Устройство для сложения и вычитания

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при выполнении операций сложения и вычитания чисел со знаками . Целью изобретения является уменьшение аппаратурных затрат. Для достижения поставленной цели в устройстве, содержащем сумматор, блок анализа знаков, блок сравнения, блок определения знака результата, блок формирования прямой разности и блок формирования обратной разности, специальным образом вьтолнены блок сравнения, содержащий узел формирования поразрядных радиосетей и заемов и узел фор-, мирования заема из старшего разряда, и блоки формирования прямой и обратной разности, содержащие каждый полувычитатель и узел формирования разрядных заемов при соответственно прямом и обратном вычитании. 1 ил. (О (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 14 А1 (51)4 С, 06 F 7/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3957380/24-24 (22) 19.09.85 (46) 30.01.87. Бюл. N- 4 (72) В.П. Черноуцан, Л.Г. Руснак и Е.К. Кроитор (53) 68!.325;5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 922730, кл. G 06 F 7/50, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1226443, кл. G 06 F 7/50, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ И ВЫЧИТАНИЯ (57) Изобретение относится к вычис- . лительной технике и может быть использовано при выполнении операций сложения и вычитания чисел со знаками. Целью изобретения является уменьшение аппаратурных затрат. Для достижения поставленной цели в устройстве, содержащем сумматор, блок анализа знаков, блок сравнения, блок определения знака результата, блок формирования прямой разности и блок формирования обратной разности, специальным образом выполнены блок сравнения, содержащий узел формирования поразрядных радиосетей и заемов и узел формирования заема из старшего разряда, и блоки формирования прямой и обратной разности, содержащие каждый полувычитатель и узел формирования pasрядных заемов при соответственно прямом и обратном вычитании. 1 ил.

1287148 где С, — j-е значение i-ого разряда

11 полной суммы;

О, 1, 2, 3; i = О, 1, 2, 3;

CÄ I — j-e значение i-oro разряда полусуммы;

П „1! 1)- k-e значение сигнала переноса. из (i-1)-ого разряда в i-й разряд, k = О, 1, Полусумма i-oro разряда реализуется по выражениям

o),1(2 ! С .

1>,)12 (2) C„„I =а . b2)V где а .. — j-e значение i-oro разряда

J) первого операнда;

b.. — j-e значение i-oro разряда

Jt второго операнда.

Обозначим через П,1) = П„„

П,,)1 значение сигнала переноса в

35 младший (нулевой) разряд. Так как значение П,, равно нул то П.(1) = 1 и П = О. С учетом этого одновре4 (-1) менное распространение сигналов переноса в сумматоре 1 реализуется в соответствии со следующими переключательными функциями . оо оо )(2 3о,t(2

) =11 VC П VC С о> о),4(2 311(2 оо,)(2 31, (2 3о,1(2 (3) О M)1(2 at>1(2 32,1(2 31,112 ОО, 1(2 32> >(2 31, )(2 3O,1(2

=П ЧС П ЧС С П VC С С

П =П VC П С С П VC С С П о3 о3,4(P 33 1(2 о2 1(2 33 t(2 32 1(Z atÄ 1(2 33,4(2 32, tl2 31>1(Z oo,t(2

ЧС С С С

33,1(2 32)1(2 31>1(2 Зо>1(2. 10 40, 1(2

П VС

11>1(2 31,1(2 to,1I2

>2q1(2 32,1(2 11 4 (2 32 1(2 3 >t(2 )О 1(2

П = П 1)С,П VC С П

13 13,1fz 33>112 12,4(2 33,"IZ 32,112 11,1(2 33,1f2 2 411 31, 4(z 1о 1(г

С П VC С С П

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при выполнении операций сложения и вычитания чисел со знаками, Цель изобретения — уменьшение аппаратурных затрат.

На чертеже показана функциональная схема устройства для сложения и вычитания.

Устройство содержит сумматор 1, блок 2 анализа знаков (реализующий на прямом и инверсном выходах значения 4 — "Сложение" и )4 — "Вычита1 2 ние" соответственно), блок 3 сравнения (реализующий значение сигналов 34 — "А B" и М вЂ” "А < B" соот2(21 ветственно), блок 4 определения знака результата, блок 5 формирования прямой разности, блок 6 формирования обратной разности, входы 7 и 8 первого и второго операндов (А, В), входы 9 и 10 знаков первого и второго операндов (о „, a! „) вход 11 знака операции (с(„ ), выход 12 знака (с(@), информационный выход 13 (значейия q,). Блок 5 содержит узел 14 формирования разрядных заемов при прямом вычитании и полувычитатель 15.

Блок 6 содержит узел 16 формирования разрядных заемов при обратном вычитании и полувычитатель 17. Блок 3 содержит узел 18 формирования поразрядных разностей и заемов и узел 19 формирования заема из старшего разряда.

Рассматривают работу устройства для количества разрядов и = 4 с применением кода "1 из 4".

Сумматор 1 в каждом разряде реализует следующие переключательные функции:

С„. -С,(, „(, ) у ) С,(, П (- ) ) (1)

C„=C„„l2 H <,,>14 U C (,H, Ó

1287!48 (4) следующие переключательные реализует функции:

D =D. а(о(.,1(>2! т !

G,,y uD, „G„,. „ „

15 (5) =D. Г . И VD

1» (2 О(т-1) От о» 1/2

G 11! ! !

1 1; =Ъ (Г" (- "" /! .,(2

G . >1(>.

0îo,tf / аа,1(3! оо

I ! (! >I

0f,1/O V 01> 1(й Оа t(>f а1>1/ аа>1/2

02 03>1/Д Оа>1/3 01,1(д " 0 .1/2 01,f/2 OO> f(Q 02<1/2 Of>f fg. OO ff2 (7 )

pD! 1 > 1

> 2f о3 03,tfg о 03,1(2 02>1(2 "2 03,1И 02>1И ît >f(2 1321/

1/ 03,1(2 о,f(g Of,f(g 00>1/Я я 03,1f2 от,1(0 01,1(о оа,f/2 g а(VD D D D

10 10 1/>2

G =G ЧD С

11> f È 01>1/Я 10> 1/Я

6 = G VDG VD D

f2 f>2r1/2 0>2>f/>2 11,1/а 09>1/й 01. 1/2 10,1/а

=G yVD G yVD

13,Щ о 03,tg 10,1/а> 03,11 о 2>1/ 2 <1,1/а 10 /!

0,3>1(о 0>2 ff>2 0111/ 10>f(>2 о о т

D G

8) где П„... — k-e значение сигнала полупереноса из i-ro в (i+1)-й разряд.

Сигнал l7 (П, П ) можно ис о3 пользовать в качестве признака переП. = а. Ь va b,.ua,.b.va

t» 1(2 ft 31 и «gt 3t 3

Для получения окончательной разности А-В блок 5 в каждом разряде

3< 31>tl2 O(>1/ и ott и (1 11 и 20 где D . .— j-e значение i-ого разряда

Ji окончательной разности А-В; — О, 1, 2, 3; i =.0, 1, 2, 3;

D, — j-e значение i-oro разряJ>, 1(2 да полуразности А-В; 25

G (t t(- k-e значение сигнала зае:ма из (i-1)-ого разряда в i-й разряд для разности А- В;

k = 03 1.

I где G„,- — k-e значение сигнала полуэаема поразрядного заема) из i-ого в (i+f)-й разряд для разности А-В;

G = а.Ь tt/a.ä.Va.Ü.

0ftffq ff Ot 21 01 ti 11 полнения.

Полуперенос иэ i-oro в (i+1)-й разряд формируется в.соответствии с выражениями

Ь /а Ь .Ча Ьз

Ii 3> «3> 3>

Полураэность (разрядная разность)

i-ого разряда реализуется узлом !8 по выражениям

В,(= а. Ь„ /а. д /а. Ь.1/а.д2, ft>tÈ а> 3 ft 01 >21 1< 3(Обозначим через G(= (G ! (- 1(о(-1(G ) значение сигнала заема в млад(11 ший (,нулевой) разряд. Так как значеI т

HHP Г,(равно нулю, то Go (11= и

Г, = О. С учетом этого одновремен1(- 11 ное распространение сигналов заема для разности А-В и формирование сигналов сравнения операндов по модулю реализуется узлами 14 и 19 в соответствии с выражениями

Полуэаем из i-oro в (i+1)-й разряд формируется узлом 18 в соответствии с выражениями:

I(G1

1(/ i) P9999 т" =p

0 I Î 1I2 0 ; 1) k1)

?2 3,12

01, 1/2 01, 1/2

1). = D

1(Г.

1(1- 11 2 2

G y (11) ((1 Il 22

Г

r,f)2 n(1 rr

D, =D. рr, 1/Я 31, 1/2

Г

0(1-1) (9) D. = D.

ti,1(2 2l,1/2

Р, =D. 3i

D. =D, 3 1,,1/Е f t, 1/2

11

G =G.

0r, r/0. 11, 1/2, (10) fl

I (.1 — G .

f r, 1/g 01,1/0

1 I

00 10, 1(Я 001 f(g

G =Г VD Gr VD T) Г VD D D (12)

0g 10,1(2 00.,<И 11,1(2 02,1/ 2 01,1/2 10l1/2 02,1/2 01 f/2 00,1/2

Н

1hУD,„/9 00 я, G

0n,f(l2

50

Ч 0/- OL o(14 f 100

5 12871

Для разности В-А справедливы следующие равенства:

lI ° 15 где D. — j-e значение i-ого разря,)fI f(й да полуразности В-А;

G .;,) — k-e значение сигнала полузаема из i-oro в (i+1)-й разряд для разности В-А.

Для получения окончательной разности В-А блок 6 в каждом разряде реализует следующие переключательные функции, с учетом равенства (9):

G =G VD G VD D

0f 11, f/2 0 fr f/2 10, 1/2 01, 1/? 00, 1/2

11 I 1 I I

G =G vD G „D т)

10 02 1/12 0 2,1/2 OF,1/g 0211/2 01, f(12

Блок 2 в зависимости от знаков /

А2 операндов и()(,„ операции вырабатывает сигнал ? (, "Сложение" либо сигнал } — "Вычитание". Сигналы 0/р, 0/-в и 0(представлены в коде "1 из 2". (,= - .1 д=В = (Ы-013,С 1В )

=,.= (...,.(.,".„

=(,( причем,„,0(0а и А,.„ соответствует

Ы знаку "+", à d. „,/ и 0(. — знаку

1А 18 100

Сигналы У) и (формируются сог1 2 ласно выражениям

Блок 4 в зависимости от знаков

0 „,0(, d,„oïåðàíäoâ и операции, а также от сигналов Р... У вырабатывает

D" =Г. 3 У Г

11 02

D 1! У

"gI

11, r/2

У„У ,1)2 О(1. Il T2 а1 rl2 где D" — „",-е значение i-oro разря? 1,1)2 да окончательной разности В-А;

G,(,,) — k-e значение сигнала заема из (i-1)-ого разряда в i-й разряд для разности В-А.

I1 ll

Обозначим через Г,, = Г, G, „I

И) 0(-I) 1(1) значение сигнала заема в младший (нулевой) разряд, Так как значе11 ll ние Г, „равно нулю, то Л = 1 и

Л = О. C учетом этого, а также 1(-rl равенств (9), (10) одновременное распространение сигналов заема для разности В-А реализуется узлом 16 в соответствии с выражением сигнал (/ @знака результата. Данный сигнал аналогично сигналам a.. с(А з

0(„представлен в коде " 1 из 2". .(=((, и формируется согласно следующим выражениям:

Формула изобретения устройство для сложения и вычитания, содержащее сумматор, блок анализа знаков, блок сравнения, блок определения знака результата, блок формирования прямой разности и блок формирования обратной разности, причем входы первого и второго операндов устройства соединены с соответ7 12 ствующими информационными входами сумматора и блока сравнения, прямой и инверсный выходы неравенства которого соединены с управляющими входами блока определения знака результата, первый, второй и третий входы блока анализа знаков соединены соответственно с входами знаков первого и второго операндов и входом знака операции устройства, выход блока определения знака результата является выходом знака устройства, информационные входы блока определения знака результата соединены соответственно с входами блока анализа знаков, выходы сумматора, блока формирования прямой разности и блока формирования обратной разности объединены и подключены к информационному выходу устройства, инверсный выход неравенства блока сравнения соединен с. входом считывания блока формирования прямой разности, прямой выход неравенства блока сравнения соединен с входом считывания блока формирования обратной разности„ вход разрешения блока сравнения соединеч с инверсным выходом блока анализа знаков, прямой выход которого соединен с входом считывания сумматора, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью уменьшения аппаратурных затрат, блок формирования прямой разности содержит узел формирования разрядных заемов при прямом вычитании и полувычитатель, блок формирования обратной разности содержит узел формирования разрядных заемов при обратном вычитании и полувычитатель, блок

87148 8 сравнения содержит узел формирования поразрядных разностей и заемов и узел формирования заема иэ старшего разряда, прямой и обрат5 НЫЙ ВЫХОДЫ KOTOPOI О ЯВЛЯЮТСЯ COOT ветственно прямым и инверсным выходами неравенства блока сравнения, а вход разрешения соединен с входом разрешения блока сравнения, входы узла формирования поразрядных разностей и заемов соединены с информационными входами блока сравнения, а выходы соединены с информационными входами узла формирования заема из старшего разряда и являются соответственно выходами поразрядных разностей и поразрядных заемов блока сравнения, соединены с входами узлов формирования разрядных заемов при пря20 мом и обратном вычитании соответственно блоков формирования прямой и обратной разности, выходы полувычитателей каждого из этих блоков являются выходами этих блоков, входы считывания которых соединены с входами считывания полувычитателей соответствующих блоков, информационные входы полувычитателя блока формирования прямой разности соединены с выходом

З споразрядных разностей блока сравнения и выходом узла формирования разрядных заемов при прямом вычитании этого блока, информационные входы полувычитателя блока формирования об35 ратной разности соединены с выходом поразрядных разностей блока сравнения и выходом узла формирования разрядных заемов при обратном вычитании этого блока.

1 287148

Составитель В, Березкин

Редактор Л. IIQBxaH Техред Sr.Îëåéíèê Корректор Е. Сирохман

Заказ 7718/52

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Щ 0(77 Йф (Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1I3035, Москва, Я-35, Раушская наб,, д, 4/5