Цифровая вычислительная машина. Устройство работает в диапазоне малых чисел. Однако оно имеет все основные узлы настоящей вычислительной машины. С помощью машины можно складывать и вычитать трехзначные двоичные числа, умножать двухзначные двоичные числа, преобразовывать десятичные цифры 1...7 в трехзначные двоичные числа, а также четырехзначные двоичные числа в десятичные.
Об общих принципах арифметических операций над двоичными числами мы уже говорили. А теперь несколько примеров.

Деление. Это многократно повторяющееся вычитание делителя из делимого, пока не получится нуль или остаток, меньший делителя.
А теперь поговорим о работе отдельных устройств цифровой машины, функциональная схема которой показана на рис. 13.33, а, а электрическая схема - на рис. 13.34.

(рис.13.33)  Цифровая вычислительная машина: а - функциональная схема; б - схема источника питания от сета переменного тока

(рис.13.34)  Принципиальная электрическая схема цифровой машины; а - входное устройство; б - блок памяти; в - блок умножения; г - блок суммирования; д - выходной блок, е - управляющее устройство

1. Вход (Вх). С помощью семи выключателей (В1...В7) преобразуем десятичные цифры 1...7 в двоичные. Это релейный шифратор. Выходные точки с положительным потенциалом представляют сигнал 1. Разумеется, можно здесь применить также и диодный шифратор с рис. 13.30, а.
2. Память (П1...3). Схема запоминает числа, вводимые через входное устройство, и хранит их до времени использования. Если эти числа уже больше не нужны для арифметических действий, они гасятся посредством сброса памяти. Это запоминающее устройство на реле. Каждый сигнал с положительным потенциалом вызывает срабатывание реле и автоматическое удержание его контактов (именно это и есть память). Размыкание положительной цепи (В8...В10) ведет к отпусканию реле и стиранию числа, находящегося в ячейке памяти.
3. Вспомогательная память (ПВ). Система действует так же, как описанная выше. Разница лишь в том, что это устройство дополняет полученный сигнал и запоминает его.
4. Устройство умножения (Умн.) находится в системе перед суммирующим устройством. Работает, как вентиль. Два сигнала первого сомножителя - множимого, попадающие на зажимы реле, зависят от двух сигналов другого сомножителя - множителя. Если одним из сигналов второго сомножителя является 0, соответствующее реле не сработает и блокирует сигналы первого сомножителя. Сигналы, которые проходят через устройство умножения, попадают на устройство сложения (См).
5. Устройство сложения (См). Это арифмометр нашей вычислительной машины. Оно состоит из трех одинаковых ячеек, дающих на выходах суммы отдельных разрядов (2...23). Если оба выхода одного из слагаемых получают сигнал 1, возникает сигнал переноса. Сигнал будет перенесен и суммирован со следующим разрядом.
6. Вычитание. Вычитание производителя в блоке См после переключения реле первого разряда 2 на вычитание (В12) и после отключения разряда 23 (В13, В14).
7. Выход (Вых.). Здесь получается результат вычислений. Двоичные числа превращаются в десятичные. Результат можно считывать как в двоичной системе, так и в десятичной. Таблица результатов подсвечивается (рис. 13.35).

(рис.13.35) Лицевая панель цифровой машины

8. Устройство управления (УУ). Это блок, координирующий работу всей вычислительной машины. Трехклавишный переключатель (В 14, М и 812 + В13) определяет род работы: сложение (+), вычитание (-), умножение (X). Положения контактов клавишного переключателя даны в табл. рис. 13.34. Переключатель сложения (+) не имеет никаких контактов, потому что служит только для сброса двух остальных клавиш.
Первое слагаемое попадает из блока «Вход в блок «Память 1» после нажатия кнопки В15. Второе слагаемое попадает после нажатия кнопки В16 в блок «Память 2» (П2) (или при вычитании сразу в блок ВП).После замыкания выключателя «Вых» (В20) получаем результат вычислений.
Нажатие кнопки В17 вызывает передачу результата в блок П3. Если этот результат будет нужен в качестве слагаемого при дальнейших расчетах, передадим его после замыкания кнопки В18 в блок П1.
9. Электропитание. Устройство работает на постоянном токе напряжением 6 В. Можно применить аккумулятор от мотоцикла или автомобиля или блок питания от сети со схемой, показанной на рис.13.33, б.
10. Конструкция. Общий вид лицевой панели управления цифровой машины изображен на рис. 13.35. Загорающиеся лампы показывают ход вычислений в отдельных блоках устройства. Квадратные прорези относятся к десятичным числам, круглые - к двоичным. Они закрыты прозрачной пленкой или технической калькой, на которой размещаются соответствующие цифры, освещаемые снизу лампами накаливания.
Реле телефонные, лучше всего миниатюрные МТ6 с сопротивлением катушки 52...130 Ом. Миниатюрные лампы накаливания - 6,3 В/О, 1 А. Монтаж следует проводить многоцветным проводом, например красным (+), голубым (-), белым (2), желтым (21) и т. д. Все блоки машины монтируются и проверяются по отдельности, а затем подключаются к устройству управления. Особое внимание следует обратить на контакты реле, которые всегда должны быть чистыми.