DE4016522A1 - Multiplizierschaltung - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist die Verbesserung der Multipli­ zierschaltung nach P 40 14 607.3 in der Weise, daß die Multiplikation abgebrochen wird, sobald die letzte Multi­ plikator-Ziffer verarbeitet ist. Somit ist die vorliegende Multiplizierschaltung zusätzlich mit der Schaltung 15 ver­ sehen, welche auf einer Seite mit der Anzahl der Multipli­ katorziffern programmiert wird.

Diese elektronische Multiplizierschaltung ist ohne Multi­ plikator-Schieberegister 8 und ohne Steuerwerk 9a in Fig. 1 dargestellt. In Fig. 2 ist die Tetraen-Addierschaltung 3 dargestellt. In Fig. 3a und 3b ist das Steuerwerk 9a mit Multiplikator-Schieberegister 8 dargestellt. In Fig. 3c ist die Schaltung 15 dargestellt. In Fig. 4 ist die Schaltung 12 dargestellt. In Fig. 5 ist die Umcodierschaltung 11 dargestellt. In Fig. 6 ist die Tor-Schaltung 5 dar­ gestellt. In Fig. 7 ist der Impuls-Zähler 13 dargestellt. In Fig. 8 ist der Impuls-Zähler 14a dargestellt. In Fig. 9 ist der Impuls-Zähler 16 dargestellt. In Fig. 10 ist der Impuls-Zähler 17a dargestellt. In Fig. 11 und 12 ist das Steuerwerk 9b dargestellt. In Fig. 13 ist die Schaltung 15b dargestellt. In Fig. 14 ist der Impuls-Zähler 17b dargestellt. In Fig. 15 ist die Start-Schaltung 60 darge­ stellt. In Fig. 16 ist von der Ausführung B des Steuer­ werks 9b des Details F dargestellt.

Die Multiplizierschaltung Type A besteht aus dem Multipli­ kanden-Schieberegister 1 und dem Akku-Schieberegister 2 und der Tetraden-Addierschaltung 3 und dem Übertrag-Speicher 4 und der Tor-Schaltung 5 und dem Zusatz-Schieberegister 6 und der Tor-Schaltung 7 und dem Multiplikator-Schieberegister 8 und dem Steuerwerk 9a. Die Tor-Schaltung 10 ist even­ tuell nicht erforderlich.

Die Tetraden-Addierschaltung 3 (Fig. 2) besteht aus 2 Negier-Schaltungen 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- Addierern 22 und 23 und den zugehörigen Leitungen. Die Ein­ gänge und die Ausgänge sind mit den zugehörigen Zahlenwerten 5 2 1 1 gekennzeichnet. Die dargestellte Multiplizier- Schaltung ist eine Multiplizierschaltung im 5211-Code, wenn die Umcodierschaltung 11 eine 5211-Zählcode-Umcodierschaltung ist.

Die Tor-Schaltung 5 (Fig. 6) besteht aus 8 Und-Schaltungen 24 mit je 2 Eingängen und der Negier-Schaltung 25.

Das Steuerwerk 9a besteht aus der Umcodierschaltung 11 und der Schaltung 12 und dem Impuls-Zähler 13 und dem Impuls-Zähler 14a und dem einfachen Flip-Flop 20 und 4 Und- Schaltungen 21 bis 24 mit je 2 Eingängen und der Und- Schaltung 25 mit 3 Eingängen und 5 weiteren Und-Schaltungen 26 bis 30 mit je 2 Eingängen und den Oder-Schaltungen 32 und 33 mit je 2 Eingängen und 4 Negier-Schaltungen 35 bis 38 und der Schaltung 15 und der Start-Schaltung 60 und den zugehörigen Leitungen.

Die Umcodierschaltung 11 ist eine Spezial-Schaltung, welche 5211-codierte Dezimalziffern vom 5211-Code in den Zähl-Code umcodiert und besteht aus 5 Oder-Schaltungen 41 mit je 2 Eingängen und 5 Und-Schaltungen 42 mit je 2 Eingängen und zugehörigen Leitungen.

Die Spezial-Schaltung 12 (Fig. 4) besteht aus 17 Und- Schaltungen 44 mit je 2 Eingängen und 8 Negier-Schaltungen 45 und einer Oder-Schaltung 46 mit 9 Eingängen und den zugehörigen Leitungen.

Der Impuls-Zähler 13 (Fig. 7) besteht aus 8 einfachen Flip-Flops 2 bis 9 und 8 Und-Schaltungen 11 mit je 2 Eingängen und 8 Und-Schaltungen 12 mit je 2 Eingängen und der Oder-Schaltung 13 mit 4 Eingängen und der Oder-Schaltung 14 mit 2 Eingängen und dem weiteren einfachen Flip-Flop 15 und 4 Und-Schaltungen 16 mit je 2 Eingängen und 2 Negier- Schaltungen 17 und den zugehörigen Leitungen. Der Impuls- Eingang hat die Bezeichnung a. Die Rückstell-Eingänge auf 1 haben die Bezeichnungen r2 und r3. Der Eingang k liegt im Betrieb ständig an H-Potential.

Der Impuls-Zähler 14a (Fig. 8) besteht aus 14 einfachen Flip-Flops 1 bis 14 und 14 Oder-Schaltungen 16 mit je 2 Eingängen und 8 Und-Schaltungen 17 mit je 2 Eingängen und 13 Und-Schaltungen 18 mit je 2 Eingängen und der Oder- Schaltung 19 mit 7 Eingängen und der Negier-Schaltung 20 und der Und-Schaltung 21 und dem weiteren einfachen Flip- Flop 22 und 4 Und-Schaltungen 23 mit je 2 Eingängen und 2 Negier-Schaltungen 24 und den zugehörigen Leitungen. Der Impuls-Eingang hat die Bezeichnung a. Der Rückstell-Ein­ gang hat die Bezeichnung r. Dieser Impuls-Zähler hat nur 3 Ausgänge für die Zählerstände 12 bis 14.

Der Impuls-Zähler 16 (Fig. 9) besteht aus 8 einfachen Flip-Flops 1 bis 8 und 7 Und-Schaltungen 9 mit je 2 Ein­ gängen und 4 Und-Schaltungen 10 mit je 2 Eingängen und der Oder-Schaltung 11 mit 4 Eingängen und dem weiteren einfachen Flip-Flop 12 und 4 Und-Schaltungen 13 mit je 2 Ein­ gängen und 2 Negier-Schaltungen 14 und den zugehörigen Leitungen. Der Impuls-Eingang hat die Bezeichnung a. Der Rückstell-Eingang hat die Bezeichnung r. Die Ausgänge sind mit den zugehörigen Ziffern (1 bis 8) gekennzeichnet.

Der Impuls-Zähler 17a (Fig. 10) besteht auch aus 8 einfachen Flip-Flops 2 bis 9 und 8 Und-Schaltungen 11 mit je 2 Eingängen und 8 Und-Schaltungen 12 mit je 2 Eingängen und der Oder-Schaltung 13 mit 4 Eingängen und dem weiteren ein­ fachen Flip-Flop 16 und 4 Und-Schaltungen 17 mit je 2 Ein­ gängen und 2 Negier-Schaltungen 18 und den zugehörigen Lei­ tungen. Der Impuls-Eingang hat die Bezeichnung a. Der Rück­ stell-Eingang hat die Bezeichnung r. Die Ausgänge sind mit den zugehörigen Ziffern (1 bis 8) gekennzeichnet. Der Ein­ gang k liegt im Betrieb ständig an H-Potential.

Die Schaltung 15 besteht aus den Impuls-Zählern 16 und 17 (Fig. 9 und 10) und 8 Und-Schaltungen 1 mit je 2 Eingängen und der Oder-Schaltung 2 mit 8 Eingängen und den zugehörigen Leitungen.

Die Wirkungsweise dieser Multiplizierschaltung ergibt sich wie folgt: Vor Beginn der Multiplikation wird der Multi­ plikand 5211-codiert im Schieberegister 1 gespeichert und der Multiplikator ebenfalls 5211-codiert im Schieberegister 8. Dann wird der Rückstell-Eingang R mit einem H-Impuls angesteuert, wobei auch das Flip-Flop 20 rückgestellt wird, sofern es sich nicht schon in dieser Stellung befindet. Bei dieser Gesamt-Rückstellung werden die Impuls-Zähler 13 und 17a nicht auf Null, sondern auf 1 gesetzt, weil das so erforderlich ist. Dann wird der Impuls-Zähler 16 der Schaltung 15 programmiert, indem die Anzahl der Multiplikator­ ziffern in diesen Impuls-Zähler eingetaktet wird. Die Multiplikation wird damit eingeleitet, daß der Eingang S der Start-Schaltung 60 einem H-Impuls angesteuert wird. Falls die erste, zur Verarbeitung kommende Ziffer des Multiplikators eine 2 ist, fällt beim ersten Zyklus der Schaltungen 1 und 2 und 14a kein Zusatz-Takt an, weil hierbei die Und-Schaltung 25 an ihrem Ausgang kein H-Potential hat. Bei diesem ersten Zyklus wird der Multiplikand nur zur ent­ sprechenden Anzahl Nullen addiert. Dann kommt der zweite Zyklus, bei dem ein Zusatz-Takt anfällt, weil hierbei die Oder-Schaltung 32 an ihrem Ausgang H-Potential hat und somit beim dreizehnten Takt des zweiten Zyklus die Und-Schaltung 25 an ihrem Ausgangs H-Potential hat. Damit haben bei diesem dreizehnten Impuls die Ausgänge A und C und D H-Potential und wird somit eine Ziffer in das Schieberegister 6 abge­ zweigt und der Inhalt des Schieberegisters 2 um eine Teil­ schaltung weitergetaktet. Falls als zweite Multiplikator­ ziffer eine Null verarbeitet wird, hat die Leitung x L- Potential und ist somit beim dritten Zyklus die Und-Schaltung 29 nicht vorangesteuert und liefert dieser dritte Zyklus nur beim Zählerstand 13 des Impuls-Zählers 14a einen Zusatz-Takt, bei dem auch wieder die Und-Schaltung 25 an ihrem Ausgang H-Potential hat und somit wieder die Aus­ gänge A und C und D je einen H-Impuls liefern. Damit ist die zweite Ziffer in das Zusatz-Schieberegister 6 abge­ zweigt und der Inhalt des Schieberegisters 2 in bezug auf den Inhalt des Schieberegisters 1 relativ insgesamt um 2 Stellen verschoben. Falls der Multiplikator als dritte Ziffer die Zahl 5 aufweist, wird der Impuls-Zähler 14a und die Schieberegister 1 und 2 fünfmal durchgesteuert und hat nur am Schluß des fünften Zyklus dieser dritten Multipli­ katorziffer die Und-Schaltung 25 an ihrem Ausgang H-Potential und somit auch wieder die Ausgänge A und C und D H-Potential und wird somit zum drittenmal eine Ziffer in das Zusatz-Schieberegister 6 abgezweigt. Wenn auf diese Weise die letzte Multiplikatorziffer verarbeitet ist, wechselt der Ausgang der Oder-Schaltung 2 der Schaltung 15 von H-Potential auf L-Potential. Damit ist die Und-Schaltung 30 nicht mehr vorangesteuert und somit die Multiplikation beendet.

Der Ausgang A steuert den Eingang A von Fig. 1 an.
Der Ausgang B steuert den Eingang B von Fig. 1 an.
Der Ausgang C steuert den Eingang C von Fig. 1 an.

Wenn die Schieberegister 1 und 2 eine Länge von 12 Teil- Schaltungen haben, hat der Impuls-Zähler 14a zwei Teil- Schaltungen mehr und somit 14 Teil-Schaltungen, wovon nur die letzten 3 Teil-Schaltungen einen Ausgang haben (12 bis 14). Der entsprechende Impuls-Zähler 14a ist in Fig. 8 dargestellt.

Die Multiplizierschaltung Type B weist an Stelle des Steuer­ werks 9a das Steuerwerk 9b auf, das in Fig. 11 und 12 in zwei Teil-Abschnitten dargestellt ist.

Dieses Steuerwerk 9b weist eine zusätzliche Schaltung 50 auf, mittels der die Ergebniszahl nach der Multiplikation ganz in das Schieberegister 6 getaktet wird, das bezogen auf den Impuls-Zähler 17b 18 Teil-Schaltungen aufweist. Der Impuls-Zähler 17b ist in Fig. 4 dargestellt und hat deshalb 19 Teil-Schaltungen, weil er gleich zu Beginn auf 1 gesetzt wird, beziehungsweise auf 1 rückgesetzt wird.

Dieses Steuerwerk 9b besteht aus der Umcodierschaltung 11 und der Schaltung 12 und dem Impuls-Zähler 13 und dem Impuls-Zähler 14a und dem einfachen Flip-Flop 20 und 4 Und-Schaltungen 21 bis 24 mit je 2 Eingängen un der Und- Schaltung 25 mit 3 Eingängen und 5 weiteren Und-Schaltungen 26 bis 30 mit je 2 Eingängen und den Oder-Schaltungen 32 bis 34 mit je 2 Eingängen und 4 Negier-Schaltungen 36 bis 38 und der Schaltung 15b und der Und-Schaltung 43 und den Negier- Schaltungen 44 und 45 und der Oder-Schaltung 46 mit 2 Ein­ gängen und 2 Verzögerungs-Schaltungen 41 und 42 und den zu­ gehörigen Leitungen. Die Schaltung 15b besteht aus den Impuls-Zählern 16 und 17d und 8 Und-Schaltungen mit je 2 Eingängen und der Oder-Schaltung 2 mit 8 Eingängen und den Start-Schaltung 60 und den zugehörigen Leitungen.

Der Impuls-Zähler 17b (Fig. 14) besteht aus 18 einfachen Flip-Flops 2 bis 19 und 18 Und-Schaltungen 11 mit je 2 Ein­ gängen und 13 Und-Schaltungen 12 mit je 2 Eingängen und der Oder-Schaltung 13 mit 9 Eingängen und dem weiteren ein­ fachen Flip-Flop 16 und 4 Und-Schaltungen 17 mit je 2 Ein­ gängen mit 2 Negier-Schaltungen 18 und den zugehörigen Leitungen. Der Impuls-Eingang hat die Bezeichnung a. Der Rückstell-Eingang hat die Bezeichnung r. Der Eingang k liegt im Betrieb ständig an H-Potential.

Der Endlauf beginnt, wenn die Oder-Schaltung 2 der Schaltung 15b an ihrem Ausgang von H-Potential auf L-Potential wechselt, weil dann die Oder-Schaltung 46 an beiden Ein­ gängen mit L-Potential angesteuert wird. Der Einlauf ist zu Ende, wenn der Impuls-Zähler 17b den Zählerstand 19 (18+1) hat. Die Verzögerungs-Schaltungen 41 und 42 bewirken die erforderliche Verzögerung.

Die Start-Schaltung 60 (Fig. 15) besteht aus 3 einfachen Flip-Flops 1 und 2 Und-Schaltungen 2 mit je 2 Eingängen und einer Oder-Schaltung 3 mit 2 Eingängen und einer Negier-Schaltung 4 und den zugehörigen Leitungen. Der Takt- Impuls-Eingang hat die Bezeichnung a. Der Takt-Impuls-Aus­ gang hat die Bezeichnung b. Der Start-Impuls-Eingang hat die Bezeichnung s. Der Rückstell-Eingang hat die Bezeich­ nung r.

Diese Start-Schaltung 60 läßt den ersten Impuls nicht durch, womit vermieden wird, daß der erste wirksame Impuls ein Rest-Impuls ist, der nicht die volle Wirkung hat.

Als Impuls-Zähler 14 kann auch der Impuls-Zähler 14b ver­ wendet werden (Fig. 16). Bei diesem Impuls-Zähler 14b haben nur die beiden letzten Zähl-Stufen einen Ausgang.

Claims (4)

1. Elektronische Multiplizierschaltung, welche durch n-fache Addition des Multiplikanden die Produktzahl erzeugt und dadurch richtige Ergebniszahlen liefert, daß die Zwischen-Produkt-Summe in bezug auf den Multi­ plikanden genau nach Erfordernis verschoben wird und deren Steuerwerk (9a) eine Schaltung (12) aufweist, welche im Voraus ein bestimmtes Steuer-Potential liefert, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerwerk (9a) auch mit einer Schaltung (15) versehen ist, welche die Multiplikation abbricht, sobald die letzte Multi­ plikatorziffer verarbeitet ist.

2. Elektronische Multiplizierschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (15) zwei Impuls-Zähler (16 und 17) aufweist.

3. Elektronische Multiplizierschaltung nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spezial-Ausführungen mit einer Endlauf-Schaltung (50) versehen sind, mittels der die Ergebniszahl am Schluß der Multiplikation in das Zusatz-Schiebe­ register (6) eingetaktet wird.

4. Elektronische Multiplizierschaltung nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 1 und 2 oder nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ergebniszahl so in das Zusatz-Schieberegister (6) eingetaktet wird, daß der Stellenwert 10° der Ergebniszahl mit dem Stellenwert 10° des Zusatz-Schieberegisters (6) zusammenfällt.