УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ

Область тезшики, к которой относится изобретение
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, и в частности, может быть использовано при построении операционных блоков цифровых устройств.
Уровень техникн
Известно устройство /1/, содержащее регистр остатка, регистр делителя, блок памяти, умножитель, вычитающий счетчик, счетчик циклов, регистр частного, сумматор - вычитатель и блок управления. Вход запуска и тактовый вход блока управления подключены соответственно к входу запуска и тактовому входу устройства.
Недостатком известного устройства является низкая достоверность его функционирования.
Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип /2/, является устройство для деления, содержащее регистр остатка, регистр делителя, блок памяти, умножитель, вычитающий счетчик, счетчик циклов, регистр частного, сумматор - вычитатель, блок управления, а также коммутатор, элемент ИЛИ-НЕ и элемент И.
Недостатком устройства является отсутствие согласования элементов схемы с различными нагрузками, а также невозможность одновременного подключения к ней нескольких потребителей информации.
Сущность изобретения
Сущность предлагаемого устройства для деления заключается в том, что с целью улучшения согласования элементов схемы с различными нагрузками и возможностью одновременного подключения нескольких потребителей информации, устройство содержит регистры остатка и делителя, блок памяти, умножитель, вьрштающий счётчик, счётчик циклов, регистр частного, сумматор-вычитатель и блок управления, причём вход запуска и тактовый вход блока управления подключены соотвественно к входу запуска и тактовому входу устройства, i-e разряды выхода регистра остатка и j-e разряды выхода регистра делителя соединены с группой адресных входов блока памяти (1  i  р + 2; 1  J (р + 1), где 2  р (п - 3) для п 5, п - разрядность операндов), разряды информационного выхода блока памяти, кроме старшего, соединены с грзлппой информационных входов вычитающего счётчика, информационный выход которого соединён с информационным входом регистра частного, выход регистра делителя соединён с входом первого операнда умножителя, выход регистра остатка соединён с входом первого операнда сумматора -вычитателя, выход результата которого соединён с информационным входом регистра остатка, первый выход блока управления соединён с установочным входом счётчика циклов, выход переполнения которого соединён с входом останова блока )шравления, второй выход блока управления соединен с входом разрешения записи вычитающего счётчика, третий и четвёртый выходы блока управления соединены соответственно с входами задания режимов вычитания и сложения сумматора-вычитателя; в устройство дополнительно введены коммутатор, элемент ИЛИ-НЕ и элемент И, причём информационный выход блока памяти соединён с входом второго операнда з ножителя, выходы регистра делвггеля и умножителя соединены соответственно с первым и вторым информационными входами коммутатора, выход которого соединён с входом второго операнда сумматора-вычитателя, знаковый выход которого соединён с входом задания коррекции частного блока управления, второй выход которого соединён со счётным входом счётчика циклов, первым входом элемента И, входом разрешения сдвига регистра частного, тактовым входом умножителя и входом разрешения сдвига регистра остатка, третий выход блока управления соединён с вычитаюпщм входом вычитающего счётчика, третий и четвёртый выходы блока управления соединены с группой управляюш;их входов коммутатора, разряды информационного выхода блока памяти, кроме старшего, соединены с соответствзтощими входами элемента ИЛИНЕ, выход которого соединён со вторым входом элемента И, выход которого соединён с блоком эмиттерного повторителя, к которому подключён потребитель информации. К блоку эмитгерного повторителя одновременно может быть подключено несколько потребителей информации.
Перечень фигур чертежей.
В дальнейшем описание изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен обпщй вид устройства для деления, на фиг. 2 - вариант исполнения устройства для деления с введением дополнительных потребителей информации, а на фиг.З представлен граф работы устройства.
Устройство содержит 1 - регистр остатка, 2 - регистр делителя, 3 - умножитель, 4 - блок памяти, 5 - коммутатор, 6 - вычитаюш,ий счётчик, 7 - сумматор-вьиитатель, 8 - регистр частного, 9 - элемент ИЛИ-НЕ, 10 - элемент И, 11 - блок управления, 12 - счётчик циклов
и 13 - блок эмиттерного повторителя, 14 и 15 - потребители информации.
Предлагаемое устройство для деления оперирует с такими числами, что делитель больше делимого. Коптроль осуществляется исходя из того, что старшие части делимого всегда меньше старших частей делителя. Для адресных кодов, где старшая часть делимого больше старшей части делителя, в блоке памяти записываются нулевые коды, которые при считывании индицируются как неисправность. Минимальное число разрядов старшей части делителя и делимого равняется р + 2. Это число разрядов регистра 1, подключённое к адресным входам блока 4 памяти.
Регистр 1 - сдвиговый (п + р)-разрядный, причём сдвиг осуш ествляется на р разрядов. Он предназначен для хранения исходного делимого, очередного остатка, формирования и хранения очередного делимого.
Регистр 2 предназначен для хранения делителя.
Умножитель 3 - однотактный матричный, предназначен для формирования произведения содержимого регистра 2 делителя на р разрядный код, который является предварительным значением очередных р-разрядов частного.
В блоке 4 памяти хранятся (р + 1) разрядные коды, используемые в качестве предварительных значений очередных р-разрядов частного. Счётчик 6 - р-разрядный вычитаюш ий. предназначен для формирования истинного значения предварительного частного.
Регистр 8 предназначен для формирования и хранения частного. Для этого он реализует функции сдвига на р разрядов, установки значения р младших разрядов.
ления (в случае, если очередной остаток отрицательный) к содержимому регистра 1 содержимого регистра 2 делителя.
Блок эмиттерного повторителя 13 с высоким входным сопротивлением предназначен для уменьшения нагрузки на устройство, что позволяет улучшить согласование с нагрузкой потребителя и подключать несколько потребителей информации.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Работает устройство следующим образом.
В исходном состоянии в регистре 2 находится делитель, а Р младших разрядах регистра 1 находится делимое, счётчик 12 находится в исходном состоянии (обнулён или на нём записан код дополнения). По сигналу «Пуск, означающему начало операции деления, блок зшравления 11 переходит из состояния АО в состояние АЬ При этом содержимое счётчика 12 увеличивается на 1 (j+1), исходное делимое в регистре 1 сдвигается, в результате чего в регистре 1 формируется очередное делимое. Далее по значению соответствующих старших разрядов делителя и очередного делимого, поступающих из регистров 2, 1 на соответствующие адресные входы блока 4, выбирается (р+1)-разрядный код, являющийся предварительным значением очередных разрядов частного.
Код предварительного значения частного поступает на вход умножителя 3, содержащего р младших разрядов кода предварительного значения частного поступает на вход вычитающего счётчика 6 и на входы р-входового элемента ИЛИ-ПЕ 9. Если значения всех р разрядов кода равны О, то на выходе элемента ИЛИ-ПЕ 9 появится 1, которая поступает на второй вход
элемента И 10, на первый вход котрого ностунает 1 со второго выхода блока управления 11, а на выходе элемента И 10, и соответственно, на выходе блока эмиттерного повторителя 13 появится 1, свидетельствующая об ошибке или сбое.
Затем блок 11 переходит из состояния AI в состояние А2. При этом код, выбранный из блока памяти 4, умножается в умножителе 3 на делитель, и младпше р разрядов кода записываются в вычитающий счётчик 6. Получившееся в умножителе 3 произведение вычитается в сумматоре 7 из очередного делимого и результат (очередной остаток) записывается в регистр 1. В этоя случае, если очередной остаток не отрицательный, блок управления 11 переходит в состояние AI, и аналогично изложенному, формируются значения очередных разрядов частного до появления сигнала переполнения из счётчика 12.
Если в каком-либо пдкле очередной остаток окажется отрицательным, то блок управления 11 перейдёт из состояния А в состояние АЗ. Это означает, что выбранный из блока памяти 4 код на единицу младшего разряда больше истинного. Поэтому содержимое вьрштающего блока 6 уменьшается на единицу и к содержимому регистра 1 с помош ю сумматора 7 прибавляется делитель (восстанавливается остаток).
Далее блок управления 11 переходит в состояние А и цикл деления повторяется.
Если в каком-либо цикле деления значения р младпшх разрядов предварительного кода частного будут равны О, то на выходе элемента И 10 и на выходе блока эмиттерного повторителя 13 появится сигнал 1, свидетельствующий об ошибке или сбое. Если на выходе счётчика 12 появится сигнал переполнения Стоп,
то блок 11 переходит в состояние АО, и сигналом сброс происходит установка в начальное состояние счётчика 12.
Промышленная применимость
Таким образом предлагаемое в качестве изобретения устройство для деления обладает новизной, изоб|)етательским уровнем, поскольку при его применении создаётся положительный эффект и промышленной применимостью, так как оно легко в изготовлении и эксплуатации и обеспечивает высокую точность при срабатывании.
Источники информации, принятые во внимание.
1.Авторское свидетельство СССР № 1104508,1982, Мкл.О06Р7/52
2.Авторское свидетельство СССР № 1483455, 1987. Мкл. G06F11/10
Автор-заявитель -uriVrv Трубицин А.М.