Многозначный сумматор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

mi4 G 06 F 7/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ф OTHPblTHA (21) 3743843/24-24 (22) 21.05.84 (46) 23.02.86. Бюл. У 7 (» ) Ленинградский институт инженеров яселезнодорожного транспорта им. акад, В. Н. Образцова (72) А, E. Бобров (53) 681.325.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1095 174, кл. G 06 С 7/50, 1982, Proc 12-th International Sympozium

on Multiple-Valued Lo8ic. — IEFE, 1982, рр. 55-68, йод. 9, (54) (57) МНОГОЗНАЧНЫЙ СУММАТОР, содержащий пороговые детекторы и токовые отражатели, выполненные из сос,тавных транзисторов с инжекционным питанием, отличающийся

„„SU„„1213476 A тем, что, с целью расширения функциональных возможностей.:путем суммирования одноразрядных К -значных чисел, где К вЂ” произвольно заданное число, K, ) О, вход KKKporo 1-го порогового детектора, где i = 1 (К вЂ” 1) соединен с (К+1) входами прямых значений слагаемых сумматора, а выход подключен к входу i-ro токового отражателя, первый выход каждого

i-го токового отражателя соединен с выходом переноса сумматора, остальные К выходов каждого ь-го токового отражателя соединены с входом

К-ro токового отражателя и с (К+1) входами инверсных значений слагаемых сумматора, а выход К -ro токового отражателя подключен к выходу суммы сумматора, 13476 2 структурного алфавита () 2, 3, .4,...), ограниченной сверху точностью технологического процесса изготовления интегральной схемы и коэффициентом усиления составного тран. зистора. Для К = 4, например, сумматор работает следующим образом.

4.4.4 ° 4. ° 4 ° 4.4.4 ° .4 ° 4 ° 4 ° 4. ° 4 ° 4 ° 4 ° 4

0 I 2 3 ., 4 .5, б, 7, . 8 . 9, I О, I ) .. 1 2 . 1 3 . 1 4 . 1 5

4.3.2.1..0,0.0.0..0.0.0.0..0.0.0,0, 8.8.8.8. ° 8.8.8 ° 8,.8.8.8 ° 8..8.8.8.8

О. 1. 2. 3.. 4.5. 6. 7 .. 8. 9. 10. 11 .. 12. 13. 14. 15

8.7.6 ° 5..4.3 ° 2.1.,0,0.0.0.,0.0,0,0.

Аналогично определяется последовательность значений базового тока

12,12.12.12.,12.12.12.12..12.12.12.12.,12.12.12.1?

О, 1, 2, 3.. 4. 5. 6. 7.. 8. 9.10 11..12,13 )4,15

12.11.10. 9.. 8. 7. 6. 5., 4. 3. 2. l.. О. О. О. О

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении интегральных схем обработки цифровой информации.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет осуществления суммирования одноразрядных K --эначных чисел.

На чертеже представлена принципиальная схема однозначного сумматора.

Схема содержит токовые взвешенные входы 1-5 прямых значений К -эначных слагаемых и входы 6-10 инверсных значений тех же слагаемых, Входы

1-5 подключены к входам(К-I)пороговых детекторов 11-13, имеющих веса инжекторов К, 2 К ...,(К, -1) К, выходы пороговых детекторов подключены к входам токовых отражателей 14-16 со.ответственно, веса инжекторов которых одинаковы и равны единице. Первые выходы этих токовых отражателей объединены и подключены к выходу 17 переноса, а остальные К выходов объединены между собой, объединены с (К+1) вхо-,.: дами 6- 10 инверсных значений тех же слагаемых и подключены к входу К -го токового отражателя 18, вес инжектора которого (К-1)(К+1), выход К-ro токового отражателя подключен к выходу

19 суммы сумматора, Устройство может работать с любой, заранее заданной значностью (К ) Пороговый детектор 12 имеет вес 8 инжектора, поэтому в его базу втекает ток, значения коlO Слагаемые на прямых входах 1-5 могут принимать значения из множества

Е4 = 0, 1, 2, 3) в виде соответствующих амплитуд тока. Из 1024-х комбинаций значений пяти слагаемых лишь

15 16 имеют различные суммы компонент (амплитуд токов). Эти 16 комбинаций выстраиваются в упорядоченную относительно сумм компонент токов последовательность: 0.1,2.3.4.5.6,7,8,9.10.

20 .!1.12.13.14.15, относительно которой рассматриваются последовательности значений токов во всех точках сумматора. При этом на выходе 19 суммы должна получиться последова25 тельность: 0,1,2,3...0.1.2.3,,0.!.2.

3..0.1.2.3, а на выходе 17 переносапоследовательность: 0.0.0,0,1.1,1,1, 2,2.2.2..3.3.3.3. Для рассматриваемого примера (К =4) пороговый детектор

Зб Il имеет вес 4 инжектора, следовательно, в его базу втекает ток, описываемый последовательностью, получа- .емой как Разность: торого описываются последовательностью, получаемой вычитанием: поРогового детектора 13 с весом )2 инжектора:

l5 . 14 . 13 . 12 .. I 1. 10.9 .8 .. 7 .6 .5 .4 ., 3 . 2 . 1.0 .

0.0.0.0..4.4.4,4.,8.8.8.8..12.12.12.)2

15.14.13.12..11.)0,9.8..7.6.5.4..3,2,),.0

15.14,13.12..15.)4.13.)2..15.14.13,12,.)5.14.13.12

15.15.15.15..15.!5.15.15..15.15.15.15., 15.15.15.15

15.14.13.12..15.14.)3.)2..)5.14.13 ° 12.,)5.)4.)3.!2

О. 1. 2. 3.. О. 1. 2.

Составитель А. Степанов

Редактор Н. Данкулич Техред С.Мигунова Корректор А..Зимокосов

Заказ 782/58

Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д; 4/5

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

В результате на. коллекторах токовых отражателей 14-)6 формируются соответственно последовательности1

0.0.0.0..1.1.1.1,,1.!.1.1,.1.1.1.1

0.0.0.0..0.0,0.0 ° .1. 1.1.1..).1.1.))

0.0.0.0..0.0.0.0..0.0.0.0..1.1.1.1 °

Поэтому на выходе f7 переноса получается последовательность значений токов, определяемая суммой последовательностей:

0.0.0.0..1.1.).1..).1.1.).,1.1.1.!

+ 0.0.0.0..0.0.0,0,.1.1.1.1.,1,).l.l

0.0.0.0..0.0.0.0..0.0.0.0..1.).!.1

0.0.0.0..).1 ° 1.)..2.2.2 ° 2..3.3,3.3, что соответствует правильной работе четырехзначного сумматора по цепи

Последние две последовательности обуславливают последовательность, что соответствует правильной работе четырехзначного пятивходового сумматора по выходу суммы, I

Аналогично можно построить последовательности, т. е, описать работу

13476 4 переноса. Объединение остальных

К (%, 4) выходов токовых отражателей соответствует умножению соответствующих последовательностей на 4. Поэтому токовые отражатели )4-)6 отсасывают из инжектора токового отражателя !8 ток, описываемый суммой последовательностей:

0.0.0.0.,4.4 ° 4.4, ° 4.4.4,4..4.4.4,4

+0.0.0.0. ° 0.0.0.0. ° 4.4 ° 4.4..4,4.4.4

0.0.0.0..0.0.0.0,.0,0,0,0.,4.4,4.4

0.0.0.0..4 ° 4.4,4,,8,8.8.8..12.12.12.12

Кроме того, иэ этого же инжекто ра отсасывается ток, задаваемый lIQ» следовательностью, описывающей функционирование инверсных входов 6-)0: описывающую базовый ток К -го токового отражателя 18, 3.. О. I. 2. 3., О, 1. 2. 3

1 многоэначного сумматора для других

Ф эначностей структурного алфавита, 40 начиная с К= 2. При этом для К2 следует рассматривать трехвходовой сумматор, для К 3 — четырехвходо-, вой и т.д.