RU2029357C1 - Digital integrator - Google Patents
Digital integrator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2029357C1 RU2029357C1 SU5043408A RU2029357C1 RU 2029357 C1 RU2029357 C1 RU 2029357C1 SU 5043408 A SU5043408 A SU 5043408A RU 2029357 C1 RU2029357 C1 RU 2029357C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- adder
- output
- integrator
- transfer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике обработки цифровых данных и может найти применение для суммирования-вычитания с накоплением. The invention relates to techniques for processing digital data and may find application for summation-subtraction with accumulation.
Известен цифровой интегратор, содержащий сумматоры, регистры, счетчики, блок вычисления интеграла и элемент И, включенные между входной и выходной шинами [1]. Known digital integrator containing adders, registers, counters, an integral calculation unit and an element And included between the input and output buses [1].
Недостаток известного цифрового интегратора состоит в значительной сложности его конструкции. A disadvantage of the known digital integrator is the significant complexity of its design.
Известен также цифровой интегратор, содержащий n+1 сумматоров (n - разрядность целой части числа) и элемент НЕ [2]. A digital integrator is also known, containing n + 1 adders (n is the width of the integer part of the number) and the element is NOT [2].
Недостаток подобного цифрового интегратора состоит в значительной погрешности результата интегрирования. The disadvantage of such a digital integrator is the significant error of the integration result.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, выражается в повышении точности результата интегрирования. The technical result that can be obtained by carrying out the invention is expressed in increasing the accuracy of the integration result.
Для получения этого технического результата в цифровой интегратор, содержащий n+1 сумматоров (n - разрядность целой части числа) и элемент НЕ, введены три элемента ИЛИ-НЕ и n сумматоров, причем общая шина интегратора соединена с входом первого сумматора, выход переноса i-го сумматора (i = 1, . . . , n-1) соединен с входом переноса (i+1)-го сумматора, выход переноса (n+1)-го сумматора соединен с входом переноса (n+i+1)-го сумматора, выход переноса n-го сумматора соединен с первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и входом переноса (2n+1)-го сумматора, выход переноса которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ, а выход - с входом переноса (n+1)-го сумматора, первый информационный выход (n+j)-го сумматора соединен с информационным входом j-го сумматора (j = 1,...,n), информационные входы сумматоров с (n+2)-го по 2n-й соединены с информационным входом интегратора, выход j-го разряда которого соединен с вторым информационным выходом (n+j)-го сумматора, вход выбора режима счета интегратора соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ и через элемент НЕ с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, информационные входы (n+1)-го и (2n+1)-го сумматора соединены с входом питания интегратора, выход сброса которого соединен с входами сброса всех 2n+1 сумматоров, прямой и инверсный входы синхронизации которых соединены соответственно с первым и вторым тактовыми входами интегратора. To obtain this technical result, a digital integrator containing n + 1 adders (n is the bit depth of the integer part of the number) and the element NOT, introduces three elements OR-NOT and n adders, the integrator common bus connected to the input of the first adder, the transfer output i- the adder (i = 1, ..., n-1) is connected to the transfer input of the (i + 1) adder, the carry output of the (n + 1) adder is connected to the carry input (n + i + 1) - adder, the transfer output of the nth adder is connected to the first input of the first OR-NOT element and the transfer input of the (2n + 1) adder, the transfer output to It is connected to the first input of the second OR-NOT element, the output of which is connected to the first input of the third OR-NOT element, the second input of which is connected to the output of the first OR-NOT element, and the output to the transfer input of the (n + 1) -th adder, the first information output of the (n + j) adder is connected to the information input of the jth adder (j = 1, ..., n), the information inputs of adders from (n + 2) to 2nth are connected to the information input integrator, the output of the j-th discharge of which is connected to the second information output of the (n + j) -th adder, the input of the choice of the counting mode integr the torus is connected to the second input of the second OR-NOT element and through the NOT element to the second input of the first OR-NOT element, the information inputs of the (n + 1) -th and (2n + 1) -th adders are connected to the power input of the integrator, the reset output of which connected to the reset inputs of all 2n + 1 adders, the direct and inverse synchronization inputs of which are connected respectively to the first and second clock inputs of the integrator.
На фиг. 1 изображен один из возможных вариантов цифрового интегратора; на фиг.2 - один из возможных вариантов его сумматора. In FIG. 1 shows one of the possible options for a digital integrator; figure 2 is one of the possible options for its adder.
Цифровой интегратор (фиг. 2) содержит первый-восьмой сумматоры 1-8 (количество которых n = 8 представляет собой разрядность целой части числа), а также девятый-шестнадцатый сумматоры 9-16 (количество которых также равно n) и семнадцатый сумматор 17 (в общем случае порядковое число этого сумматора равно 2n+1). Кроме того, цифровой интегратор содержит первый, второй и третий элементы ИЛИ-НЕ 18, 19 и 20 и элемент НЕ 21. Общая шина 22 интегратора соединена с входом переноса первого сумматора 1, а выходы переноса первого-седьмого сумматоров 1-7 соединены с входами переноса соответственно второго-восьмого сумматоров 2-8. Выходы переноса девятого-пятнадцатого сумматоров 9-15 соединены с входами переноса соответственно десятого-шестнадцатого сумматоров 10-16. Выход переноса восьмого сумматора 8 соединен с первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ 18 и с входом переноса семнадцатого сумматора 17, выход переноса которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ 19. Выход второго элемента ИЛИ-НЕ 19. Выход второго элемента ИЛИ-НЕ 19 соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ-НЕ 20, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ 18, а выход - с входом переноса девятого сумматора 9. Первые информационные входы девятого-шестнадцатого сумматоров 9-16 соединены с информационными входами соответственно первого-восьмого сумматоров 1-8. Информационные входы десятого-шестнадцатого сумматоров 10-16 соединены с информационным входом 23 интегратора. Выходы 24 первого-восьмого разрядов интегратора соединены с вторыми информационными выходами соответственно девятого-шестнадцатого сумматоров 9-16. Вход 25 выбора режима счета интегратора соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ 19 и через элемент НЕ 21 с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ 18. Информационные входы девятого и семнадцатого сумматоров 9 и 17 соединены с входом 26 питания интегратора. Вход 27 сброса интегратора соединен с входами сброса первого-семнадцатого сумматоров 1-17, у которых прямые входы синхронизации соединены с первым тактовым входом 28 интегратора, а инверсные входы синхронизации - с вторым тактовым входом 29 интегратора. The digital integrator (Fig. 2) contains the first to eighth adders 1-8 (the number of which n = 8 is the bit capacity of the integer part of the number), as well as the ninth to sixteenth adders 9-16 (the number of which is also n) and the seventeenth adder 17 ( in the general case, the ordinal number of this adder is 2n + 1). In addition, the digital integrator contains the first, second and third elements OR 18, 19 and 20 and the
Сумматор цифрового интегратора (фиг.2) содержит элементы 2И-ИЛИ-НЕ 30 и 31, триггер 32, элемент И-НЕ 33 и сумматор 34 по модулю два. Первый вход элемента 2И-ИЛИ-НЕ 30 совпадает с входом переноса сумматора, соединенным с первым входом элемента И-НЕ 33. Выход элемента И-НЕ 33 подключен к второму и третьему входам элемента 2И-ИЛИ-НЕ 30 и к первому входу элемента 2И-ИЛИ-НЕ 31. Выход элемента 2И-ИЛИ-НЕ 31 совпадает с выходом переноса сумматора, а выход элемента 2И-ИЛИ-НЕ 30 подключен к информационному входу триггера 32, инверсный выход которого совпадает с первым информационным выходом сумматора. Прямой и инверсный входы синхронизации и вход установки нуля триггера 32 совпадают соответственно с прямым и инверсным входами синхронизации и с входом сброса сумматора. Выход сумматора 34 по модулю два подключен к второму входу элемента И-НЕ 33, к четвертому входу элемента 2И-ИЛИ-НЕ 30 и к второму входу элемента 2И-ИЛИ-НЕ 31, третий вход которого совпадает с информационным входом сумматора, соединенным с первым входом сумматора 34 по модулю два. Второй вход сумматора 34 по модулю два подсоединен к прямому выходу триггера 32, совпадающему с вторым информационным выходом сумматора и подключенному к четвертому входу элемента 2И-ИЛИ-НЕ 31. The adder of the digital integrator (figure 2) contains the elements 2I-OR-NOT 30 and 31, the
Работает цифровой интегратор следующим образом. The digital integrator works as follows.
При подаче уровня логической "1" на вход 27 сброса интегратора первый-семнадцатый сумматоры 1-17 устанавливаются в состояние, при котором на выходах переноса имеется уровень логического "0", на первых информационных входах - уровень логической "1", а на вторых информационных выходах - уровень логического "0". Для упрощения описания работа цифрового интегратора рассматривается при наличии уровня логического "0" на входе 27 сброса интегратора. При этом тактовый сигнал на втором тактовом входе 29 интегратора является инверсным относительно тактового сигнала на первом тактовом входе 28 интегратора. When a logic level “1” is applied to the
При подаче уровня логического "0" на информационный вход 23 интегратора на выходе переноса десятого сумматора 10 устанавливается уровень логической "1", а под действием положительного перепада уровня сигнала на первом тактовом входе 28 интегратора на первом информационном выходе десятого сумматора 10 устанавливается уровень логического "0" (на втором информационном входе устанавливается уровень логической "1"). На выходах переноса одиннадцатого-шестнадцатого сумматоров 11-16 остается уровень логического "0", а на их первых информационных выходах - уровень логической "1". When a logic level “0” is applied to the integrator information input 23 at the transfer output of the tenth adder 10, the logic level is “1”, and under the influence of a positive signal level difference at the first clock input 28 of the integrator, the logic level “0” is set at the first information output of the tenth adder 10 "(at the second information input, the logical level is set to" 1 "). At the outputs of the transfer of the eleventh to sixteenth adders 11-16 remains the level of the logical "0", and at their first information outputs - the level of the logical "1".
Выходные уровни на выходах 24 первого-восьмого разрядов интегратора образуют восьмиразрядное двоичное число, младший разряд которого определяется состоянием второго информационного выхода девятого сумматора 9, а старший разряд - состоянием второго информационного выхода шестнадцатого сумматора 16. После действия уровня логического "0" на информационном входе 23 интегратора в течение первого тактового импульса на выходах 24 первого-восьмого разрядов интегратора устанавливается двоичное число. The output levels at the
Вторые информационные выходы первого-семнадцатого сумматоров 1-17 образуют двоичное число, разрядность которого равна семнадцати при наличии уровни логического "0" на входе 25 выбора режима счета интегратора и шестнадцати при наличии на нем уровня логической "1". Двоичное число можно рассматривать как состоящее из восьмиразрядной части и девяти- или восьмиразрядной дробной части. The second information outputs of the first to seventeenth adders 1-17 form a binary number, the bit capacity of which is seventeen if there are logical levels of "0" at the
С каждым новым поступлением уровня логического "0" по информационному входу 23 интегратора в моменты положительного перепада сигнала на первом тактовом входе 28 интегратора его содержимое увеличивается на два. При поступлении уровня логической "1" по информационному входу 23 интегратора в моменты положительного перепада сигнала на первом тактовом входе 28 интегратора его содержимое не увеличивается. With each new arrival of the logic level “0” at the information input 23 of the integrator at the moments of a positive signal drop at the first clock input 28 of the integrator, its content is increased by two. Upon receipt of the level of logical "1" at the information input 23 of the integrator at the moments of a positive signal drop at the first clock input 28 of the integrator, its content does not increase.
В результате соединений первых информационных выходов девятого-шестнадцатого сумматоров 9-16 (сумматоров старшей группы) с информационными входами первого-восьмого сумматоров (сумматоров младшей группы) происходит вычитание из содержимого цифрового интегратора его старшей части, сдвинутой на восемь или девять разрядов при уровне сигнала логической "1" или логического "0" соответственно на входе 25 выбора режима счета интегратора. As a result of the connection of the first information outputs of the ninth to sixteenth adders 9-16 (adders of the senior group) with the information inputs of the first to eighth adders (adders of the younger group), the senior part is shifted from the contents of the digital integrator, shifted by eight or nine bits at a logic signal level "1" or logical "0", respectively, at the
Таким образом, увеличение содержимого цифрового интегратора происходит под воздействием поступающего извне по информационному входу 23 уровня логического "0", а его уменьшение - за счет внутренних связей. Изменение содержимого цифрового интегратора происходит в моменты положительных перепадов сигнала на первом тактовом входе 28 интегратора, а сброс содержимого в ноль происходит асинхронно под действием уровня логической "1" на входе 27 сброса интегратора. Thus, the increase in the contents of the digital integrator occurs under the influence of a logical “0” level coming from the information input 23 from the outside, and its decrease is due to internal connections. The content of the digital integrator changes at the moment of positive changes in the signal at the first clock input 28 of the integrator, and the content is reset to zero asynchronously under the action of the logic level “1” at the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5043408 RU2029357C1 (en) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | Digital integrator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5043408 RU2029357C1 (en) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | Digital integrator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2029357C1 true RU2029357C1 (en) | 1995-02-20 |
Family
ID=21604848
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5043408 RU2029357C1 (en) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | Digital integrator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2029357C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU181022U1 (en) * | 2018-04-12 | 2018-07-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" | MULTI-INPUT DIGITAL PULSE FLOW SUMMER |
-
1992
- 1992-05-26 RU SU5043408 patent/RU2029357C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1365081, кл. G 06F 7/64, 1985. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 1156069, кл. G 06F 7/64, 1983. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU181022U1 (en) * | 2018-04-12 | 2018-07-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" | MULTI-INPUT DIGITAL PULSE FLOW SUMMER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4367420A (en) | Dynamic logic circuits operating in a differential mode for array processing | |
EP0427464B1 (en) | Asychronous leading zero counter employing iterative cellular array | |
JP3247609B2 (en) | High-speed synchronous counter circuit | |
RU2029357C1 (en) | Digital integrator | |
EP0064590B1 (en) | High speed binary counter | |
Tan et al. | Self-timed precharge latch | |
RU2029355C1 (en) | Device for determining code combinations | |
SU1043639A1 (en) | One-bit binary subtractor | |
SU1113799A1 (en) | Device for extracting square root | |
JPS61260316A (en) | Monolithic integrated digital circuit | |
CN221860992U (en) | Output circuit with multiple data rates and integrated circuit | |
SU1679483A1 (en) | Multi-port adder | |
SU1061264A1 (en) | Counter | |
SU1280615A1 (en) | Versions of device for squaring binary numbers | |
KR100256230B1 (en) | Timer unit with system watchdog function | |
SU782166A1 (en) | Binary n-digit pulse counter | |
SU1290304A1 (en) | Multiplying device | |
SU1631509A1 (en) | Multicycle recirculating time-to-number converter | |
US4859985A (en) | Reconfigurable parameter filter having filter sections selectively operating independently on respective low precision binary numbers or together on a higher precision binary number | |
SU1272500A1 (en) | Counting device with check | |
SU920710A1 (en) | Serial adder | |
RU2090925C1 (en) | Adder unit | |
SU1162040A1 (en) | Digital accumalator | |
SU1072040A1 (en) | Device for dividing binary numbers by coefficient | |
SU1043636A1 (en) | Device for number rounding |