Расположенный справа маленький прямоугольник обозначает генератор синхроимпульсов (или часы). Он задает ритм выполнения операции.
Рассмотрим, что происходит при приходе первого тактового импульса. Он может пройти через элемент И, обозначенный буквой G 1 , потому что цифра единиц записанного на сдвигающем регистре СР 2 числа представляет собой 1. Состояние регистров СР 1 и СР 2 к моменту прихода первого тактового импульса я показал для тебя на схеме в скобках у выходов этих регистров. Здесь я воспользовался только что рассмотренным нами примером умножения двоичных чисел. В этих условиях первый импульс пройдет через элемент G 1 . Он поступит на все элементы g , расположенные между регистрами СР 1 и СР 3 и пройдет через те из этих элементов, которые на второй вход получают с регистра СР 1 сигнал о наличии в соответствующем звене цифры 1…
Н. — Это становится ужасно сложно, и я ровным счетом ничего не понимаю!
Л. — Тогда рассмотрим более подробно. Как ты видишь, на выходе а (единицы) регистра СР 1 мы имеем нуль, а на выходе b (двойки) — цифру 1, на выходе с (четверки) — нуль, а на выходах d и e (соответственно восьмерки и шестнадцатки) по цифре 1.
Первоначально на выходе а (единицы) регистра СР 2 находится цифра 1. Следовательно, первый тактовый импульс пройдет через элемент И, обозначенный буквой G 1 . Отсюда он придет на правые входы всех других элементов И, обозначенных буквами q 1, g 2 …. g 6 . В связи с наличием записанного на регистре СР 1 числа тактовый импульс не пройдет на выход элемента g 1 , пройдет на выход g 2 , не пройдет на выход g 3 и пройдет на выходы элементов g 4 и g 5 . Надеюсь, на этот раз ты меня понял?
Н. — Это ужасно сложно, но, призвав на помощь все мои интеллектуальные ресурсы, я сумел более или менее понять.
Л. — Ты убедишься, что дальнейшее не сложнее того, в чем тебе удалось разобраться. Как ты видишь, первый тактовый импульс запишет на сдвигающем регистре СР 3 множимое без каких бы то ни было изменений. После окончания этого импульса элемент задержки D (время задержки которого меньше интервала между двумя тактовыми импульсами) посылает сдвигающий импульс через линию Z 1 на регистр СР 1 через линию Z 2 на регистр СР 2 . От этого импульса записанное на регистре СР 1 число сдвигается на один разряд влево, иначе говоря, теперь на регистре записано число 110100, с которым мы уже встречались. Число, записанное на регистре СР 2 , тоже смещается на один разряд влево, иначе говоря, цифра двоек (нуль) теперь подается на верхний вход элемента G 1 .
Следовательно, второй тактовый импульс не пройдет через элемент G 1 , потому что поданная на верхний вход элемента цифра двоек числа-множителя представляет собой нуль. Иначе говоря, произведение множимого на два не передается на сдвигающий регистр СР 3 .
Второй тактовый импульс вновь заставит работать элемент задержки D ; задержанный импульс через линию Z 1 поступит на регистр СР 1 и через линию Z 2 — на регистр СР 2 . Этот импульс еще на одну цифру сдвинет влево число, записанное на регистре СР 1 , которое превратится в 1 101 000, т. е. в произведение множимого на 4. Одновременно и множитель, записанный на регистре СР 2 , сдвинется на один разряд влево, в результате чего теперь на верхний вход G 1 подается цифра четверок, а именно 1.
Следовательно, третий тактовый импульс пройдет через G 1 , а затем пройдет и через те элементы g , которые получают с выходов регистра СР 1 сигналы «1»; таким образом, этот импульс вызовет передачу на регистр СР 3 числа, представляющего собой произведение множимого на 4 (множимое, сдвинутое влево на две цифры).
Н. — Но тогда это создает на регистре СР 3 ужасную смесь!
Л. — Совсем нет. Разве ты забыл, что сдвигающий регистр может производить сложение двух параллельных чисел? Для получения суммы достаточно эти числа одно за другим подать на входе регистра.
Н. — Но ты мне объяснял, что для выполнения операции сложения сдвигающему регистру нужно очень много времени…
Л. — Ничего нельзя преувеличивать. Сдвигающий регистр может произвести сложение за время, равное сумме задержек всех входящих в него элементов задержки. Операция может занять всего лишь несколько микросекунд. Во всяком случае мы представим ему необходимое время; нужно сделать так, чтобы тактовые импульсы не очень быстро следовали один за другим.
Читать дальше