Устройство для суммирования чисел

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММИРОВАНИЯ ЧИСЕЛ, содержащее накапливающий сумматор, счетчик, два элемента ЗАПРЕТ и два элемента И, причем выходы накапливающего сумматора соединены с младшими разрядами выходной шины устройства, выход первого элемента И соединен с входом вычитания счетчика, а выход второго элемента И соединен с входом сложения счетчика, выходы разрядов которого соединены со старшими разрядами выходной шины .устройства и с выходом знака устройства, прямой вход первого элементаЗАПРЕТ соединен с инверсным входом второго элемента ЗАПРЕТ, а инверсньй вход первого элемента ЗАПРЕТ подключен к прямому входу второго элемента ЗАПРЕТ и к выходу переноса старшего разряда накапливающего сумматора, первый вход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента И, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с выходами первого и второго элементов ЗАПРЕТ, вход разрешения вьщачи суммы устройства соединен с первым управлякяцим входом накапливающего сумматора, отличающееся тем, что С целью расширения функциональных возможностей устройства за счет выполнения суммирования с накоплением произведений вида ±а.Ь, в него введены RS-триггер , три элемента И, группа элементов И, причем информационные входы устройства соединены с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых соединены с первыми входами третьего и четвертого элементов И и с входом задания режима работы устройства, а выходы соединены с вхос дами первой накапливающего € сумматора, вход знака устройства соел единен С вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с прямым входом первого элемента ЗАПРЕТ и с первым входом пятого элемента И, вход синхронизации устройства соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого со00 единен с первым входом первого элеменсо со со та И и с единичным входом RS-триггера, инверсный выход RS-триггера соединен с вторым входом пятого элемента И, третий вход которого подключен к инверсному выходу знакового разряда счетчика, а выход соединен с входом установки дополнительного разряда счетчика, выходы разрядов накапливающего сумматора соединены с соответствующими информационными входами счетчика, выходы разрядов которого соединены с соответствующими входами второй группы накапливающего сумматора выход первого разряда накапливающ его сумматора соединен с информационным входом дополнительного раз

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)4 G 06 F 7 50

" Р . юа ®

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3740094/24-24 (22) 11,05,84, (46) 07,10.85. Нюл. ¹- 37 (72) М.А. Дуда, З„И. Домбровский и Г.П. Ревус (71) Тернопольский финансово-экономический институт (53) 681.3?5.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 634?75, кл..G 06 F 7/50, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 1022153, кл. G 06 F 7/50, 1981, (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММИРОВАНИЯ

ЧИСЕЛ, содержащее накапливающий сумматор, счетчик, два элемента ЗАПРЕТ и два элемента И, причем выходы накапливающего сумматора соединены с младшими разрядами выходной шины устройства, выход первого элемента И соединен с входом вычитания счетчика, а выход второго элемента И соединен с входом сложения счетчика, выходы разрядов которого соединены со старшими разрядами выходной шины .устройства и с выходом знака устройства, прямой вход первого элемента ЗАПРЕТ соединен с инверсным входом второго элемента ЗАПРЕТ, а инверсный вход первого элемента ЗАПРЕТ подключен к прямому входу второго элемента

ЗАПРЕТ и к выходу переноса старшего разряда накапливающего сумматора, первый вход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента И, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с выходами певвого и второго элементов ЗАПРЕТ, вход разрешения выдачи суммы устройства соединен с первым управляющим входом накапли„„SU„„1183959 А вающего сумматора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет выполнения суммирования с накоплением произведений. вида +а,.Ь;, в него введены RS-триггер, три элемента И, группа элементов И, причем информациочные входы устройства соединены с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых соединены с первыми входами третьего и четвертого элементов

И и с входом задания режима работы устройства, а выходы соединены с входами первой группы накапливающего Я с сумматора, вход знака устройства соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с прямым входом первого элемента ЗАПРЕТ и с первым входом пятого эле- . с мента И, вход синхронизации устройства соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого coIaa0 единен с первым входом первого элемента И и с единичным входом RS-триггера, инверсный выход RS-триггера соединен с вторым входом пятого элемента И, третий вход которого подключен к инверсному выходу знакового разряда счетчика, а выход соединен с входом установки дополнительного разряда счетчика, выходы разрядов накапливающего сумматора соединены с соответствующими информационными входами счетчика, выходы разрядов которого соединены с соответствующими входами второй группы накапливающего сумматора выход первого разряда накапливающего сумматора соединен с информационным входом дополнительного разтора и счетчика, вход перезаписи устройства соединен с соответствующими вторым управляющимвходом накапливающего сумматораи управляющимвходом счетчика, а также с нулевым входом R&TpHI гера.

1183959 ряда счетчика, выход которого соеди.нен с информационным входом старшего разряда яакапливающего сумматора, вход сдвига устройства соединен с входом сдвига накапливающего сумма"

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных устройствах.

Цель изобретения - расширение 5 функциональных возможностей устройства за счет выполнения суммирования с накоплением произведений вида

+а„Ь, Ра фиг. 1 представлена структурная 1б схема устройства; на фиг. 2 - пример выполнения структурной схемы накапливающего сумматора, Устройство содержит накапливающий сумматор 1, счетчик 2, RS-триггер 3, элементы запрета 4 и 5 элементы И

5 — 10, группу элементов И 11, pasряды входной пины 12 устройства, вход 13 знака устройства, вход 14 синхронизации устройства„ вход 4i5 20 задания режима работы устройства, вход 16 сдвига, вход 17 перезаписи, младшие разряды выходной шины 18 устройства, старшие разряды выходной пины 19 устройства, выход 20 знака устройства, выход 21 переноса старшего разряда накапливающего сумматора 1, выход 22 первого разряда счетчика 2, выход 23 дополнительного разряда счетчика 2, вход 24 разреше- . 0 ния выдачи суммы устройства, выход

25 первого разряда накапливающего сумматора 1, инверсный выход 26 знакового разряда счетчика 2.

Накапливающий сумматор .1 содержит RS-триггеры 27 и 28, одноразрядные сумматоры 29, элементы И 30 - 34, элементы ИЛИ 35 и 36 и элементы . 37 — 40 задержки.

Устройство работает следующим образом, t

При вычислении суммы вида Z. (а.), где r 2; a,. — числа, представЫнные в параллельной форме двоичным дополнительным кодом, на входе 15

2 задания режима работы устройства должен быть единичный сигнал, а на входе 16 сдвига и на входе 17 перезаписи — нулевые сигналы, При этом каждое число, поступающее на входы

12 и 13 устройства, представлено и-информационными и одним знаковым разрядами, а результат m+ n -информационными и также одним знаковым разрядами. При этом положительные числа кодируются прямыми, а отрицательные дополнительными кодами, Устройство позволяет суммировать массивы чисел путем алгебраического, сложения очередного {k +1) (а + 1)разрядного, включая знаковый разряд, входного слагаемого, поступающего на входы 12 и 13 устройства, с результатом сложения предыдущих k чисел, хранящихся в сумматоре 1 и счетчике 2. Входные слагаемые могут быть положительными или отрицательными. Устройство, содержащее m+ пинформационных разрядов, в самом неблагоприятном случае (суммируются числа только одного знака и максимальные по модулю) допускает сложение 2 (и + 1)-разрядных чисел, включая знаковый разряд входных двоичных чисел

При суммировании входного и-разрядного слагаемого и находящихся в сумматоре 1 младших и разрядов на вхо „е 14 синхронизации должен быть нулевой сигнал, а после окончания суммирования — единичный сигнал.

Пусть на входы 12 и 13 устройства поступает положительное число, а в сумматоре 1 и в счетчике 2 находится положительное или отрицательное число, Если в суммировании входного и-разрядного слагаемого и находящихся в сумматоре i младших п разрядов

1183959

1О з на выходе 21 переноса крайнего старшего разряда накапливающего сумматора 1 есть единичный сигнал, то на выходе элемента ЗАПРЕТ 4 также будет единичный сигнал. При этом единичный сигнал, появляющийся на входе 14 синхронизации после окончания суммирования входного слагаемого и находящихся в сумматоре 1 младших разрядов, через элемент И 6 прибавляет единицу к содержимому счетчика 2.

В случае, если при суммировании входного и-разрядного слагаемого и находящихся в сумматоре 1 младших и

1 разрядов на выходе 21 переноса крайнего старшего разряда наКапливающего сумматора 1 есть нулевой сигнал

1 то на выходе элемента ЗАПРЕТ 4 будет нулевой сигнал. При этом единичный сигнал, появляющийся на входе 14 синхронизации после окончания суммирования входного слагаемого и находящихся в накапливающем сумматоре 1 младших и разрядов, не изменяет содержимого счетчика 2.

Пусть на входы 12 и 13 устройства поступает отрицательное число, а в сумматоре 1 и в счетчике 2 находится положительное или отрицательное числоР

Если при суммировании входного и-разрядного слагаемого и находящихся в сумматоре 1 младших и разрядов на выходе 21 переноса крайнего старшего разряда накапливающего суммато- 35 ра 1 есть нулевой сигнал, то на выходе элемента ЗАПРЕТ 5 будет единичный сигнал. При этом единичный сигнал, появляющийся на входе 14 синхронизации после окончания суммирования 40 входного слагаемого и находящихся в сумматоре 1 младших разрядов, через элемент И 7 вычитает единицу из содержимого счетчика 2.

В случае, если при суммировании 45 входного и-разрядного слагаемого и. находящихся в сумматоре 1 младших и разрядов на выходе 21 переноса крайнего старшего разряда накапливающего сумматора 1 есть единичный сигнал, 50 то на выходе элемента ЗАПРЕТ 5 будет нулевой сигнал. При этом единичный сигнал, появляющийся на входе 14 синхронизации после окончания суммирования входного слагаемого и находящих- Б ся в накапливающем сумматоре t младших и разрядов, не изменяет содержимого счетчика 2 °

При вычислении суммы вида (+а. h )

С { на входы 12 устройства поступает множимое а., представленное и-информационными разрядами. При этом, если результат произведения а.Ь положи1 тельный., то а . кодируется прямым

1 кодом, а если результат произведения отрицательный, то а кодируется

1 дополнительным кодом. Вместе с тем на входную шину 13 знака устройства поступает знак произведения а. Ь., 1 Ф а на вход 15 задания режима работы устройства поступает без знакового разряда двоичное число b; представленное (m — 1)-разрядным прямым последовательным позиционным кодом, начиная с младших разрядов, Сумма

2. (+а Ъ .) представлена m + и-ин11 — 1 1 формационными и одним знаковым разрядами. Перед началом умножения +а Ъ.

1 I дополнительный разряд в счетчике 2 находится в нулевом состоянии.

Если первый младший разряд числа Ь равен единице, то входное число а. и знак произведения а.Ъ. проЪ 1 ходят через соответствующую группу элементов И 11 и элемент И 8 и поступают на соответствующие входы накапливающего сумматора 1, элементов ЗАПРЕТ 4 и 5, элемент И 10. Если в знаковом разряде результата RSтриггер находится в нулевом состоянии (положительное число), а на входе 13 знака устройства, а следовательно, и на выходе элемента И 8 есть единичный сигнал (знак произведения a„. Ь„ отрицательный), то только в этом случае на выходе элемента

И 10 будет единичный сигнал, который установит дополнительный разряд счетчика 2 в единичное состояние.

Процессы суммирования в накапливающем сумматоре 1 осуществляются так же, как и при вычислении суммы

Г вида g (+а;). При этом единичный сигнал, "появляющийся на входе 14 синхронизации после окончания суммирования входного слагаемого а. и на- .

1 ходящихся в накапливающем сумматоре 1 младших разрядов, проходит через элемент И 9. Этот единичный сигнал с выхода элемента И 9 установит

RS-триггер 3 в единичное состояние, а также добавляет единицу в счетчик

2 или вычитает единицу из счетчика

2 также, как при выполнении функции вида (+а; ). Затем на вход 1Ü

1й сдвига поступает единичный сигнал, 1183959 который сдвигает результат, находящийся в накапливающем сумматоре 1 и счетчике 2, на один разряд влево, причем самый младший разряд, находящийся в накапливающем сумматоре 1, перезаписывается в дополнительный разряд счетчика 2.

В случае, если первый младший разряд числа равен нулю, то только единичный сигнал, поступающий на вход

1б сдвига, сдвигает результат, находящийся в накапливающем сумматоре 1 и счетчике 2, на один разряд влево.

При поступлении последующих разрядов числа Ь„ устройство работает аналогично описанному.

После поступления последнего разряда числа b, на вход 17 перезаписи

t поступает единичный сигнал, который переписывает результат в накапливающем сумматоре 1 и счетчике 2 так, что в накапливающем сумматоре 1 будут находиться в соответствующей последовательности младшие разряды

10 результата а в счетчике 2 — старшие и знаковый разряды результата.

При этом единичный сигнал, поступающий на вход 17 перезаписи, устанавливает дополнительный разряд счетчи15 ка 2 в нулевое состояние.

В результате, к содержимому накал. ливающего сумматора 1 и счетчика 2 будет добавлено произведение +а Ь;, 1183959

1У,20,2J (Рив. 2

Составитель А. Степанов

Техред Т.Дубинчак

Редактор Н, Гунько

Корректор И. Муска

Заказ 6271/48 Тираж 709

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4