Сумматор кодов с иррациональным основанием

 

СУММАТОР КОДОВ С ИРРАДИОНАЛЬНЬМ ОСНОВАНИЕМ, содержащий в каждом разряде одноразрядньщ сумматор и корректирующий узел, который содержит два элемента И и три элемента ИЛИ, причем первый и второй входы первого элемента И корректирующего узла i-ro разряда (i 1,2,...,п) соединены с соответствующими разрядами входов первого и второго слагаемых сумматора кодов с иррациональным основанием, а его выход соединен с первым входом первого элемента ИЛИ корректирующего узла, выход которого соединен с первым входом одноразрядного сумматора того же разряда, первый вход второго, элемента И корректирующего узла соединен с выходом переноса одноразрядного сумматора (i-l)-ro разряда, первый вход второго элемента ИЛИ корректирующего узла соединен с пер-, вым входом первого элемента И корректирующего узла, а его выход подклю чан к второму входу одноразрядного сумматора того же разряда, первый вход третьего элемента ИЛИ корректирующего узла соединён с первым входом второго элемента И корректирующего узла, а его выход подключен к третьему входу одноразрядного сумматора того же разряда, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет суммирования кодов с произвольной разрядностью, в корректирующий узел введены третий элемент И, первый и второй элементы НЕ, а каждый разряд содержит дополнительно элемент НЕ, элемент И и элемент ИЛИ, первый вход третьего элемента И корI (Л ректирующего узла соединен с выходом первого элемента НЕ корректирующего узла, второй вход третьего элемента И корректирующего узла соединен с выходом второго элемента НЕ того же узла, выход третьего элемента И корректирующего узла подключен к второму входу первого элемента ИЛИ того же узла, третий вход первого элемента И корректирующего узла соединен с первым входом второго элемента И корректирующего узла, второй вход второго элемента И корректирующего узла соединен с вторым входом первого элемента И корректирующего узла и с вторым входом третьего элемента ИЛИ того же узла, выход второго элемента ИЛИ корректирующего узла .соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ того же узла, выход перено .са одноразрядного сумматора i-ro разряда соединен с третьим входом третьего элемента И корректирующего узла (-2)-го разряда, с входом элемента НЕ (i-2)-ro разряда, первым входом элемента И (i-l)-ro разряда.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1 2 А

И9> ан (5g С 06 F 7/49

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ абаз ",,Щ г, д

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3533912/18-24 (22) 31. 12.82 (46) 30.03.84. Бюл. 9 12 (72) В.А.Лужецкий, А.И.Черняк и Д.А.Стахов (7-1) Винницкий политехнический институт (53) 681.325 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

1Ô 840891, кл. G 06 F 7/49, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 570896, кл. G 06 F 7/49, 1975 (прототип) . (54)(57) СУММАТОР КОДОВ С ИРРАЦИОНАЛЬНЫМ ОСНОВАНИЕМ, содержащий в каждом разряде одноразрядный сумматор и корректирующий узел, который содержит два элемента И и три элемента ИЛИ, причем первый и второй входы первого элемента И корректирующего узла -ro разряда (i = 1,2,...,n) соединены с соответствующими разрядами входов первого и второго слагаемых сумматора кодов с иррациональным основанием, а его выход соединен с первым входом первого элемента ИЛИ корректирующего узла, выход которого соединен с первым входом одноразрядного сумматора того же разряда, первый вход второго. элемента И корректирующего узла соединен с выходом переноса одноразрядного сумматора (i-1)-го разряда, первый вход второго элемента ИЛИ корректирующего узла соединен с первым входом первого элемента И корректирующего узла, а его выход подклю" чен к второму входу одноразрядного сумматора того же разряда, первый вход третьего элемента ИЛИ корректирующего узла соединен с первым входом второго элемента И корректирующего узла, а его выход подключен к третьему входу одноразрядного сумматора того же разряда, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения за . счет суммирования кодов с произвольной разрядностью, в корректирур ций узел введены третий элемент И, первый и второй элементы НЕ, а каждый разряд содержит дополнительно эле., мент НЕ, элемент И и элемент ИЛИ, первый вход третьего элемента И кор.ректирующего узла соединен с выходом первого элемента НЕ корректирующего узла, второй вход третьего элемента

И корректирующего узла соединен с выходом второго элемента НЕ того же узла, выход третьего элемента И корректирующего узла подключен к второму входу первого элемента ИЛИ того же узла, третий вход первого элемента И корректирующего узла соединен с первым входом второго элемента И корректирующего узла, второй вход второго элемента И корректирующего узла соединен с вторым входом первого элемента И корректирующего узла и с вторым входом третьего элемента ИЛИ того же узла, выход второго элемента ИЛИ корректирующего узла соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ того же узла, выход переноса одноразрядного сумматора i- ãî разряда соединен с третьим входом третьего элемента И корректирующего узла (i-2)-го разряда, с входом элемента НЕ (i-2)-ro разряда, первым входом элемента И (1 1)-ro разряда

10831 и вторым входом элемента И i-го разряда, третий вход которого соединен с выходом элемента НЕ i-го разряда, выход элемента И i-ro разряда соединен с входом первого элемента НЕ корректирующего узла (i-1)-го разряда и с входом второго элемента НЕ корректирующего узла (i-1)-го разря82 да, а также с первым входом второго элемента ИЛИ i-го разряда, второй вход которого соединен с выходом суммы одноразрядного сумматора того же разряда, а выход соединен с i-м разрядом выхода суммы сумматора кодов и иррациональным основанием.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в арифметических установках

ЭВМ, осуществляющих параллельное суммирование .чисел, представленных в кодах с иррациональными основаниями.

Известен параллельный сумматор кодов Фибоначчи, содержащий два регистра, блок нормализации, блок элементов И, блок контроля, блок определения окончания суммирования и шину управления (11 .

Недостатками данного сумматора являются сложность конструкции и низкое быстродействие.

Известен также комбинационный сумматор кодов с иррациональным основанием, .содержащий в каждом разряде одноразрядный сумматор и корректирующий узел, который включает два

20 элемента И и три элемента ИЛИ, причем первый и второй входы первого элемента И корректирующего узла i-го разряда (i: = 1,2,...,n) соединены с соответствующими разрядами первой и второй входных шин сумматора кодов с иррациональным основанием, а его выход — с первым входом первого элемента ИЛИ корректирующего узла, "выход которого подключен к первому входу одноразрядного сумматора того же разряда первый вход второго элемента И корректирующего узла соединен с выходом переноса одноразрядного сумматора (i-го)-го разряда, пеРвый вход второго элемента ИЛИ корректирующего узла соединен с первым входом первого элемента И корректирующего узла, а его выход подключен к второму входу одноразрядного сумма- 40 тора того же разряда, первый вход третьего„ элемента ИЛИ корректирующего узла соединен с первым входом второго элемента И корректируюЩего узла а его выход подключен к третьет му входу одноразрядного сумматора того же разряда j23 .

Недостатком известного сумматора является ограниченность области его применения за счет невозможности суммирования кодов с произвольной разрядностью так как разрядность суммируемых йм кодов ограничена восемью разрядами.

Цель изобретения — расширение области применения сумматора кодов с иррациональным основанием за счет суммирования кодов с произвольной разрядностью.

Ъ

Указанная цель достигается тем> что в сумматоре кодов с иррациональным основанием, содержащем в каждом разряде одноразрядный сумматор и корректирующий узел, который содержит два элемента И и три элемента

ИЛИ, причем первый и второй входы первого элемента И корректирующего узла i-ro разряда (i 1,2,...,n) соединены с соответствующими разрядами входов первого и второго слагаемых сумматора кодов с иррациональным основанием, а его выход соединен с первым входом первого элемента

ИЛИ корректирующего узла, выход которого соединен с первым вхрдом одноразрядного сумматора того же разряда первый вход второго элемента

И корректирующего узла соединен с выходом переноса одноразрядного сумматора (1. 1)-го разряда, первый вход второго элемента ИЛИ корректирующегo узла соединен с первым входом первого элемента И корректирую.щего узла, а его выход подключен к второму входу одноразрядного сумма3182 1

Сумматор (фиг.1) содержит входы

1-4 первого слагаемого, входы 5-8 второго слагаемого, корректирующие узлы 9-12, одноразрядные сумматоры

13-16, непосредственно выполняющие операцию суммирования, элементы НЕ

17-20, элементы И 21-24, служащие для формирования сигналов запрета распределения переноса со стороны

0 старших разрядов, и элементы ИЛИ

25-28, предназначенные для формирования сигналов суммы двух слагаемых, .. Одноразрядные сумматоры содержат выходы 29-32 переносов и выходы

33-36 суммы.

Корректирующий узел (фиг.2) содержит входы 37-42, элементы НЕ 43и 44, И 45-47 и ИЛИ 48-50. Выходы каждого корректирующего узла подключены к входам одноразрядного сумматора того же разряда.

Сумматор работает. следующим образом.

Код первого слагаемого через вхо5 ды 1-4 первого .слагаемого сумматора поступает на входы 37 первого.слагае-. мого узлов 9-12 соответственно.

Пля пояснения работы корректирующего узла введем следующие обозна ения: а — вход 37 первого слагаемо. го; Ь. — вход 38 второго слагаемого; с — вход 39 переноса со стороны .младших разрядов, d - вход 40 переноса со стороны старших разрядов; е и f — входы 41 и 42 запрета распространения переноса со стороны старших разрядов соответственно.

Тогда корректирующий узел реализует следующие логические функции

3 108 тора того же разряда, первый вход третьего элемента ИЛИ корректирующего узла соединен с первым входом второго элемента И корректирующего узла, а его выход подключен к третьему входу одноразрядного сумматора того же разряда, з корректирующий узел введены третий элемент И, первый и второй элементы НЕ, а каждый разряд содержит дополнительно элемент НЕ, элемент И и элемент ИЛИ, первый вход третьего элемента И корректирующего узла соединен с выходом первого элемента НЕ корректирующего узла,.второй. вход третьего эле1 мента И корректирующего узла соединен с выходом второго элемента НЕ того же узла, выход третьего элемен- та И логического. корректирующего узла подключен к второму входу первого 0 элемента ИПИ того же узла, третий вход первого элемента И корректирую- . щего узла соединен с первым входом второго элемента И корректирующего узла,.второй вход второго элемента

И корректирующего узла соединен с вторым входом. первого элемента И корректирующего узла и с.вторым входом третьего элемента ИЛИ того же узла, выход второго элемента ИЛИ

3 корректирующего узла соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ того: же узла, выход переноса одноразрядного сумматора i-ro разряда соединен с третьим входом третьего элемента

И корректирующего узла (i""2)-ro разряда, с входом элемента НЕ (i-2)-, ° го разряда, первым входом элемента

И (i-1)-го разряда и вторым входом элемента И i-ro разряда, третий вход которого соединен с выходом 40 элемента НЕ i-го разряда, выход элемента И i-го разряда соединен с входом первого элемента.НЕ корректирующего узла (i. — 1)-го разряда и с входом второго элемента НЕ корректирую« з щего узла (i-1)-го разряда, а также. с первым входом второго элемента

HJIH i-ro разряда, второй вход которого соединен с выходом суммы одноразрядного сумматора, того же разряда, .50 а выход соединен с i-м разрядом выхода суммы сумматора кодов с ирра.циональным основанием.

На фиг. 1 представлена структур1 ная схема четырех разрядов сумматора 5 кодов с иррациональным основанием, на фиг. 2 — функциональная схема логического корректирующего узла.

А=а ЧЬс

В =Ъ с

С = аЪс Ч def т где А — логическая функция, реализуемая элементами И 45 и

ИЛИ 48;

В - логическая функция, реализуемая элементом ИЛИ 49;

С вЂ” логическая функция, реализуемая элементами НЕ 44 и 43

И 46 и 47 и ИЛИ 50.

Сигналы с выходов логических узлов 9-12 поступают на входы одноразрядных сумматоров 13-16 соответственно, на выходах 33-36 которых формируются сигналы промежуточной суммы, а на выходах 29- 32 — сигналы

1083182

Примечания

Десятичный эквивалент

Веса разрядов

8 5 3

21 13

О 1 0 1 О 0 1 0 1 0 1-е слагаемое

О 1 0 . О 1 О 1 0 0 О 2-е слагаемое

Распространение переносов

0 О 0 0 0 1 0

1 0 1 1 0 0 0

0, 0 0 Сигналы запрета

1 0 0 Промежуточная сумма

1 0 1 1 0. 1 0.Окончательный результат промежуточных переносов.,При возникновении сигналов переноса в двух соседних разрядах и отсутствии переноса в старшем соседнем к ним разряде на выходе элементов И 21-24 соответствующих разрядов появляются сигналы запретов переноса, которые запрещают поступление переноса на, вход одноразрядных сумматоров соответствующих младших разрядов.

Сигналы запретов с выходов элементов И 21-24 и сигналы с выходов

33-36 сумматоров 13-16 поступают на входы элементов ИЛИ 25-28, на выходах которых Формируется окончательный результат суммирования.

Пример сложения чисел 51 и 45 с учетом запретов переноса приведен в таблице.

В предлагаемом сумматоре наличие элементов НК 17-.20 и Н 21-24, соединенник c внходаии 29-32 переносов одноразрядных сумматоров 13-16, поэвоанвт обнаруживать появление двух старших соседних переносов и о запретить их прохождение через соответствующие логические узлы 9-12 на входы одноразрядных сумматоров

13-16. Наличие элементов ИЛИ 25-28

5 позволяет произвести свертку двух старших соседних переносов в соответствующий разряд. При сложении чисел с разностью больше восьми возможно появление двух соседних переносов.

В известном сумматоре это может привести к появлению четырех единичных сигналов на входе узлов 9-12 определенных разрядов и к неправильной работе устройства. В предлагае15 мом сумматоре вырабатывается сигнал запрета прохождения двух соседних переносов на входы узлов 9-12 и производится свертка их в соответствующие разряды.

20 Таким образом, введение дополнительных элементов и связей позволяет осуществлять суммирование кодов произвольной разрядности, что существенно расширяет область применения предлагаемого сумматора.

1083182

1083182

Составитель А.Степанов

Редактор И.Рачкулинец Техред А.Бабинец

Корректор И.Муска

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1754/42 . Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. „ д. 4/5