Множительно-делительное устройство

Множительно-делительное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

е о :-..

1 тпвтентнобиблло

2I77l8

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42m3, 7/08

Заявлено 09.XI.1965 (№ 1036787/26-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 07.V.1968. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 22.VI I I.1968

МПК О 06f

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете 1Линистров

СССР

ÄÊ 681 325 57 681 .325.58(088.8) Авторы изобретения

Л. А. Русинов и А. Л. Гуревич

Заявитель

МНОЖИТЕЛЪНО-ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Множимое 374802

000000000000

2248812

Множитель 543721

1,543721

0,943721

+ 6

1,003721

000022488120

2248812

000202393080

1499208

002038922880

1124406

0,999721

1,000021

020377984740

1124406

203791091460

3373218

0,99991

Результат

203787718242

1,000000

Известны множительно-делительные устройства последовательно-параллельного типа с представлением чисел в позиционной системе счисления, содержащие регистр множимого (делителя), реверсивные счетчики множителя (частного) и произведения (делимого), матрицу с распределителем сдвига и преобразователи кода множимого в унитарный код.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно содержит триггер, единичный вход которого подключен через вентили к выходам счетчиков множителя и делимого, единичный выход триггера подсоединен к первому входу вентиля, второй вход которого через ячейку задержки соединен с выходом тактирующего устройства, выход вентиля подсоединен к нулевому входу указанного триггера, входу распределителя и счетному входу второго триггера, единичный и нулевой выходы которого соединены соответственно с двумя шинами реверса счетчиков множителя и произведения. Это позволяет упростить устройство.

Способ вычисления произведения, заложенный в устройство, состоит в следующем. Перед старшим разрядом множителя помещается условный двоичный разряд, к которому в начале операции приписывается значение «1>.

Формирование произведения начинается с образования частичного произведения множимого на цифру в старшем разряде множителя, что получается последовательным сложением множимого с накоплением результата. Количество сложений при этом вычитается из старшего разряда множителя до перехода услов5 ного разряда от «1» к «О», вызываемого переносом из старшего разряда множителя при изменении его знака, Это приводит к сдвигу множителя и произведения, вычитанию множимого из предыдущего частичного произве10 дения и прибавлению количества вычитаний ко второму разряду множителя до перехода условного разряда от «О» к «1», соответствующего повторному изменению знака множителя, и т. д., как это показано на примере.

217718

6G

Таким образом, способ вычисления произведения построен аналогично способу вычисления частного при делении без восстановлешия положительных остатков, что дает возможность использовать устройство для реализации этого способа деления и для умножения. Блоксхема множительно-делительного устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит регистр множимого (делителя) 1, реверсивные счетчики произведения (делимого) 2 и множители (частного)

8, триггер 4 условного двоичного разряда, управляющий реверсом указанных счетчиков. вспомогательный триггер 5 для запоминания наличия переноса из старшего разряда счетчика множителя (частного), матрицу для сдвига множимо (делителя) и множителя (частного) на вентилях б и 7, управляемых от шагового распределителя 8, преобразователь

9 кода множимого (делителя) в число-импульсный код.

Рассмотрим выполнение операции умножения. Множимое хранится в регистре 1, множитель вводится в счетчик 8. В начале операции подается пусковой импульс (его цепь иа чертеже не показана), опрашивается регистр

1, и код множимого передается в ячейки преобразователя кода в число-импульсный. При подаче импульсов тактовой частоты (шина Й ) на выходах ячеек преобразователей 9 действуют числа импульсов, равные цифрам в eîответствующих разрядах множимого. Триггер

4 пусковым импульсом устанавливается в «i» и возбуждает шину 11, при этом счетчик 2 устанавливается на сложение, а счетчик 8— на вычитание. В распределителе 8 возбуждается р-ая ячейка (р — число разрядов в перемножаемых числах), отпирая связанный с ней ряд вентилей б матрицы. Импульсы с

- ячеек преобразователя 9 через эти вентили пройдут на входы соответствующих разряд.ных ячеек счетчика произведения 2. После гп импульсов тактовой частоты (m — основание системы счисления), в течение которых множимое будет однократно передано в счетчик 2, на выходе тактирующей ячейки 12 (делителя на т) появится импульс, проходящий через подготовленный р-ой ячейкой распределителя

8 вентиль 7 на вход старшей ячейки счетчика множителя 8, вычитая из ее содержимого единицу и фиксируя окончание такта ячейки 12 через вентиль 7 на счетчик 8, вызывая его переполнение. Импульс переполнения через открытый при проведении операции умножения вентиль 18 взводит вспомогательный триггер

5. Таким образом, вентиль 14 оказывается открытым к моменту появления задержанного

-ячейкой 15 импульса с ячейки 12. Триггер 4 переходит из «1» в «0», возбуждается шина 16, и счетчики 2 и 8 реверсируются. Одновремен. но происходят переключение (сдвиг) распре-делителя на соседнюю ячейку и возврат триггера 5 в исходное состояние. Теперь импульсы с ячейки преобразователя 9 будут поступать через ряд вентилей б, связанный с сосед5

55 ней ячейкой распределителя 8, на более младшие разряды счетчика 2, вычитаясь из его содержимого. Через открытый (р — 1-й вентиль

7 тактовые импульсы будут подаваться на более младшую ячейку счетчика множителя 8, прибавляясь к ее содержимому до очередного переполнения счетчика 8 и связанного с ним опрокидывания триггеров 4 и 5, что вызывает рассмотренные выше операции.

Процесс умножения продолжается до перехода распределителя па нулевую ячейку. На шине 17 появляется сигнал, означающий оконч ан ие оп ер а ци и.

При проведении операции деления отпирается вентиль 18, нормализованный делитель записывается в регистр 1, импульсами опроса

его код передается в ячейки преобразователя

9 кода в число-импульсный. Триггер 4 устанавливается в «0» (возбуждается шина 16, счетчик 2 включается на вычитание, счетчик

8 - — »a сложение) и управляется теперь переносами из счетчика 2, в который записывается делимое, причем старший разряд делимого помещается в предпоследнюю ячейку счетчика 2. Распределитель 8 устанавливается в положение р, что соответствует формированшо старшего разряда частного. При образовании в процессе вычитания делителя из делимого отрицательного остатка счетчик 2 переполняется и взводит вспомогательный триггер 5, подготовляющий вентиль 14. Импульс окончания такта, на котором произошло изменение знака остатка с ячейки 12, пройдет через подготовленный р-той ячейкой распределителя 8 вентиль 7 и зафиксируется счетчиком частного 8, а после задержки ячейкой 15 этот импульс через вентиль 14 переключит распределитель 8 на соседнюю ячейку, возвратит триггер 5 в исходное состояние, а триггер 4 переведет в «1», реверсируя счетчики 2 и 8.

Начинается формирование следующего разряда частного и т. д. Переход распределителя на нулевую ячейку (возбуждается шина 17) заканчивает процесс деления.

Для устранения временного наложения импульсов на входе ячеек счетчика 2 применены ячейки задержки 19, аналогичные ячейке 15.

Множительно-делительное устройство при соответствующих схемах управления счетчиками 2 и 8 от триггера 4 и схеме преобразователя 9 допускает оперирование с числами, представленными как в прямом, так и в дополнительном коде. Устранение необходимости определения нуля в счетчиках множителя и делимого фиксированием импульса их переполнения значительно упрощает схему счетчиков. Устройство легко реализуется на стандартных элементах.

Предмет изобретения

Множительно-делительное устройство последовательно-параллельного типа с представлением чисел в позиционной системе счисления, содержащее регистр множимого (делителя), реверсивные счетчики множителя (част.

217718

Редактор T. Г. Горшкова Техред Т. П. Курилко Корректоры: А. П. Васильева и Л. В. Юшина

Заказ 2037/20 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография. пр. Сапунова, 2 ного и произведения (делимого), матрицу с распределителем сдвига и преобразователи кода множимого в унитарный код, отличаюи1ееся тем, что, с целью его упрощения, в нем единичный вход триггера подключен через вентили к выходам счетчиков множителя и делимого, единичный выход триггера подсоединен к первому входу вентиля, второй вход которого через ячейку задержки соединен с выходом тактирующего устройства, а выход вентиля подсоединен к нулевому входу указанного триггера, входу распределителя и счетному входу второго триггера, единичный и нулевой выходы которого соединены соответственно с двумя шинами реверса счетчиког, множителя и произведения.