Пристрій для управління знаком числа

Реферат: UA 98046 U UA 98046 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Пропонована корисна модель належить до обчислювальної техніки, а саме до арифметичних цифрових пристроїв, і може бути використана в машинобудівних технологіях. Відомий пристрій для зміни знаку числа, що містить елемент НІ, при цьому вхід елемента HI підключено до входу пристрою, а вихід є виходом пристрою [1]. Недоліки аналогу: для послідовних кодів пристрій виконує управління знаком числа тільки його зміною та тільки у випадку представлення числа в оберненому коді, що обмежує його функціональні можливості. Найбільш близьким до запропонованої корисної моделі по технічній сутності та результату, що досягається, є пристрій для управління знаком числа в оберненому коді, який містить суматор за модулем два, при цьому вхід числа пристрою підключено до першого входу суматора за модулем два, другий вхід якого підключено до входу управління пристрою, а вихід до виходу пристрою [2]. Недоліки прототипу: для послідовних кодів пристрій виконує управління знаком числа, зберігаючи або змінюючи його, однак тільки для представлення числа в оберненому коді, що обмежує його функціональні можливості. Задача корисної моделі - створення пристрою для управління знаком числа, в якому шляхом введення елемента АБО та тригера забезпечено для послідовних кодів управління знаком числа в оберненому та доповняльному кодах: збереження числа у вихідному оберненому або доповняльному коді та його видача у вихідному коді при зміненому знаку. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрій для управління знаком числа, що містить суматор за модулем два, причому вхід числа пристрою підключено до першого входу суматора за модулем два, вихід якого підключено до виходу пристрою, згідно корисної моделі введено елемент АБО та тригер, при цьому вхід скидання пристрою підключено до входу скидання тригера, тактовий вхід пристрою підключено до першого входу елемента АБО, другий інверсний вхід якого підключено до входу числа пристрою, а вихід підключено до входу синхронізації тригера, інформаційний вхід якого підключено до входу логічної одиниці пристрою, вхід установлення пристрою підключено до входу установлення тригера, вихід якого підключено до другого входу суматора за модулем два. Технічний ефект від запропонованого рішення полягає в тому, що шляхом введення елемента АБО та тригера забезпечено видачу послідовного коду числа у вихідному оберненому або доповняльному коді із збереженням або зміною знака, що суттєво розширює функціональні можливості пристрою. Розширення функціональних можливостей пристрою можна оцінити позитивно, враховуючи, що додається можливість управління знаком для найбільш поширеного доповняльного коду, в якому, як правило, виконуються основні арифметичні операції: додавання і ділення чисел та для виключення затримок на перетворення кодів також операція множення. Суть корисної моделі пояснюється кресленням на фіг. 1, де зображено пристрій для управління знаком числа, що містить елемент 1 АБО, тригер 2 та суматор 3 за модулем два, вхід R скидання пристрою, тактовий вхід С пристрою, вхід D числа пристрою, вхід U логічної одиниці пристрою, вхід S установлення пристрою та вихід V пристрою, при цьому вхід R пристрою підключено до входу R скидання тригера 2, вхід С пристрою підключено до першого входу елемента 1, вхід D пристрою підключено до першого входу суматора 3 та другого інверсного входу елемента 1, вихід якого підключено до входу С синхронізації тригера 2, інформаційний вхід D якого підключено до входу U пристрою, вхід S пристрою підключено до входу S установлення тригера 2, вихід якого підключено до другого входу суматора 3, вихід якого підключено до виходу V пристрою. На фіг. 2 показано часові діаграми роботи пристрою для входів R С, D, S пристрою, виходу Т тригера 2, а також виходу V пристрою. Розглянуто управління знаком числа з розрядністю n = 8. Діаграми показують: зберігання знаку числа для вихідного оберненого або доповняльного коду (а); зміну знаку числа, представленого в оберненому коді (б); зміну знаку числа, представленого в доповняльному коді (в). Пристрій працює у такий спосіб. На вхід С пристрою та перший вхід елемента 1 подаються синхросигнали, відбиваючи переднім фронтом початок поточного такту. На вхід D пристрою та другий інверсний вхід елемента 1 і перший вхід суматора 3 подається протягом n тактів послідовний n-розрядний код числа, починаючи з молодших розрядів. Кожний розряд послідовного коду подається вслід за переднім фронтом синхросигналу. Для зберігання знаку числа, представленого в оберненому або доповняльному коді, на входи R і S пристрою та входи R і S тригера 2 подаються відповідно одиничне та нульове значення, що скидає вихід тригера 2 у нульове значення та утримує в ньому незалежно від 1 UA 98046 U 5 10 15 20 25 30 значень сигналів на інших входах тригера 2. За цим нульовим значенням, що приходить на другий вхід суматора 3, послідовний код числа передається з першого входу суматора 3 на вихід V пристрою без зміни. Для зміни знаку числа, представленого в оберненому коді, на входи R та S пристрою подаються відповідно нульове та одиничне значення, що встановлює вихід тригера 2 у одиничне значення та утримує в ньому незалежно від значень сигналів на інших входах тригера 2. За цим одиничним значенням послідовний код числа передається з першого входу суматора 3 на вихід V пристрою інверсним, тобто зі зміненим знаком оберненого коду: додатне число стає від'ємним, а від'ємне - додатним. Для зміни знаку числа, представленого в доповняльному коді, на вхід S пристрою подається нульове значення, а на вхід R пристрою - одиничний сигнал, що разом забезпечує початкове нульове значення на виході тригера 2. Елемент 1 формує передній фронт за переднім фронтом синхросигналу, за яким завершується прийом першого одиничного (якщо він є) розряду послідовного коду числа. За цим фронтом в тригер 2 записується з входу U пристрою одиничне значення, що змінює значення на виході тригера 2 з нульового на одиничне та утримує його до завершення прийому та видачі послідовного коду. Значення з виходу тригера 2 управляє проходженням послідовного коду з першого входу суматора 3 на вихід V пристрою: нулем пропускає розряди послідовного коду без зміни, а одиницею їх інвертує. Таким чином, без зміни пропускаються всі нульові молодші розряди та перший одиничний розряд, а наступні розряди, включаючи знаковий, інвертуються, що відповідає видачі доповняльного коду зі зміненим знаком. У випадку відсутності одиничного розряду в послідовному коді, тобто при прийомі його нульового значення, вихід тригера не встановлюється в одиничне значення, і доповняльний код нуля видається без зміни. Пристрій може бути використаний для побудови арифметичних блоків для управління знаками операндів. Джерела інформації 1. Применение интегральных микросхем в электронной Справочник / Р.В. Данилов, С.А. Ельцова, Ю.П. Иванов и др.; Под Тарабрина, - М.: Радио и связь, 1987. - 384 с., стр. 338, рис П 1.2; 2. Применение интегральных микросхем в электронной Справочник / Р.В. Данилов, С.А. Ельцова, Ю.П. Иванов и др.; Под Тарабрина. - М.: Радио и связь, 1987. - 384 с., стр. 338, рис. П 1.3. вычислительной технике: ред. Б.Н. Файзулаева, Б.В. вычислительной технике: ред. Б.Н. Файзулаева, Б.В. 35 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 Пристрій для управління знаком числа, що містить суматор за модулем два, при цьому вхід числа пристрою підключено до першого входу суматора за модулем два, вихід якого підключено до виходу пристрою, який відрізняється тим, що введено елемент АБО та тригер, при цьому вхід скидання пристрою підключено до входу скидання тригера, тактовий вхід пристрою підключено до першого входу елемента АБО, другий інверсний вхід якого підключено до входу числа пристрою, а вихід підключено до входу синхронізації тригера, інформаційний вхід якого підключено до входу логічної одиниці пристрою, вхід установлення пристрою підключено до входу установлення тригера, вихід якого підключено до другого входу суматора за модулем два. 2 UA 98046 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3