Устройство для умножения

. 05.80 72) Авторы изобретения Г, А, Швецов и А, М, Еськн хан 1 Заявитель ТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИ 4) УС я д 1 нР Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено, вчастности, для использования в интегрирующих цифровых вольтметрах, для автокоррекции, различных погрешностей,Используемые в цифровых вольтметрах цифровые методы автокоррекции обычно предусматривают использование БВМ,в частиссти мииродродассорм 1 и 2.Недостатком таких устройств явлИет 1 Ося значительная избыточность таких устройств, которая приводит как к усложненню устройств, так н к понижению их быстродействия.Известно устройство для умножения,а 15испбльзуемое для перемножении целого идробнодесятичного чисел в устройствеавтокоррекции крутизны характеристикипреобразования в интегрирующем цифровомвольтметре 3,Это устройство содержит счетчики,первый из которых соединен со входом.схемы сравнения, генератор опорной частоты, триггер, вход которого подключен к выходу схемы сравнени, а выход - с первым входом элемента И, выход которого через делитель частоты подключен ко входу второго счетчика. Выход схемы сравнения подключен ко входу сброса первого счетчика, вход которого соединен через другой делитель частоты с выходом генератора опорной частоты, выход которого подключен также ко входу другого элемента И, другие входы которо.го соединены со входом первого счетчи ка и выходом другой схемы сравнения, а выход - ко входу третьего счетчика, выход которого подключен ко входу другой схемой сравнения, выход которой под ключен ко входу сброса третьего счетчика Вход третьего счетчика соединен с другим входом первого элемента И 3)В таком устройстве для обеспечения цифрового метода автокоррекции, основанного на решении уравнения- разность идеального и номиНнал ьн Ог О к Од О Впроизводится перемножение двух целыхчисел Ии аМН с последующим делением(сдвигом) на М 1 1,10,100 и т,д, 0При этом число.М преобразуется в пачкиимпульсов, а в результате последующегосдвига может появиться погрешность доединицы младшего разряда, Общее времяумножения Йр ЬИ и сдвига на М 15выражается формулой го упадокгде г - частота генератора опорной.Лчастоты,Недостатками такого устройства являются недостаточная точность и невысокоебыстр одействие,Для устранения указанных недостатков устройство для умножения, содержаЗСщее генератор опорной частоты, счетчикисхему сравнения, счетный триггер и элемент И, причем выход первого счетчикаподключен к первому входу схемы сравнения, другой вход которой подключен к пер 35вому входу устройства, а выход -к счетному входу счетного триггера и входусброса первого счетчика, выход счетноготриггера подключен к первому входу элемента И, выход которого подключен квходу второго счетчика, выход которогосоединен с выходом устройства, содержитдвоично-десятичный дешифратор и блокумножения частоты, причем выход генератора Опорной частоты подключен к входам первого и третьего счетчиков, куправляющему входу двоично-десятичногодешифратора и к одному входу блока умножения частоты, выход третьего счетчикаЙодключен и входу двоично-десятичногодешифратс эа, выход которого подключенк другому входу блока умножения частоты, управляющий вход которого соединенсо вторым входом устройства, а выход -со вторым входом элемента И, вход сброса 55третьео счетчика подключен к выходусхемы сравнения.На фиг, 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг, 2 - ере 732867 4менные диаграммы его работы, на фиг,3 дан пример выполнения блока умножениячастоты,Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, счетчик 2, схему 3 сравнения, счетчик 4, двоично-десятичный деИтифратор 5, блок 6 умножения частоты,счетный триггер 7, элемент 8 И,счетчик9,На первый и второй входы устройстваподаются числачр-айнин " -ИиРаботает устройство следующим обре,зом, Импульсы опорной частоты г поступают с выхода генератора 1 на входысчетчиков 2 и 4, на дешифратор 5 и наодин из входов блока 6 умножения частоты, Схема сравнения 3 выдает импульс,когда значение содержимого счетчика20 .достигает значения М . Эти импульсы счастотой Рпоступают на вход счетного триггера 7 и входа сброса счетчиков 2 и 4,устанавливая счетчики 2 и 4 в исходныесостояния На выходе счетного триггера7 будут импульсы длительностью Ти, которые поступают на один из входов элемента 8 И,ВЧисло Й преобразуется в эквивалентную квазнравномерную равномерную впределах каждого десятичного разрядачастоту следования импульсоввьаПроизводится это следующим образо,.На вход цифрового счетчика 4 поступают в течение Ти импульсы с частотой Р, Выходы счетчика 4 соединен .со входами двоично-десятичного дешифра:тора 5, на импульсный вход которого поступают импульсы с частотой Р, . Навыходах декады дешифратора 5, соединен"ной с младшей декадой счетчика 4, будетравномерная последовательность импульсовс частотоЯ Р, на выходах следующейдекады. импульсы с частотой Р, /10и т,д. Импульсы с выходов дешифратора5 поступают на входы блока 6 умноже":.ния частоты,Этот блок разделен на подблоки входы каждого из которых соединены с опаэдЕленной декадой дешифратора 5, Управляющие входы блока 6 подключены к д=.сятичному датчику числа й (в цифроги-"вольтметрах, например, датчиком чисг;Ч, являются непосредственно декадыдешифратора счетного блока прибора),Число К можно представить разрядамиединиц, десятых, сотых и т,п, Тогда вь: -ходы декады датчика й ; соответстг .к732867 Устройство для умножения, содержащеегенератор опорной частоты, счетчики, схему сравнения, счетный триггер и элемент И, причем выход первого счетчика подключен к первому входу схемы сравнения, другой вход которой подключен к первому входу устройства, а выход - к счетному входу счетного триггера и входу сброса первого счетчика, выход счетного триггера подключен к первому входу элемента И, выход которого подключен к входу второго счетчика, выход которого соединен с выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с а тем, что, с целью повышения быстродействия и точности устройство содержит двоично-десятичный дешифратор и блок умножения частоты, причем выход генератора опорной частоты подключен к входам первого и третьего счетчиков, к управляющему входу двоично- десятичного дешифратора и к одному входу блока умножения частоты, выход третьего счетчика подключен к входу двоично-десятичного дешифратора, выход которого подключен к другому входу блока умножениа часто 40.цие десятым, подключаются к томуподблоку блока 6, который соединен ссамой младшей декадой дешифратора 5,выходы декады датчика К 0, соответствующие сотым, подключаются к следующему подблоку блока 6 и т.д,Выход декады датчика Й, соответствующей единице подключается кподблоку блока 6, на который поступаютимпульсы с частотой Гс выхода генератора 1 опорной частоты,Для пояснения работы блока 6 нафиг, 3 приведена его конкретная схема,,где датчиком Мявляются декады памяти с дешифратором счетного блока 10,Элементы 11 и 12 задержки нужны дляустранения возможного перекрытия импульсов,Декады дешифратора 5 имеют по 10выходов, а каждый подблок блока 6 состо20ит из элементов И-НЕ, На выходе-гоэлемента И-НЕ в подблоке, соответствующем разряду десятых числа М, надополучитьравномерно следующих им 25пульсов на каждые 10 импульсов с частотой Г, а в подблоке сотых - 9импульсов на каждые 100 импульсов счастотой Р, и т, д, Для обеспеченияэтогс-тый элемент И-НЕ каждого30подблока должен быть соединен с 4 выходами соответствующей декады дешифратора 5, Номера 6 этих выходов декадыдешифратора определяются для каждогоразряда числа М по формулеП-О,Б П-О,БО+ъКИОЯгде и = 1,2 Я - порядковый номер импульса в последовательности выходных импульсов 9 того элементаИ-НЕ соответствующего подблока блока6, На выходе блока 6 имеем квазиравномерную (в пределах каждого разряда)последовательность импульсов. с частотой Рвыъ=а. м.45Эти импульсы поступают на другойвход элемента 8 И, на выходе которогов течение 9 будут импульсы с частотойР . Число импульсов (в пачке дли"И =ИИ = ЬИ 50Е й Л Я, ИИмпульсы с выхода элемента 8 И подсчитываются счетчиком 9,Диапазон чисел М 0, которые можноумножать с помощью устройства, от 0 55до 1,999. Это соответствует в наиболее распространенном случае двукратному перекрытщо динамического диапазонасчетного блока 10. 6При использовании устройства в устройстве автокоррекции одновременно с умножением будет производиться операциявычитания, поскольку по мере формирования числа Й импульсы с выхода элемента 8 И будут поступать на счетчик,корректируя тем самым результат измерений. Заметим, что округление результата осуществляется автоматически впроцессе преобразования числа Йб РвьщТаким образом в данном устройстведробно-десятичное число, каким являетсянепосредственно преобразуетсяМЧчмв квазиравномерную последовательностьимпульсов с частотой - ф Г 1 ДляЬЬФЮруполучения результата умножения (беэ дополнительного округления) числа .ф нацелое число ь й, последовательностьимпульсов с частотой Рвых пропускается через элемент 8 И на вход счета,йцчика 9 в течение времени Т= Об 4щее время умножения при этом будетглавно 1 а точность соответствуетобычной точности цифровых устройствй 0,5 единицы младшего разряда.Таким образом обеспечивается посравнению с прототипом выигрыш в быстродействии 6 Ищраэ при повышенииточности вдвое,Фор мула изобретения7 732867 Яты, управляюций вход которого соеди- ких погрешностей в преобРазователяхнен со вторым входом устройства, а вы- "напряжение-код, М., Энергия", 1974,код-со вторым входом элемента И, вход 2, Гитис В, И. Преобразователи инсброса третьего счетчика подключен к формации для ЭЦБУ, М., Энергия"выходу схемы сравнения, 197 5.Источники инфар мацки, 3. Темников Ф. Е. и Славинский В, Л.принятые во внимание нри экспертизе Математические развертывающие систе 1 Гельман М, М, и Шаповал Г, Г, мы, МЭнергия", 1970, с. 107-110 Автоматическая коррекция систематичес- прототип,