16 устройства с частотой следования синхроимпульсов поступают разряды операнда (начиная с первого младшего), Эти разряды вдвигаются в регистр 1 операндапод действием синхроимпульсов, обеспечивая выработку на выходах регистра 1 последовательностей разрядовоперанда в соответствии с показаннымина Фиг. 2 временными диаграммами. Чис 0ла на временных диаграммах выходоврегистра 1 определяют номера разрядов операнда. При этом на выходахэлементов И первый 2 и второй 3 группформируются последовательности конъюнкций четными и нечетными весовымиФункциями соответственно. Последовательности конъюнкций обозначены насоответствующих временных диаграммах двухраэрядными кодами. Первый и второй разряды кодов указывают на разряды операнда, над которыми выполняется операция умножения на данном элементе И группы. Конъюнкции на выходахэлементов И одной группы имеют в такте одинаковые весовые Функции соответственно с четными и нечетными степенями для первой 2 и второй 3 группэлементов И.Первый 4 и второй 5 одноразрядныесумматоры складывают в каждом тактеконъюнкции с одинаковыми весовымифункциями, а также значениями посчитанных ранее разрядов переносов сумматоров 4 и 5, задержанных на регистРе 7,При этом на выходах суммы первогои второго 5 одноразрядных сумматоров вырабатываются соответственнонечетные и четные разряды произведения. Эти разряды поступают на выходы 20 результата в четверичной системе счисления, а также на первый ивторой информационные входы коммутатора 6, который под действием синхроимпульсов (типа меандр ), поступающих на его управляющий вход, транслирует на выход 19 двоичного результата разряды произведений в естественном порядке их следования. Навременной диаграмме, иллюстрирующейизменения выхода 19 устройства, показаны весовые Функции разрядовпроизведений. Разряд с весовой функцией 2 всегда определяется с нулевымзначением.Четные и нечетные разряды результатов с выходов суммы второго 5 ипервого 4 сумматоров поступают такжена входы первого слагаемого сумматора 8 контроля, на вход переноса ко"торого поступает выработанный им жесигнал переноса, задержанный на одинтакт первым триггером 11. На вторуюгруппу входов сумматора 8 контроля;поступает формируемый им код суммы,задерживаемый на два такта первым 9и вторым 10 регистрами контроля,Таким образом, сумматор 8 контроля обеспечивает последовательноесложение тетрад разрядов результатас учетам в сумме переносов такогосложения в качестве младшего разряда тетрады, В результате этого навыходах первого 9 и второго 10 регистров контроля Формируется код остатка от деления результата на 15.г6на известных мцкросхемах вычислительцоц техники.Счетчик 13 (Фцг, 4) выполнен ца микросхеме К 155 ИЕ 7, по входу установ. кц в счетчик записывается код 14 (количество отсчитываемых счетчиком тактов), На нычцтающий вход, являющийся синхровходом счетчика 13, поступают синхроимпульсы,происходит прцуменьшение значения. счетчика до нуля, выход заема повторяет вид синхроимпульса и нулевым уровнем запрещает прием сцнхросигнала по входу +1. По заднему фронту сигнала заема осуществляется прием сигнала контроля в триггер 12. Формула изобретения Устройство для возведения в квадрат по авт, св. Ф 1451 б 8 б, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности функционирования устройства, в него введены сумматор контроля, первый и второй триггеры, счетчик, элемент НЕ, пер- вый и второй регистры контроля и мультиплексор, причем синхровход устройства подключен к сцнхровходу счетчика, синхровходам первого и второго регистров контроля и синхровходу первого триггера, вход сброса устройства подключен к входам сброса первого и второго регистров контроля, первого и второго триггера и входу установки, счетчика, выходы суммы первого и второго сумматоров являются выходами результата и подключены к первому и второму входам первого слагаемого сумматора контроля, вход переноса которого соединен с выходом первого триггера, выход переноса соединен с информационным входом первого триггера, а первый и второй выходы суммы подключены к соответствующим информационным входам первого регистра контроля, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими информационными входами второго регистра контроля, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими входами второго слагаемого сумматора контроля, первый (младший), второй и третий адресные входы мультиплексора соединены с вторым выходом второго регистра контроля, первым и вторым выходами первого регистра контроля соответственного, н 5 15344Момент Формирования такого кода определяется счетчиком 13, который отсчитывает 14 тактов от начала рабо ты устройства, составленные из 1тактов получения результата, двухтактов распространения переноса итакта формирования кода остатка отделения результата на 16,Код остатка поступает тремя старшими разрядами на адресные входымультиплексора 15, а младшим разрядом и его инверсией, получаемой наэлементе НЕ 14 - на информационныевходы мультиплексора 15 соответственно пронумерованные 2,3,5 и 4. Втаблице работы мультиплексора 15(фиг, 3) показаны наборы значенийкода остатка и функции Г, реализуемоймультиплексором 15. Четвертый, третий и второй разряды кода подаютсяна адресные входы мультиплексора 15,а первый разряд, обозначенный череза, и его инверсия а подаются соответственно на второй, третий пятыйи четвертый информационные входыразрядов мультиплексора, Информационные входы разрядов 1, б и 7 подключены к входу логической единицы, анулевой информационный вход в , к входулогического нуля устройства.Мультиплексор 15 идентифицируетединичным значениям на выходе запрещенные значения остатков 2,3,5,78,11, 12, 13, 14, которые не могут бытьостатками по модулю 15 квадрата числа (квадрат числа может делиться на15 только с остатками 0,1,4,б,9,10,являющимися разрешенными остатками) .Сигнал с выхода мультиплексора 15записывается в момент времени, определяемый счетчиком 13, во второйтриггер 12, который выдает этот сигнал контроля на выход 21 контроляустройства,45При правильном функционированииустройства первым 9 и вторым 10регистрами контроля формируетсякод разрешенного остатка и контрольный выход 2 1 устройства сохраняетнулевое значение, Результат с запрещенным остатком от деления его на15 устанавливает контрольныи выход2 1 устройства в единичное значение,указывающее на неправильное функционирование устройства,Коммутатор б, регистры 1,7,9 и 10,триггеры 11 и 12, мультиплексор, сум"1531458 левой информационный вход мультиплексора соединен с входом логического нуля устройства, первый, шестой, седьмой информационные входы подключены к входу логической единицы устройства, второй, третий и пятый информационные входы соединены с первым выходом второго регистра контролядь ьб 81 17 8 16 1 2 3 3 4 5 62 З 4 5 6 7 В Вби 1 зл 1 1 2 3 4 5 6 7 8 бвь 1788411)М 1 7 Л 4 5 6 7 8 1 г З 4 З 6 7 8 1 2 З 4 5 6 7 З 16 27 5814 25 Зб 47 58 17 2 З УФ 45 56 61 78 З 24 З 5 46 57 68 15 26 З 7 48 17 28 Вьбь 2 ь 1)Вью 1 ь 2 ьбь 1 ьбю 2 ибьь д рбьь84 Ю 58,5184 и. 7 У 1 2 3 4 5 6 7 8 84 ьс Ва 84 и МФ 40 84 и 48884 а 5 у,ь 841 ь 8881 84 и. 7 и 1 84 ь,ь. 878 1 Йи 58 71 ЫЗ 822 Вфи ИВ 5 Фью. М 24 Вю МЗЗ 84 ь 6 Уг. 3 2 и входом элемента НЕ, выход которогосоединен с четвертым информационнымвходом мультиплексора, выход которого соединен с информационным входомвторого триггера, синхровход которо"го подключен к выходу счетчика, авыход второго триггера являетсяконтрольным выходом устройства. 1 2 1 ь 5 24 1 ь 75 24 6 ИИРФИОЖюРИьбм 7 13 24 1 ьбь 5 11 фб О 51 ЮИ 1 ьЗФМ1534458 2 За Тираж 553 Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 осуд оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,Гагарина, 101 Составитель А.Дроздедактор О.Юрковецкая Техред М.Дидык Корректор И.Муска