Одноразрядный двоичный вычитатель

 

ОДНОРАЗРЯДНЫЙ ДВОИЧНЫЙ ВЫЧИТАТЕЛЬ , содержащий четыре логических элемента, причем первый вход первой группы и первый вход второй группы первого троичного логического элемента соединены соответственно с шинами уменьшаемого и вычитаемого одноразрядного двоичного вычитателя, выхсЗд первого троичного логического элемента соединен с первым и вторым входами первой группы второго и первым входом первой группы третьего троичных логичес ких элементов, первый вход второй группы третьего троичного лoгичecкot го элемента соединен с шиной o6нyлef ния одноразрядного двоичного вычита теля, а вьЬсод третьего троичного логического элемента соединен с шиной заема.одноразрядного двоичного -. ,вычитателя, отличающийс я тем, что, с целью повышения быстродействия, вычитатель содержит пятый троичный логический элемент, причем второй вход первой группы первого троичного логического элемейта соединен с выходом третьего, с первым входом первой группы четвертого и с первым входом первой группы пятого троичных логических элементов, первый вход второй группы первого троичного логического элемента соединен с первым входом второй группы пятого троичного логи ческого элемента, второй вход второй группы которого соединен с тактовой шиной одноразрядного двоичного вычитателя ,. выход второго троичного логического элемента соединен с шиной разности одноразрядного двоичного вычич-ателя, первый вход второй группы второго троичного логического элемента соединен с вторым входом второй группы третьего и с выходом пятого троичных логических элементов , второй вход первой группы третьего троичного логического элемента соединен с выходом четвертого троичного логического элемента, а второй вход первой группы пятого троичного логического элемента соединен с шиной уменьшаемого однрразряд-г ного двоичного вычитателя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОСЮИ И

РЕСПУБЛИК,SU„„11 42 зШ) С 06 F 7/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАН ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ (21) 3590597/18-24 ,.(22) 11.05.83

1(46) 15. 11.84. Бюл. Ф 42 (72) С.И.Шароватов и Г.И.Стеценко (53) 681 325 (088.8) (56) 1. Ферритовые логические элементы и узлы информационных систем.

Поп реп. Т.Н.Соколова и Ф.А.Василье- ва. Л.. изп-во ВИКИ им. А.Ф.Можайского. 1970. с. 201- 203, рис. 4.70

2. Авторское свидетельство СССР

Р 1043639, кл. 5 06 F 7/50, 1982 (прототип). .(54)(57) ОДНОРАЗРЯДНЬЙ ДВОИЧНЫЙ ВЫЧИТАТЕЛЬ, содержащий четыре троичных логических элемента, причем первый вход первой группы и первый вход второй группы первого троичного логического элемента соединены соответственно с шинами уменьшаемого и вычитаемого одноразрядного двоичного вычитателя, выход первого трончного логического элемента соединен с первым и вторым входами первой группы второго и первым входом пер-. вой группы третьего троичных логических элементов, первый вход второй группы третьего троичного логическо го элемента соединен с шиной обнуле+ ния одноразрядного. двоичного вычита» теля, а выход третьего троичного логического элемента соединен с ши ной заема. одноразрядного двоичного вычитателя, о тли ч ающи й3 с я тем, что, с целью повышения быстродействия, вычитатель, содержит пятый троичный логический элемент, причем второй вход первой группы первого троичного логического злемейта соединен с выходом третьего, с первым входом первой группы четвертого и с первым входом первой группы пятого троичных логических элементов, первый вход второй группы первого троичного логического элемента соединен с первым входом ! второй группы пятого троичного логик ческого элемента, второй вход второй группы которого соединен с тактовой: шиной одноразрядного двоичного вычитателя,, выход второго троичного логического элемента соединен с шиной разности одноразрядного двоичного вычитателя, первый вход второй группы второго троичного логического элемента соединен с вторым входом второй группы третьего и с выхо" дом пятого троичных логических элементов, второй вход первой группы третьего троичного логического элемента соединен с выходом четвертого троичного логического элемента, а .второй вход первой группы пятого троичного логического элемента соеди — нен с шиной уменьшаемого одноразряд ного двоичного вычитателя.

1124289

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах обработки цифровой информации.

Известен одноразрядный двоичный вычитатель, содержащий шесть троичных логических элементов и осуществляющий выполнение операции вычитания за три фазы тактового питания 1).

Недостатками известного устройст- 10 ва являются сложность конструкции и низкое быстродействие.

Наиболее близким к изобретению является одноразрядный двоичный вычитатель, содержащий четыре троич- 15 ных логических элемента, причем первый вход первой группы и первый вход второй группы первого троичного логического. элемента соединен соответственно с шинами уменьшаемого и 20 вычитаемого одноразрядного двоичного вычитателя, выход первого троичного логического элемента соединен с первым и вторьи входами первой группы второго и первым входом 25 первой группы третьего троичных логических элементов, первый вход второй группы третьего троичного логического элемента соединен с шиной обнуления одноразрядного двоичного щ вычитателя, а выход третьего троичного логического элемента соединен с шиной заема одноразрядного двоичного вычнтателя 32 3.

Недостатком известного одноразрядного двоичного вычитателя является низкое быстродействие.

Целью изобретения является ловы» шение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что одноразрядный двоичный вычитатель, содержащнч четыре троичных логических элемента, причем пер вый вход первой группы и первый вход второй группы первого троичного логического элемента соединены соответственно с шинами уменьшаемого и вычитаемого одноразрядного двоичного вычитателя, выход первого троичного логического элемента соединен с пер-. вьм и вторым входами первой гпчппы второго и первым входом первой группы третьего троичных логических эле-

„ментов, первый вход второй группы третьего троичного логического элемента соединен с шиной обнуления одноразрядного двоичного вычитателя а выход третьего троичного логического элемента соепинен с шиной заема одноразрядного двоичного вычитателя, содержит пятый троичный логический элемент, причем второй вход первой группы первого троичного логического элемента соединен с выходом третьего, с первым входом первой группы четвертого и с первым входом первой группы пятого троичных логических элементов первый вход второй группы первого троичного логического элемента соединен с первым входом второй группы пятого троичного логического элемента, второй вход второй группы которого соединен с тактовой шиной одноразрядного двоичнorо вычитателя, выход второго троичного логического элемента соединен с шиной разности одноразрядного двоичного вычитателя, первый вход второй группы второго троичного логического элемента соединен с входом второй группы третьего и с выходом пятого героичных логических элементов, второй вход первой группы третьего троичного логического элемента соелинен с выхолом четвертого троичного логического элемента, а второй вход первой группы пятого троичного логического элемента соединен с шиной.уменьшаемого одноразрядного двоичного вычитателя.

На фиг. 1 представлена функциональная схема одноразрядного двоичного выпитателя, на фиг. 2 - аременная диаграмма его работы при вычитании двоичного числа 10110 (+22 )

10 из двоичного числа 01011 (+11,,).

Одноразрядный двоичный вычитатель содержит троичные логические элементы 1-5, шину уменьшаемого 6, шину вычитаемого 7, тактовую шину 8, шину обнуления 9, шину разности 10 и шину заема 11.

Логика работы троичного логического элемента ясна из следующей таблицы:

Система тактового питания одноразрядного двоичного вычитателя трехфазная-, при этом каждый следующий разряд уменьшаемого и вычитаемого поступает на вход сумматора через три фазы (один такт).

Одноразрядный двоичный вычитатель работает следующим образом.

Во время тактового импульса первой фазы первого такта ноложительный сигнал первого разряда уменьшаеВход

Вычитающий (Й группа) Складывающий (Т группа) Выход

1 2 J

0

0 а

0

Складывающие входы (Х групп4) 0

0

Вычитающие . входы (и группа) +1

0 +1

3 11242 мого по шине 6 подается на первьй складывающий вход элемента 1 и второй складывающий вход элемента

3 и записывает в них "+1", а также положительный сигнал по шине 8 подается на второй вычитающий вход элемента 3 и записывает в него "-1", импульсом второй фазы с элемента 1 . считывается "+1" и передается на первый складывающий вход элемента 4, : !О импульсом третьей фазы с элемента

4 считывается "+1" и перепается на шину 10 образуя первый разряд результата вычитания.

Во время тактового импульса первой фазы второго такта положительные сигналы вторых разрядов уменьшаемого и вычитаемого по шинам 6 и 7 передаются на первый складывающий вход элемента 1, второй складывающий 20 вход элемента 3 и первые вычитающне входы элементов 1, 3, в элементы 1

H 3 3BIIHCbIBBMYCB "+1" H "-1" СООТ» ветственно. Положительный сигнал по шине 8 подается на второй вычитающий вход элемента 3 н записывает в него "-1", импульсом третьей фазы с элемента 4 считывается "0", который является вторым разрядом результата вычитания. 30

Во время тактового импульса первой фазы третьего такта положитель-! ный сигнал третьего разряда вычитае моро по шине.7 подается на первые вычитающие входы элементов 1 и 3 и записывает -в них "-1". Положительный сигнал по шине 8 йодается на второй вычитающий вход элемента 3 и записывает в него "-1"; импульсом

f I второй фазы с элемента 1 считываетсй .

В1 И

"-1" и записывается "+1 по второму складывающему входу элемента 4 и первому складывающему входу элемента 5; импульсом третьей фазы с эгемента 5 считывается "+1" и записыва ется "+1" по второму складывающему входу элемента,1 и первому складывающему вхопу элемента 3 и "-1" по первому вычитающему входу .элемента

2. С элемента 4 считывается "+1" и передается на шину 10, образуя третЖ разряд результата вычитания.

Аналогичным образом формируются остальные разряды результата вычитаФ ния, который равен -11

По сравнению с устройством-прото типом данный одноразрядный двоичный вычитатель осуществляет формирование очередного разряда результата вычитания за один такт, тогда как в устройстве-протстипе на это затрат чивается часть следующего такта.

Таким образом, повьзйается быстрыей ствие на 303.

Условное обозначение элемента

1!24289

Вход

0 0

+1

+1

+1

+1

СЫаднваирФ (Р РуннаУ

Вв

+1 0

0 +1

0 0 1 0

0 +1

Вичнтаащнй

3 грунпа) Продолжение таблицы

Условное обозначение элемента

1 124289

ЦРаэа1. С /итываное„О"

Фиг. Я

Корректор M Розман

Подписное

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

Составитель А.Степанов

Редактор Н.Швадкая Техред М.Надь

Заказ 8280/37 Тиран 698

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303S, Москва, Ж-33, Раушская наб., д. 4/5

Э

К Имуласы тририноы ucmeeники литажма Зажав „+1

Зались „-у

- - Смите Яние +1 Сииеьiбание„-r