Устройство для вычитания

(19) И 06 Р 75 Ф к ;"М ЙъьйИ А бластиазначея к пре и д Ко е обр тво СССР 1980. о СССР 1979.т ген вый и и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ОПИСАНИЕ ИЗ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИТ (57) Изобретение относитс вычислительной техники и но для вычисления разност сел в прямом коде. Цель и увеличение быстродействия во для вычисления содержи импульсов, элемент И, пер рой счетчики, первый и вт раторы нуля, компаратор, блок управления. 4 ил. тения- ройстератор вто- дешифтор и13090Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено длявычисления разности двух чисел в прямом коде,Цель изобретения - увеличение 5быстродействия.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для вычисленияразности двух чисел; на фиг. 2 -структурнаа схема блока управления, 10на фиг. 3 - структурная схема селектора; на фиг. 4 - алгоритм работыустройства,Устройство для вычисления разностидвух чисел (фиг, 1) содержит генератор 1 импульсов, элемент И 2, первый 3 и второй 4 счетчики, первый 5,и второй 6 дешифраторы нуля, блок 7управления, компаратор 8, селектор9 и имеет вход 10 уменьшаемого устройства, вход 11 вычитаемого устройства, управляющий вход 12 записиустройства, выход 13 знака результата устройства, выходы 14-19 блока 7управления, выход 20 результата устройства,Блок 7 управления (фиг. 2) содержит первый 21 и второй 22 триггеры остановки, триггер 23 знака, триггер 24 режима, элемент ИЛИ"НЕ 25, 30девять элементов И 26-34, три элемента ИЛИ 35-37Селектор 9 (фиг, 3) содержит дваэлемента И 38 и 39, элемент ИЛИ 40.На фиг. 4 использованы следующие сокращения: ТЗН - триггер знака; ТРЖ -трйггер режима, ТОСТ - триггер останова; СЧА - первый счетчик, СЧВ - второйсчетчик; В - максимальное значение вычитаемого.401 Устройство работает следующим образомСигналом "Запись" с входа 12 уменьшаемое заносится в счетчик 3, а вы читаемое - в счетчик 4, оба. триггера 21 и 22 остановки, триггеры 23 и 24 устанавливаются в 0". При этом на выходе компаратора 8 формируется единичный сигнал, если вычитаемое 50 не больше половины своего максимального значения. Например, если устройство рассчитано на вычитание двух шестнадцатиричных цифр, то компаратор должен выдавать "1" при значении55 вычитаемого меньше восьми. Если вычитаемое не больше половины максимального значения, то "1" с выхода компаратора 8 записывается в триггер 18 224 и вычитание производится по следующему алгоритму: первый 3 и второй 4счетчики настраиваются на режим вычитания, поскольку сигнал с прямоговыхода триггера 24 поступает на управляющий выход 17 блока 7, задающийрежим вычитания на счетчике 4, а инверсный выход триггера 23 разрешаетподачу сигнала с прямого выходатриггера 24 через элемент 34 на управляющий выход 15 блока 7, задающийрежим вычитания на счетчике 3. Триггер 22 при этом остается в нулевомсостояиии, поскольку на его единичном входе постоянно находится "0" свыхода элемента 26, так как натретьем входе элемента 26 находится"0" с инверсного выхода триггера 24.Поэтому сигнал на выходе блока 7,управляющий элементом 2, формируется под управлением дешифратора 6.Если состояние счетчика 4 отлично от"О", то дешифратор 6 выдает нулевойсигнал, который проходит через элементы 33 и 35, и импульсы от генератора 1 через элемент 2 поступают насчетные входы счетчиков 3 и 4, уменьшая .Их содержимое,:Вычитание происходит до обнулениясчетчика 4, при этом дешифратор 6 выдает единичный сигнал, который,пройдя через элементы 33 и 25, запрещает прохождение импульсов черезэлемент 2, При этом разность с выхода счетчика 3 проходит через селектор 9 под управлением сигнала 18,сформированного на элементе 37 изпрямого сигнала с выхода триггера 24.Если вычитаемое меньше уменьшаемого, то состояние счетчика 3 непроходит через "0", поэтому триггер23 остается в нулевом состоянии иразность получается на счетчике 3 впрямом коде и передается на выход 20результата, на выходе 13 фиксируетсязнак разности "+" в виде логическогоцО Если вычитаемое больше уменьшаемого, то до обнуления счетчика 4 первым обнуляется счетчик 3, при этом - сигнал с выхода дешифратора 5 через элементы 30 и 35 устанавливает триггер 23 в состояние "1", что вызывает прохождение сигнала с прямого выхода триггера 23 через элемент 36 на управляющий выход 14 блока 7 и переключение режима счетчика 3 на сложение.13090 В результате вычитания, которое заканчивается обнулением счетчика 4, на выходе 20 фиксируется разность в прямом коде, а на выходе 13 фиксируется знак разности "-в виде логической "1".Если вычитаемое больше половины максимального значения, то логический "0" с выхода компаратора 8 оставляет триггер 24 в нулевом состоянии 1 О и управление элементом 2 зависит от состояния триггера 22, В исходном состоянии триггеры 21 и 22 находятся в нулевом состоянии и если дешифратор 5 не фиксирует нулевое состоя ние счетчика 3, то на выходе элемента 25 формируется логическая "1", разрешающая прохождение импульсов с генератора 1 через элемент 2 на счетные входы счетчиков 3 и 4. При0 этом на обоих счетчиках задан режим сложения, поскольку управляющий выход 16 блока 7 имеет значение "1" за счет нулевого состояния триггера 24, и управляющий выход 14 блока 7 также имеет значение "1", сформированное иэ сигнала с инверсного выхода тригФгера 24 на элементе 36, Если уменьшаемое больше вычитаемого, то первым обнуляется счетчик 3. При этом дешифратор 5 выдает единичный сигнал в блок 7, который проходит через элемент 26 (триггер 21 находится в нулевом состоянии) и устанавливает триггер 22 в "1". Таким образом, вычита ние заканчивается обнулением счетчика 4, после чего дешифратор 6 выдает сигнал в блок 7, который, пройдя через элемент 27, устанавливает "О" на выходе элемента 25, запрещая 40 1 прохождение импульсов счета через элемент 2. Результат, сформированный в прямом коде на счетчике 3, поступает на выход 20, так как сигнал на выходе 19 блока 7, сформированный на 45 элементе 32, находится в единичном состоянии. Знак результата "+" соответствует состоянию триггера 23 "О" Если уменьшаемое меньше вычитаемого, то первым обнуляется счетчик 4. При этом дешифратор 6 выдает единичный сигнал в блок 7, что вызывает установку в единичное состояние триггера 21, Таким образом, установка триггера 22 в единичное состояние не происходит и вычитание продолжается до обнуления счетчика 3. Триггер 23 при этом устанавливается в состояние 18 4"1" сигналом с выхода элемента 29 и элемента 35. При обнулении счетчика 3 дешифратор 5 выдает сигнал в блок 77, где он проходит через элемент 28, устанавливая на выходе элемента 25 логический 0", запрещающий прохождение счетных импульсов через элемент 2, Результат, сформированный на счетчике 4 в прямом коде, поступает на выход 20 через селектор 9, так как сигнал на выходе 18 блока 7, сформированный на элементе 31,находится в состоянии "1", Знак результата соответствует состоянию триггера 23 ц 1 ц Формула изобретения Устройство для вычитания, содержащее генератор импульсов, элемент И, первый и второй счетчики, первый и второй дешифраторы нуля, причем выход генератора импульсов соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен со счетными входами первого и второго счетчиков, установочные входы которых соединены с входом разрешения запиеи устройства, выходы первого и второго счетчиков соединены соответственнос входами первого и второго дешифраторов нуля, информационные входы первого и второго счетчиков соединены соответственно с входом уменьшаемого и входом вычитаемого устройства, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, в него введены блок управления, компаратор, селектор, элемент ИЛИ, причем вход разрешения записи устройства соединен с входом установки блока управления, первый выход которого соединен с вторым входом элемента И, выходы первого и второго счетчиков соединены соответственно с первым и вторым информационными входами селектора, выход которого соединен с выходом результата устройства, второй выход блока управления соединен с выходом знака результата устройства, третий и четвертый входы блока управления соединены соответственно, с входом управления вычитанием и с входом управления сложением первого счетчика, пятый и шестой выходы блока управления соединены соответственно с входом управления вычитанием и с входом управления сложением второго счетчика, седьмой и вось1309018 мой выходы блокауправления соединенысоответственно с первым и вторым входами управления селектора, выход второго счетчика соединен с входом компаратора, выход которого соединен свходом признака режима работы блокауправления, выходы первого и второгодешифраторов нуля соединены соответственно с первым и вторым входамипризнака окончания работы блока уп Оравления, причем блок управлениясодержит девять элементов И, триэлемента ИЛИ, первый и второй триггеры остановки, триггер знака, триггер режима и элемент ИЛИ-НЕ, причемвход установки блока управления сое"динен с входами установки в "0"первого и второго триггеров остановки, триггера знака и триггера режима, вход признака режима работы2 Облока управления соединен с единичньщ входом триггера режиа, прямойвыход которого соединен с шестым выходом блока управления, первьщи входами первого, второго, третьего элементов И блока управления и первымвходом первого элемента ИЛИ блокауправления, выход которого соединенс седьмым выходом блока управления,первый вход признака окончания работы блока управления соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов И блока управления и вторымвходом третьего элемента И блокауправления, выход которого соединен 35с первым входом второго элемента ИЛИблока управления, выход которого соединен с единичным входом триггеразнака, прямой выход которого соединен с вторым выходом блока управле Ония и с первьм входом третьего элемента ИЛИ блока управления, второйвход которого соединен с вторым входом пятого элемента И блока управления, первыми входами шестого,45седьмого, восьмого элементов И блока 6управления, пятым выходом блока управления и инверсным выходом триггера режима, второй вход признака окончания работы блока управления соединен с первым входом девятого элемента И, единичным входом первого триггера остановки, вторыми входами первого и шестого элементов И блока управления, выход шестого элементаИ блока управления соединен с вторымвходом второго элемента ИЛИ блокауправления выходы третьего элементаИЛИ блока управления и второго элемента И блока управления соединенысоответственно с третьим и четвертымвыходами блока управления, инверсныйвыход триггера знака соединен с вторым входом второго элемента И блокауправления, второй вход первогоэпемента ИЛИ блока управления соединен с выходом седьмого элемента И блока управления, второй вход которогосоединен с выходом четвертого элемента И блока управления и первымвходом элемента ИЛИ-НЕ, второй входкоторого соединен с выходом первогоэлемента И блока управления, выходпервого триггера остановки соединенс третьим входом пятого элемента Иблока управления, выход которого соединен с единичным входом второготриггера остановки, инверсньгй выходкоторого соединен с третьим входомшестого элемента И и вторым входомчетвертого элемента И блока управления, прямой выход второго триггераостановки соединен с вторым входомдевятого элемента И блока управления, выход которого соединен с вторьщ входом восьмого элемента И блокауправления и третьим входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен спервым выходом блока управления,выход восьмого элемента И блока управления соединен с восьмым выходомблока управления, 1309018Тираж 673 НИИПИ Государственного к по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, РауПодписнотета СССРкрытийая наб д. 4