Комбинационный двоичный сумматор

 

КОМБИНАЦИОННЫЙ ДВОИЧНЫЙ СУММАТОР по авт. св. № 959281 отличающийся тем, что, с цепью расширения области применения, путем реализации логических операций, . он содержит дополнительные элемент ЦИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, динамическую ловушку цилиндрических магнитных доменов , аннигилятор и генераторы цилинсн рических магнитных доменоЬ по числу разрядов сумматора, первый выхоц п.ополнитепьного элемента И-ИСКЛЮЧАК j иЩЕ ИЛИ соединен с первым входом первого ; основного элемента И-ИСКЛЮЧАЮЦЩЕ ИЛИ, i вторые вход и выход дополнитепьного элемента И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с выходом и входом дополнительной динамической ловушки цилиндрических магнитных доменов,третий выход дополнительцого элемента И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с дополнительным .аннигилятором цилиндрических магнитных доменов, каждый дополнительный генератор цилиндрических магнитных доменов соединен с вторым входом основ.ного элемента И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ а дополодноименного разряда сумматора нительная динамическая ловушка цилинд (Л рических магнитных доменов и первый выход дополнительного элемента И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ магнитосвязаны с соответствующими токопровоцяишми аппликациями сумматора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) g(g1) H 03 К 23/00; G 11 С 11/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

hO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ";...!3

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ (51) 959281 (2 1) 2979 266/ 18-24 (22) 06.09.89 (46) 07.09.83. Бюп. N 33 (72) Г. Ф. Нестерук, В. Ф. Нестерук,.

В. И. Потапов и А. Х. Кун (71) Омский политехнический институт. (53) 681. 327. 66 (088.8) (56) 1. Авторское свицетепьство СССР

М 959281, кл. Н 03 К 23/00, 1979. (прототип) . (54) (57) KONBHHAUHOHHbIA ДВОИЧ .

НЫЙ СУММАТОР по авт. св.¹959281 о т и и ч а ю ш и и с я тем, что,.с цепью расширения области применения путем реапизации погических операций, он содержит цопопнитепьные эпемент "ИИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ", цинамическую повушку ципинцрических магнитных цоменов, аннигипятор и генераторы ципинцрических магнитных цоменоЬ по чиспу раэряцов сумматора, первый выхоц цопопнитепьного элемента И-ИСКЛЮЧАЮ,. ЩЕЕ ИЛИ соецинен с первым вхоцом первого основного эпемента И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторые вхоц и выхоц цопопнитепьно го эпемента И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соецинены соответственно с выхоцом и вхоцом цопопнительнойцинамическойповушкиципинцрических магнитных цоменов,третий выхоц цопопнитепьного эпемента И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соецинен с цопопнитепьным аннигипятором пипинарических магнитных цоменов, кажцый цополнительный генератор ципиндрических магнитных цоменов соецинен с вторым BKoQGM основного элемента И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ оцноименного разряца сумматора, а попон- w с нительная цинамическая повушка пипинцрических магнитных цоменов и первый выхоц цопопнительного эпемента И-ИСКЛЮ С

ЧАЮЩЕЕ ИЛИ магнитосвязаны с соответствующими токопровоцяшнми апппикациями сумматора.

1 1О

Изобретение относится к вычислитепьной технике; и может найти применение при построении опервционнык устройств нв базеоцнооснык материалов с ципинцри- ческими магнитными цомерчми (11МД), прецназначенных как цля арифметической, так и цля логической обработки информации., йо основному авт. св. К 959281 известен комбинационный цвоичный сумматор, содержащий спой магнитооцноосного материапа с БМД, на поверхности которого расположены взаимосвя ванные с Р элементами И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ.

ИЛИ по чиспу разряцов оцеранцов, цинамические ловушки.и аннигипяторы 11МД, три токопровоцящие аппликации, первая из которых магнитосвязана с цинамическими ловушками ЦМД за исключением цинвмической ловушки мпацшего разряца,вторвя — с функциональными выхоцами ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ элементов И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а третья токопровоцяшая аппликация - с цинами ческой ловушкой ЦМД мпацшего разряца сумматора (1

Нецостатком такого сумматора явпяются ограниченные функциональные возможности вспецствие выполнения топько операции суммирования и логических

; операций "Неравнозначность" и "Коньюнкция", Uem изобретения - расширение обпвсти применения комбинационного цвоичного сумматора путем реализации логических операций, которые не могут быть выполнены с помощью устройства-прототипа.

Поставленная цепь цостигается тел, что комбинационный цвоичный сумматор соцержит цопопнитепьные элемент ИИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ цинамическую ловушку UMQ, аннигилятор и генераторы UViL1 по числу разряцов сумматора, первый выхоц цопопнитепьного эпементв

И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛРГ соецинен с первым вхоцом первого основного. элемента И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторые вход и выхоц цополнительного элемента И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соецинены соответственно с выхоцом и вхоцом цопопнитепьной динамической ловушки. UMll, третий выхоц цополнитепьного эпемента И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с цопопнительным аннигилятор:ом БМД, кажцый цопопнительный генератор БМД соединен с вторым вхоцом основного элемента И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ оцнсм именного разряцв сумматора, а доцол-.

40604 2 нитепьная цинамическая ловушка 11МД и первый выхоц цопопнитепьного элемента И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ магнитосвязаны с соответствующими токопоцвоцяшими аппликациями сумматора.

На чертеже привецена принципиальная скема прецлагаемого комбинационного цвоичного сумматора.

Комбинационный цвоичный сумматор содержит спой магнитооцноосного материала Х с ЦМД II на поверкности которого расположены основные элементы И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ III взаимосвязанные с основными цинамическими повушками IV ЦМД и основными аннигиляторами Н ЦМД, три токопоцв цящие апцпикации VI, Ч11 и ЧШ цополнительный элемент И-ИСКЛЮЧАЮ"

ЩЕЕ ИЛИ IX, взаимосвязанный с дополнительными цинамической ловушкой

5 !

О

11МД и аннигипятором )(? ЦМД, и дополнительные генераторы ХП ЦМД.

Ыифрами 1 5 и 5,11 - 7, 3, 5 7 обозначены позиции, занимаемые 1Й.Д

25 во время работы сумматора.

Буквами Х и Ух (la. Kc P) обозначены разряцы первого и второго опервнцов и соответствующие им вхоцные каналы сумматора.

Комбинационный цвоичный сумматор работает слецующим образом.

По параллельным вхоцным каналам

Х i У1 ф Xgi ° ° ° Ук i Ук 1 i ° ° °

Ур, Х р в сумматор поступает первый операнд с зацержкой на оцин такт (такт— время оборота вектора поля управления) по параллельным вкоцным каналам Уq -, У2, ° .. Ук, Хх 1 . э ° °,Ур g,,Xp;

Ур, в сумматор поступает второй опе-. ранц . причем старший разряц первого операнца и мпацший разряц второго операнца поступают соответственно по каналам Х и Ур, Через цва такта с момента поступления первого операнца на вкоцы сумматора оба слагаемых сближаются разряц к разряцу на расстояние, qocтаточное цпя взаимоцействия UM!1 в оцноименных разряцах. В течение первого . такта в результате взаимоцействия цоменов на месте первого опервнца остается результат поразряцного суммирования опе50 рвнцов по моцупю 2, но сцвинутый на оцин разряц в сторону мпвцших разряцов по отношению к начальному положению второго операнца, от которого к этому

55 времени в цинамических ловушках? ч остаются только переносы в старшие разряды, В течение второго такта сложения результат первого поразряцного суммиро

604 з О 1О вания по моцупю 2 взаимоцействует с

UMQ-"ереносов, образуется результат второго суммирования по моцулю. 2, кото рый при этом сцвигается еще на оцин разряд в ст орону младших разрядов по отношению к начальному положению второго операнда, от которого к этому моменту времени остаются переносы в старшие разряцы, образующие в резупьтате суммирования по моцулю 2 и т. цо тех пор 10

f пока в цинамических ловушках не остается UNQ-переносов, что говорит об окончании процесса суммирования. Спецоватепьно, через цва,такта с момента поступления первого операнда в сумма- 15 !!! тор на его выхоце в позиции 3 появится мпацший, разряд суммы, а через (Р+3) такта - старший разряд суммы.

Логические операции на сумматоре реализуются спедуюшим. образом. 20

Токопровоцящая аппликация VII совместно с апппикацией !!1 спужит цля . стирания UNQ спова переносов и пози.циях 5 цинамических повушек IV,,что позволяет выделить резупьтат поразряц- 25 ной логической операции "Неравнознач. ность". Токопровоцящая аппликация VIII в зависимости от попярности поцаваемого на ее вход импупьсного сигнапа используется либо дпя аннигиляции UNQ на функционапьных выхоцах "Неравнозначность" элементов И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ при выцепении резупьтата погической операции Коньюнкция"! пибо дпя вывоца UNQ разряцов слова, находящихся в позициях !! 35

6 эпементов. Дпя вывода резупьтата логической операции Неравнознач ность" из сумматора требуется 2,5 такта, а дпя

1 вывоца результата логической операции

"Конъюнкция" 3,5 такта.

Предпагаемый сумматор также может быть использован цля выпопнения погиб ческих операций "Инверсия, Штрих

Шеффера", "Равнозначность", С этой цепью в цополнитепьном и P-1 старших элементах И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ pea-.

45 лизуется описанным выше образом операция "Переменная . Х", "Конъюнкция" ипи "Неравнозначность", резупьтвт вы попнения которой сцвигается на разряц

50 в сторону мпацших разряцов сумматора, в которые к этому моменту времени от генератора М II доменов поступают

11МД ециничного спова. В спецуюшем

° такте выпопняется операция ."Неравнозначность" прецыцушего результата выпопнения оцной из названных погических операций и ециничного спова, в резупьтате чего реализуется переключатепьная функция "Инверсия Х", Штрих Шеффера, или . "Равнозначность", соответственно.

Логическая операция "Инверсия Х" . реапизуется при поцаче на входы сумматора цоменов от генераторов 11 ЦМД через оцин такт с .момента поступления операнца Х на вхоцы сумматора. Поступпение на входы сумматора UNQ от генераторов Х11 через три такта с момента поступпения первого операнца На входы сумматора и возбуждение аппликации Vlli для аннигипяции UMQ на функциональных выходах "Неравнозначность" элемента

"И-ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ обеспечивают реапизацию функции "Штрих-Шеффера".

Генерация UNQ генераторами XII через цва такта с момента поступпения ,первого операнца на входы сумматора

\ и возбужцение апппикаций Vl и 111 цля стирания UMQ слова переносов в пс зициях 5 цинамических повушек 1Ч обеспечивают реапизацию в сумматоре функции "Равнозначность".

Дпя вывода резупьтата операции

Инверсия" из сумматора требуется

2,5 такта, для вывода результата операции "Штрих Шеффера" - до 5,5 тактов, а цпя вывода результата операции "Равнозначность" - цо 3,5 тактов.

При выводе результата погических операций "Штрих Шеффера" и "Равнозначность выхоцное информационное спово сцвинуто на оцин разряд в сторону младших разрядов по отношению к выхоцным сповам погических операций "Конъкнкция" и "Неравнозначность".

Таким образом, по сравнению с сумматором-прототипом прецпагаемый сумматор реализует дополнитепьно логические операции Равнозначность", "Инверсия Х

"Штрих Шеффера", что позвопяет ра ширить область его применения.

1040604

Составитель Ю. Розенталь

Рецактор Н. Гришанова Техрец M,Êoñòèê

Корректор A- Лзятко

Поцписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгороц, ул. Проектная, 4

Заказ 6947/58 Тираж 936

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по ° :цепам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., ц. 4/5