SU781808A1 - Арифметическое устройство - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных машинах, в системах регистрации, обра ботки и хранени  цифровых данных, в частности , в системах дл  научных исследований. Известны арифметические устройства, содержащие блок управлени , входной и оперативный регистры, выходы которых соединены чере переклпочатели и сумматоры со входами 1). Однако в этих устройствах дл  нахождени  наименьшего общего кратного двух чисел необходг- мо проводить сершо пробных делений или хранить в ЗУ таблицы простых чисел, что сильно усложн ет аппаратуру. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  арифметическое устройство, содержащее блок управлени , входной и оперативные регистры , сумматор, выходы которых через переключатели соединены со входами сумматоравычитател  2. Однако устройство дл  нахождени  наименьшего общего кратного двух чисел должно иметь в ЗУ таблицу простых чисел или проводить серию пробных деленийЦель изобретени  - повыщение быстродействи  преимущественно в -операщих нахождени  наименъщего общего кратного. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в арифметическое устройство, содержащее блок управлени , выходы которого соединены со входами входного регистра и выходом сумматора-вычитател , первый и второй оперативные регистры, сумматор, первый, второй, третий, четвертый переключатели и пинию задержки, причем вход первого оперативного регистра подключен к подвижному контакту второго переключател , а выход подключен к первому и через злемент задержки - ко второму входам сумматора, выход которого соединен с замыкающим контактом второго переключател , размыкающий контакт которого подключен к выходу сумматора-вычитател  и размыкающему контакту третьего переключател , подвижный контакт которого соединен со входом второго оперативного регистра, выход которого соединен с подвижным контактом четвертого переключател , размыкающий контакт которого соединен с замыкающим контактом третьего переключател , а замыкающий контакт четвертого переключател  соединен с замыкающим контактом первого переключател  размыкающий контакт которого подключен к выходу входного регистра, а подвижный кон такт подключен к первому входу сумматоравычитател , введены счетный регистр, буферный регистр, п тый и шестой переключатели, причем вход счетного регистра соединен с выходом сумматора-вычитател , а выход подключен к подвижному контакту п того переключател , замыкающий контакт которого соединен с входом буферного регистра, выход которого coejumeH с замыкающим контактом четвертого переключател , размыкающий контакт п того переключател  соединен с размыкающим контактом щестого переключател , замыкающий контакт которого соединен с выходом сумматора , а подвижный контакт щестого переключател  подключен ко второму входу сумматора-вычитател .

На чертеже приведена блок-схема устройства

Устройство содержит блок 1 управлени , входной регистр 2, сумматор-вычитатель 3, сумматор 4, линию задержки 5, первый оперативный регистр 6, счетный регистр 7, буферный регистр 8, второй оперативный регистр 9 и переключатели 10-15, причем выход сумматора 4 подключен ко второму входу сумматоравычитател  3 и через переключатель - к первому оперативному регистру 6, выход которого св зан с первым входом сумматора 4 и через линию 5 задержки - со вторым входом сумматора 4, выход второго оперативного регистра 9 через переключатели св зан с выходом сумматора-вычитател  3, а выход через два последовательно соединенных переключател  соединен с первым входом сумматора-вычитател  3, выход сумматора-вычитател  3 подключен ко входу счетного регистра 7, выход которого соединен через переключатель с входом буферного регистра 8, выход которого подключен через переключатель к первому входу суммат тора-вычитател  3, второй вход сумматоравычитател  3 через два последовательно соединенных переключател  св зан с выходом счетного регистра 7.

Устройство работает следующим образом.

В режиме опред1глени  периода разложени  обратной величины чиЬла первое число записываетс  в оперативном регистре 9. Находитс  ближайщее значение 2, больщее заданного числа Дл  этого в младщем разр де входного регистра 2 устанавливаетс  1, котора  через переключатели 10 и 12 и сумматор-вычитатель 3 передаетс  в оперативный регистр 6 и через цепочку, состо щую из линии 5 задержки,, сумматора 4 и переключател  11, поступает на первый вход сумматора-вычитател  3. На второй вход сумматора вычитател  3 через переключатели 10 и 15 поступает число из оперативного регистра 9. В сумматоре-вычитателе 3 происходит сравнение содержимого оперативных регистров 6 и 9. Если разность отрицательна , происходит двоичный сдвиг числа в оперативном регистре 6 через цепочку 4-12-6-5 (умножение на 2 и на выход подаетс  сигнал О). Положительна  разность через второй контакт переключател  12 записываетс  в оперативный регистр 6. На выходе сигнал 1. Разность умножаетс  на 2 (цепочка 5-4) и снова подаетс  на вход сумматора-вычитател  3., Данный цикл заканчиваетс , когда разность на выходе сумматора-вычитател  3 станет равна 1. Число операции на сумматоре-вычитателе фиксируетс  на счетном регистре 7 и определ ет период разложени  обратной величины числа (ПРОВ).

Когда процесс разложени  обратной величины числа заканчиваетс , содержимое счетного регистра 7 через переключатель 14 переписываетс  в буферный регистр 8. Таким образом в буферном регистре 8 запоминаетс  период разложени  обратной величины первого числа.

В таком же пор дке происходит определение периода разложени  обратной величины второго числа. Результат остаетс  в счетном регистре 7.

В режиме определени  периода разложени  наименьшего общего кратного двух чисел происходит сравнение содержимого буферного регистра 8 и счетного регистра 7. Если периоды разложени  обратных величин чисел кратны, то период разложени  наименьщего общего кратного равен больщему периоду разложени , если кратности нет - определ етс  обратна  величина дополнительного множител .

Claims (2)

1. Сравнение производитс  в сумматоре-вычитателе 3. На первый вход сумматора-вычитател  3 подаетс  период разложени  обратной величины второго числа со счетного регистра 7 через переключатели 14 и 11. На второй вход с буферного регистра 8 через переключатель 10 подаетс  период разложени  обратной величины первого числа. Если разность периодов положительна , то период разложени  обратной величины первого числа с буферного регистра 8 через перек1початель 10, сумматор-вычитатель 3 и переключатель 13 переписываетс  в оперативный регистр 9, а период разложени  обратной величины второго числа со счетного регистра 7 через переключатели 14 и 11, сумматор-вычитйтель 3 и переключатель 12 переписываетс  в оперативный регистр 6. Если разность периодов 5 разложени  обратных величин отрицательна, то период разложени  обратной величины первого числа с буферного регистра 8 через переключатель 10, сумматор-вычитатель 3 и пере57 ключатель 12 переписываетс  в оперативный регистр 6, а период разложени  обратной величины второго числа со счетного регистра 7 через переключатели 14 и И, сумматор-вычитатель 3 и переключатель 10 переписываетс  в оперативный регистр 9. В сумматоре-вычитателе 3 происходит последовательное вычитание меньшего периода разложени  обратной величины числа, записанного в оперативном регистре 9, из большого, записанного в оперативном регистре 6. Если разнос равна нулю, периоды разложени  обратных величин чисел кратны и период разложени  обратной величины наименьшего общего кратного равен большему периоду разложени . Если разность отрицательна , то дальнейша  работа схемы аналогична режиму определени  периода разложени  обратной величины числа, с тем отличием, что сравнение разницы на выходе сумматора-вычитател  3 происходит не с 1, а с начальной разностью. На выходе схемы мож но получить период разложени  обратной величины дополнительного множител  дл  большего периода разложени  обратной величины. Техник о-зкономические преимущества предлагаемого устройства состо т в том, что дополнение арифметического устройства счетным регистром 7, буферным регистром 8 и двум  переключател ми 11 и 14 позвол ет выполн ть подготовительные операции, необходимые дл  вычислени  наименьшего обшего кратного двух или последовательных пар чисел, не производ  серий делений, и не требует пам ти простых чисел, а следовательно, облегчает реализацию этих операций во встроенных микропроцессоpax систем дл  обработки экспериментальных данных. Так, например, при работе с 8-разр дными дес тичными числами необходимо хранить в ЗУ 610 простых чисел, дл  чего необ ходима пам ть 10 20 Мб, а объем одного пакета магнитных дисков ЕС-5052 равен 7,25 Мб. Формула изобретени  Арифметическое устройство, содержащее бло управлени , выходы которого соединены со входами входного регистра и выходом сумматора-вычитател , первый и второй оперативные регистры, сумматор, первый, второй, третий, четвертый переключатели и линию задержки, причем вход первого оперативного регистра подключен к подвижному контакту второго переключател , а выход подключен к первому и через элемент задержки - ко второму входам сумматора, выход которого соединен с Замыкающим контактом второго переключател , размыкаюший контакт которого подключен к выходу сумматора-вычитател  и размыкающему контакту третьего переключател , подвижный контакт которого соединен со входом второго оперативного регистра, выход которого соединен с подвижным контактом четвертого переключател , размыкающий контакт которого соединен с замыкающим контактом третьего переключател , а замыкающий контакт четвертого переключател  соединен с замыкающим контактом первого переключател , размыкающий контакт которого подключен к выходу входного регистра, а подвижный контакт подключен к первому входу сумматора-вычитател , о тличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введены счетный регистр, буферный регистр, п тый и шестой переключатели, причем вход счетного регистра соединен с выходом сумматора-вычитател , а выход подключен к подвижному контакту п того переключател , замыкаюший контакт которого соединен с входом буферного регистра, выход которого соединен с замыкающим контактом четвертого переключател , размыкадощий контакт п того переключател  соединен с размыкающим контактом щестого переключател , замыкаюхщ й контакт которого соединен с выходом сумматора, а подвижный контакт шестого переключател  подключен ко второму вхоДу сумматора-вычитател . . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3739162, кл. 235-176, 1971.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 416692, кл. G 06 F 7/38, 1974 (прототип).