Накапливающий сумматор

 

НАКАПЛИВАЮЩИЙ, СУММАТОР, содержсший триггерыый накапливающий регистр, приемный триггерный регистр, элементы И и ИЛИ, причем в каждом pasf. ряде сумматора единичный выход триггера приемного регистра подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с нулевым выходом триггера накапливающего регистра , а второй вход подключен к входу переноса из младшего разряда сумматора , выход первого элемента И соединен с выходом переноса в старший разряд сумматора, счетный вход триггера накапливающего регистра соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу второго элемента И, а второй вход - к вь 1ходу третьего .элемента И, первый вход третьего элемента И соединен с вервой шиной управления сумматора, а второй вход с входом переноса из младшего разряда сумматора,единичный вход триггера приемного регистра соединён с выходом четвертого элемента f И,первый вход которо го соединен с второй шиной управления сумматора, . отличающийся тем,что,с целью повышения быстродействия,он содержит в каждом разряде третий злемент ИЛИ,выход которого соединен с с вторым входом четвертого элемента И, первый вход соединен с входом данного разряда сумматора и первым входом второго элемента И, второй вход соединен с единичным выходом триггера накапливающего регистра, второй вход второго элемента И подключен к второй шине управлений сумматора.

(19) (11)

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ)(РЕСПУБЛИН

3(50 6 06 Г 7 50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,)

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3417588/18-24 (22) 05.04.82 (46) 23.09.83. Бюл. 9 35 (72) Б.М.Власов (53) 681.325.5(088.8) (56) 1. Авторское свьщетельство СССР

9 238890, кл. G 06 F 7/50, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 531157, кл. G 06 F 7/50, 1974 (прототип). (54)(57) НАКАПЛИВАЮЩИИ СУММАТОР со- держащий триггерный накапливающий регистр, приемный триггерный регистр, элементы И и ИЛИ, причем в каждом раз ряде сумматора единичный выход триггера приемного регистра подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с вы- ходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с нулевым выходом триггера накапливающего регист. ра, а второй вход подключен к входу переноса из младшего разряда суммато. ра, выход первого элемента И соединен с выходом переноса в старший разряд сумматора, счетный вход триггера накапливающего регистра соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу второго элемента И, а второй вход - к выходу третьего. элемента И, первый вход третьего элемента И соединен с первой шиной управления сумматора, а второй вход = с входом переноса из младшего разряда сумматора, единичный вход триггера приемного регистра соединен с выходом четвертого элемента, И,первый вход которого соединен с второй шиной управления сумматора, отличающийся тем,что,с, целью повышения быстродействия,он со- . держит s каждом разряде третий эле- Е

Q мент ИЛИ,выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, первый вход соединен с входом данного разряда сумматора и первым входом второго элемента И, второй вход соединен с единичным выходом триггера накапливающего регистра, второй вход второго элемента И подключен к вто- рой шине управления сумматора.

1043638

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в процессорах ЭВМ и цифровых устройствах автоматики.

Известен накапливающий сумматор параллельного действия, содержащий приемный и накапливающий триггерные регистры, построенные на триггерах со счетным входом, элементы И и

ИЛИ (1) .

Недостатком этого сумматора является низкое быстродействие.

Известен также накапливающий сумматор, содержащий триггерный накапливающий регистр, приемный триггерный регистр, элементы И и ИЛИ, при- 15 чем в каждом разряде сумматора единичный выход триггера приемного ре" гистра подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемен-2р та ИЛИ, первый вход которого соединен с первым выходом триггера накапливающего регистра, а второй вход подключен к входу переноса из младшего разРяда сумматора. Выход пеРвого элемен- 25 та И. соединен с выходом переноса в старший разряд сумматора, счетный вход триггера накапливающего регистра соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу второго элемента И, а второй вход — к выходу третьего элемента И. Первый вход третьего элемента И соединен с первой шиной управления сумматора, а второй вход с входом переноса из младшего разряда сумматора, Единичный вход триггера приемного регистра соединен с выходом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с второй шиной управления сумматора. Первый 4р вход второго элемента И соединен с единичным выходом триггера приемного регистра, а второй вход — с третьей шиной управления сумматора.

Недостатком известного сумматора 45 является низкое быстродействие, объясняемое необходимостью выполнения пересылки кода из накапливающего регистра в приемный.

Цель изобретения — повышение быстродействия накапливающего сумматора.

Указанная цель достигается тем, что накапливающий сумматор, содержащий триггерный накапливающий регистр, приемный триггерный регистр, элементы И и ИЛИ, причем в каждом разряде сумматора единичный выход триггера приемного регистра подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход ко-60 торого соединен с нулевым выходом триггера накапливающего регистра, а второй вход подключен к входу перено- са из младшего разряда сумматора, выход первого элемента И соединен с вы-65 ходоМ переноса в старший разряд сумматора, счетный вход триггера накапливающего регистра соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу второго элемента И, а второй вход — к выходу третьего элемента И, первый вход третьего элемента И соединен с первой шиной управления сумматора, а второй вход — с входом переноса из младшего разряда сумматора, единичный вход триггера приемного регистра соединен с выходом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с второй шиной, управления сумматора, содержит в каждом разряде третий элемент ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом четвертого эле- мента И, первый вход соединен с входом данного разряда сумматора и первым входом второго элемента И, второй вход соединен с единичным выходом триггера накапливающего регистра, второй вход второго элемента И подключен к второй шине управления сумматора.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого накапливающего сумматора.

Накапливающий сумматор содержит элементы ИЛИ 1-3, И 4-7, накапливающий регистр на триггере 8 и приемный регистр на триггере 9. Для повышения быстродействия между разрядами может быть включена схема 10. группового ускорения переноса. В простейшем случае она отсутствует. Сумматор содержит выход 11 переноса в старший разряд, соединенный с входом переноса следующего разряда, шины 12 и 13 управления сумматора и входную шину 14.

Рассмотрим работу сумматора при выполнении операции сложения двух положительных чисел, представленных в двоичном конце. Будем считать, что код первого слагаемого хранится в накапливающем регистре (триггеры 8), а код второго слагаемого поступает по шинам 14. Триггеры 9 приемного регистра предварительно установлены в нулевое состояние. или прием информации в этот регистр осуществляют парафазным кодом.

В первом такте (t ) выполняются элементарные операции первого сложения по модулю два, прием второго слагаемого в приемный регистр и пересылка кода, хранящегося в накапливающем регистре, в приемный регистр (логическое сложение). Для выполнения этих трех операций на шину 13 подается исполнительный импульс. Если на шине 14 имеется потенциал, соответствующий коду единицы, исполнительный импульс через элементы И 5 и

ИЛИ 2 поступает на счетный вход триг-гера 8, в результате чего триггер 9 устанавливается в единичное состоя1043638

ВНИИ ПИ Заказ 7338/51 Тираж 106 Подписное

Филиап ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4 ние, а триггер 8 изменяет свое сос- тояние на противоположное. Если на шине 14 отсутствует код единицы, а триггер 8 хранит код единицы, в первом такте .триггер 9 также устанавливается в единицу. После переключения триггеров 8 и 9 создаются условия для формирования и распространения сквозного переноса.

Для формирования и распространения сигнала переноса в сумматоре отводится время tg, равное длительности исполнительных тактов tq и t3.

В третьем такте (t ) выполняется второе сложение по модулю два, Для выполнения этой операции на шину 12 подается исполнительный импульс. В . тех разрядах сумматора, куда посту,пает потенциал сквозного переноса иэ младшего разряда, исполнительный им пульс по цепи элементов И 6 — ИЛИ 2 поступает на счетный вход триггера 8 и инвертирует его состояние. Если в данный разряд сумматора не поступает потенциал переноса, состояние триггера 8 не меняется ° как видно, предлагаемый накапливающий сумматор требует для выполнения операции сложения только трех временных тактов, а в известном эта операция выполняется эа пять временных тактов. Основная особенность сумматора состоит в том, что в нем сов"

10 мещено во времени выполнение операций приема кода в приемный регистр,. первого сложения кодов по модулю два и логического сложения кодов первого и второго. слагаемых.

Технико-экономическая эффективность использования предлагаемого устройства заключается в повышении его быстродействия по сравнению с из 0 ° вестным при прочих равных условиях более чем в полтора раза без увеличе,ния объема оборудования.