DE4011494A1 - Multiplizierschaltung ii - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine weitere Verbesserung der Multiplizierschaltung nach P 40 08 360.8, deren Steuer­ werk in einzelnen Details noch verbesserbar war.

Das Block-Schaltbild ist in Fig. 1 dargestellt, aber nicht in voller Länge, sondern um zwei Teil-Schaltungen verkürzt. Die Stellen-Multiplizierschaltung 1 ist nur in Fig. 1 als Rechteck dargestellt. Die zweite Tetraden-Addierschaltung 3 ist in Fig. 2 dargestellt. Eine Übertrag-Addierschaltung 4 ist in Fig. 3 dargestellt. In Fig. 4 ist der duale Voll-Addierer 23 dargestellt. In Fig. 5 ist ein Teil-Stück des vierfachen Schieberegisters 5b dargestellt. In Fig. 6 ist ein Teil-Stück des Schieberegisters 5a dargestellt. In Fig. 7 ist die Stellung der Tor-Schaltung 50 in bezug auf die Schieberegister 5a und 5b dargestellt. In Fig. 8a und 8b ist das Steuerwerk 9a dargestellt. In Fig. 9 ist die Schaltung 60a dargestellt. In Fig. 10 ist die Schaltung 70 dargestellt. In Fig. 11 ist der Impuls-Zähler 11a dargestellt. In Fig. 12 ist der Impuls-Zähler 12 dar­ gestellt. In Fig. 13 ist der Impuls-Zähler 13 dargestellt. In Fig. 14 ist der Impuls-Zähler 14 dargestellt. In Fig. 15 ist das Impuls-Diagramm A dargestellt. In Fig. 16 ist das Impuls-Diagramm B dargestellt. In Fig. 17 und 8b ist das Steuerwerk 9b dargestellt. In Fig. 18 ist der Impuls- Zähler 11b dargestellt.

Die Multiplizierschaltung Type A besteht aus der Matrix- Stellen-Multiplizierschaltung 1 oder einer sonstigen Stel­ len-Multiplizierschaltung und der ersten Tetraden-Addier­ schaltung 2 und der zweiten Tetraden-Addierschaltung 3 und 6 Übertrag-Addierschaltungen 4 und dem vierfachen Schiebe­ register 5b, welches auch eine Quer-Eingabe aufweist und dem vierfachen Schieberegister 5a, das über die Tor- Schaltung 50 die rechtsseitige Verlängerung des Schiebe­ registers 5b bildet und dem Steuerwerk 9a und dem vier­ fachen Eingangs-Schieberegister A, in welchem der Multi­ plikand gespeichert ist und dem vierfachen Eingangs- Schieberegister B, in welchem der Multiplikator gespei­ chert ist. Das Multiplikanden-Schieberegister A weist eine Neuner-Rückkoppelung auf.

Die Tetraden-Addierschaltung 3 (Fig. 2) besteht aus 2 Ne­ gierschaltungen 11 und 4 Und-Schaltungen 12 mit je 2 Ein­ gängen und 2 Oder-Schaltungen 13 mit je 2 Eingängen und der Oder-Schaltung 14 mit 2 Eingängen und 5 Und-Schaltungen 15 mit je 2 Eingängen und 5 Oder-Schaltungen 16 mit je 2 Ein­ gängen und 7 Und-Schaltungen 17 mit je 2 Eingängen und der Oder-Schaltung 18 mit 2 Eingängen und 2 Negier-Schaltungen 19 und der Oder-Schaltung 20 mit 2 Eingängen und 2 Oder- Schaltungen 21 mit je 3 Eingängen und den dualen Voll-Ad­ dierern 22 und 23 und den zugehörigen Leitungen. Der Tetra­ den-Addierer 2 hat an Stelle des dualen Voll-Addierers 22 nur einen dualen Halb-Addierer 22b. Die Eingänge und die Ausgänge sind mit den zugehörigen Zahlenwerten 5 2 1 1 gekennzeichnet.

Die Übertrag-Addierschaltung 4, welche entsprechend der wirklichen Länge des Schieberegisters 5b in sechsfacher Anzahl erforderlich ist, besteht aus 12 Und-Schaltungen 25 mit je 2 Eingängen und 6 Oder-Schaltungen 26 mit je 2 Ein­ gängen und 2 Und-Schaltungen 27 mit je 3 Eingängen und 4 Negier-Schaltungen 28 und den zugehörigen Leitungen. Der Übertrag-Eingang hat die Bezeichnung a. Der Übertrag-Aus­ gang hat die Bezeichnung b. Die Eingänge und die Ausgänge sind mit den zugehörigen Zahlenwerten 5 2 1 1 gekenn­ zeichnet.

Ein dualer Voll-Addierer (Fig. 4) besteht aus 4 Und- Schaltungen 51 mit je 2 Eingängen und 3 Oder-Schaltungen 52 mit je 2 Eingängen und 2 Negier-Schaltungen 53 und den zu­ gehörigen Leitungen. Die Eingänge haben die Bezeichnungen a bis c. Der Ausgang hat die Bezeichnung d und der Übertrag- Ausgang die Bezeichnung e.

Das Schieberegister 5b (Fig. 5) ist ein vierfaches Schie­ beregister mit Rechts-Verschiebung und Quer-Eingabe. Eine Teil-Schaltung besteht aus einem Doppel-Flip-Flop 40 und 2 Und-Schaltungen 41 mit je 2 Eingängen und 2 Und-Schaltun­ gen 42 mit je 2 Eingängen und 2 Oder-Schaltungen 43 mit je 2 Eingängen und 2 Und-Schaltungen 44 und 45 mit je 2 Ein­ gängen und 2 Negier-Schaltungen 46, wovon eine nur als Punkt dargestellt ist.

Das Schieberegister 5a (Fig. 6) ist auch ein vierfaches Schieberegister, das jedoch nur Rechts-Verschiebung und keine Quer-Eingabe aufweist. Eine Teil-Schaltung besteht aus einem Doppel-Flip-Flop 40 und 2 Und-Schaltungen 42 mit je 2 Eingängen.

Das Steuerwerk 9a, welches in Fig. 8a und 8b darge­ stellt ist, besteht aus den Schaltungen 60a und 70 und dem Impuls-Zähler 11a und den Flip-Flops 15 und 16 und den Und-Schaltungen 17 bis 27 mit je 2 Eingängen und den Oder-Schaltungen 31 bis 39 mit je 2 Eingängen und der Oder-Schaltung 28 mit 3 Eingängen und der Oder-Schalt­ ung 40 mit 8 Eingängen und den Negier-Schaltungen 41 bis 45 und der Verzögerungs-Schaltung 46 und den zugehöri­ gen Leitungen. Der Takt-Eingang hat die Bezeichnung T. Der Start-Impuls-Eingang hat die Bezeichnung S. Der Rückstell- Eingang hat die Bezeichnung R. Der Impuls-Eingang für die Anzahl der Multiplikanden-Stellen hat die Bezeichnung v. Der Impuls-Eingang für die Anzahl der Multiplikator-Stellen hat die Bezeichnung w. Vom Ausgang C wird die Eingabe der jeweiligen Stellen-Produktzahl in das Schieberegister 5b Takt-angesteuert. Vom Ausgang H wird das Schieberegister 5b Verschiebetakt-angesteuert (Rechts-Verschiebung). Vom Ausgang E wird das Schieberegister 5a Verschiebetakt-an­ gesteuert (Rechts-Verschiebung). Vom Ausgang N wird der Eingang n der Tor-Schaltung 50 angesteuert. Vom Ausgang A wird das Multiplikanden-Schieberegister Takt-angesteuert. Vom Ausgang B wird das Multiplikator-Schieberegister Takt- angesteuert. Die Endlauf-Takt-Ansteuerung des Schiebere­ gisters 5b wird vom Ausgang der Oder-Schaltung 38 ausgelöst.

Die Schaltung 60a (Fig. 9) besteht aus den Impuls-Zählern 12 und 13 und 8 Und-Schaltungen 1 mit je 2 Eingängen und 7 Und-Schaltungen 2 mit je 2 Eingängen und 7 Negier-Schal­ tungen 3 und der Oder-Schaltung 4 mit 8 Eingängen.

Die Schaltung 70 (Fig. 10) besteht aus den Impuls-Zählern 12 und 14 und 8 Und-Schaltungen 1 mit je 2 Eingängen.

Der Impuls-Zähler 11a (Fig. 11) besteht aus 4 einfachen Flip-Flops 1 bis 4 und 4 Oder-Schaltungen 5 mit je 2 Ein­ gängen und 3 Und-Schaltungen 6 mit je 2 Eingängen und 3 Und-Schaltungen 7 mit je 2 Eingängen und der Oder-Schaltung 8 mit 2 Eingängen und der Negier-Schaltung 9 und der Und- Schaltung 10 und 4 Und-Schaltungen 11 mit je 2 Eingängen und dem einfachen Flip-Flop 12 und den Negier-Schaltungen 13 und 14 und den zugehörigen Leitungen. Der Impuls-Ein­ gang hat die Bezeichnung e. Der Rückstell-Eingang hat die Bezeichnung r. Die Ausgänge D sind mit den Ziffern 1 bis 4 gekennzeichnet.

Der Impuls-Zähler 12 (Fig. 12) besteht aus 8 einfachen Flip-Flops 1 bis 8 und 7 Und-Schaltungen 9 mit je 2 Eingän­ gen und 4 Und-Schaltungen 10 mit je 2 Eingängen und einer Oder-Schaltung 11 mit 4 Eingängen und dem einfachen Flip- Flop 12 und 4 Und-Schaltungen 13 mit je 2 Eingängen und 2 Negier-Schaltungen 14 und den zugehörigen Leitungen. Der Impuls-Eingang hat die Bezeichnung a. Der Rückstell-Ein­ gang hat die Bezeichnung r. Die Ausgänge D sind mit den Ziffern 1 bis 8 gekennzeichnet.

Der Impuls-Zähler 13 (Fig. 13) besteht aus 9 einfachen Flip-Flops 1 bis 9 und 8 Und-Schaltungen 11 mit je 2 Ein­ gängen und 8 Und-Schaltungen 12 mit je 2 Eingängen und der Oder-Schaltung 13 mit 4 Eingängen und den Oder-Schal­ tungen 14 und 15 mit je 2 Eingängen und dem einfachen Flip- Flop 16 und 4 Und-Schaltungen 17 mit je 2 Eingängen und 2 Negier-Schaltungen 18 und den zugehörigen Leitungen. Der Impuls-Eingang hat die Bezeichnung a. Der Rückstell-Eingang auf Null hat die Bezeichnung r. Der Rückstell-Eingang auf 1 hat die Bezeichnung r2. Die Ausgänge D sind mit den Ziffern 1 bis 9 gekennzeichnet.

Der Impuls-Zähler 14 (Fig. 14) besteht aus 9 einfachen Flip-Flops 1 bis 9 und 8 Und-Schaltungen 11 mit je 2 Ein­ gängen und 8 Und-Schaltungen 12 mit je 2 Eingängen und der Oder-Schaltung 13 mit 4 Eingängen und dem einfachen Flip- Flop 16 und 4 Und-Schaltungen 17 mit je 2 Eingängen und 2 Negier-Schaltungen 18 und den zugehörigen Leitungen. Der Impuls-Eingang hat die Bezeichnung a. Der Rückstell-Ein­ gang hat die Bezeichnung r. Die Ausgänge D sind mit den Ziffern 1 bis 9 gekennzeichnet.

Die Impuls-Zähler 13 und 14 (Fig. 13 und 14) sind spiegel­ bildlich dargestellt.

An Stelle des Impuls-Zählers 11a kann auch der Impuls- Zähler 11b nach P 40 00 586.0 verwendet werden, welcher dort in Fig. 18 dargestellt ist. Die Leitungen sind dann entsprechend versetzt angeschlossen.

Die Wirkungsweise dieser Multiplizierschaltung ergibt sich aus der Zahlen-Darstellung auf Seite 7 und aus dem in Fig. 15 dargestellten Diagramm und aus der Beschrei­ bung des Steuerwerks, das in Fig. 8a und 8b dargestellt ist. Die zweite Verzögerungs-Schaltung 47 in der Leitung u wird mittels der Negier-Schaltung 44 eingespart, weil mit dieser Negier-Schaltung 44 der Beginn der Endlauf- Takt-Ansteuerung um einen halben Takt verzögert wird. So­ mit kann wahlweise entweder die Negier-Schaltung 44 ange­ ordnet werden oder in der Leitung u eine zweite Verzöge­ rungs-Schaltung 47 angeordnet werden. Die Ansteuerung der Oder-Schaltung 38 vom Ausgang as des Impuls-Zählers 11a verzögert den Beginn des Endlaufs so lange, bis dieser Ausgang as von H-Potential auf L-Potential wechselt. Die Negier-Schaltung 44 oder eine zusätzliche Verzögerungs- Schaltung 47 in der Leitung u ist somit nur zur Erzielung eines zeitlichen Sicherheits-Abstandes erforderlich oder eventuell nicht erforderlich. In letzterem Fall entfällt die Negier-Schaltung 44.

Bei der Multiplizierschaltung Type B werden die Ziffern des Multiplikanden und des Multiplikators über ein entspre­ chendes Leistungsnetz in die Stellen-Multiplizierschaltung 1 eingegeben und somit über vierfache Leitungen und vier­ fache Tor-Schaltungen der Schaltung 1 zugeführt. Hierbei sind 16 vierfache Tor-Schaltungen erforderlich. Das ent­ sprechende Steuerwerk 9b ist in Fig. 16a und 16b dar­ gestellt. Der Ausgang A1 steuert diejenige vierfache Tor-Schaltung an, welche die erste Ziffer des Multiplikan­ den in den A-Bereich der Schaltung 1 einblendet. Der Aus­ gang A3 steuert diejenige vierfache Tor-Schaltung an, welche die dritte Ziffer des Multiplikanden in den A-Be­ reich der Schaltung 1 einblendet. Der Ausgang B1 steuert diejenige Tor-Schaltung an, welche die erste Ziffer des Multiplikators in den B-Bereich der Schaltung 1 einblen­ det. Der Ausgang B3 steuert diejenige Tor-Schaltung an, welche die dritte Ziffer des Multiplikators in den B- Bereich der Schaltung 1 einblendet.

Die Multiplikation 357×236=84 252 ergibt sich wie folgt:

Claims (6)

1. Elektronische Multiplizierschaltung, welche so ausge­ bildet ist, daß die Ziffern-Teil-Produkte einzeln zur Gesamt-Zwischen-Produktzahl addiert werden und bei der das Ergebnis-Schieberegister (5b) nur eine Verschiebe- Richtung aufweist und bei der die Anzahl der Haupt- Zyklen auf die Anzahl der Multiplikator-Ziffern be­ schränkt ist und bei der der Impuls-Zähler 11 (11a oder 11b) nur so lange durchgesteuert wird oder nur so lange voll durchgesteuert wird, bis beim be­ treffenden Haupt-Zyklus die letzte Multiplikanden- Ziffer aufgearbeitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zyklus-Umschaltung von normaler Ansteuerung auf Kurz-Ansteuerung vom Ausgang (d) des Impuls-Zählers 11 (11a oder 11b) und vom Ausgang (i) der Schaltung (60a) vorangesteuert wird.

2. Elektronische Multiplizierschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Impuls-Zähler (13) der Wechsel vom Zählerstand 8 auf den Zählerstand 1 mittels Ansteuerung eines Spezial-Rückstell-Eingangs (r2) erfolgt, wobei dieser Impuls-Zähler somit nicht auf Null, sondern auf den Zählerstand 1 rückgestellt wird.

3. Elektronische Multiplizierschaltung nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Beginn des Endlaufs der Schaltung (70) mittels Einschaltung des H-Potentials des Ausgangs (a) des Im­ puls-Zählers 11 (11a oder 11b) verzögert wird.

4. Elektronische Multiplizierschaltung nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 1 und 2 oder nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß entweder die Endlauf- Takt-Ansteuerung der Schaltung (70) und der Oder- Schaltung (28) über die Leitung (z) mittels einer Ne­ gier-Schaltung (44) Trick-verzögert wird oder daß hier­ für in der Leitung (u) eine zweite Verzögerungs-Schal­ tung angeordnet ist, sofern diese Verzögerung erforder­ lich ist.

5. Elektronische Multiplizierschaltung nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 1 und 2 oder nach Anspruch 1 bis 3 oder nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabe der jeweiligen Multiplikadenziffer in den A-Bereich der Schaltung (1) und die Eingabe der jeweiligen Multiplikatorziffer in den B-Bereich der Schaltung (1) mittels Schieberegisters erfolgt, welche entsprechend Takt-angesteuert werden.

6. Elektronische Multiplizierschaltung nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 1 und 2 oder nach Anspruch 1 bis 3 oder nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabe der jeweiligen Multiplikandenziffer in den A-Bereich der Schaltung (1) und die Eingabe der jeweiligen Multiplikatorziffer in den B-Bereich der Schaltung (1) über direkte Leitungs-Verbindungen er­ folgt, in denen Vierfach-Torschaltungen angeordnet sind.