Устройство для суммирования избыточных кодов

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении специализированных цифровых систем контроля, регистрации и .управления.Цель изобретения - увеличение быстродействия и упрощение устройства. Устройство для суммирования избыточных кодов содержит блок формирования промежуточного результата, блок нормализации , блок формирования окончательного результата. 3 ил. сл с: 00 4 О5 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН, iSU 1341632

А1 (ю 4 С 06 F 7/ф9

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4037565/24-24 (22) 07.02.86 (46) 30.09.87. Бюл. - 36 (71) Производственное объединениепо организации технической эксплуатации энерго-механического оборудования магистральных газопроводов (72) Н.А.Збродов, Ю.А.Саторин, В.Г.Сидоренко, В.Л.Христензен и 3.Н.Швецова (53) 681.325.5(088.8) (56) Соловьев Г.Н. Арифметические устройства ЭВМ. М.: Энергия, 1978, с. 102-104.

Авторское свидетельство СССР

¹ 824200, кл. С 06 F 7/49, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММИРОВАНИЯ

ИЗБЫТОЧНЫХ КОДОВ (57) Изобретение относится к вычислительной. технике и может быть использовано при построении специализированных цифровых систем контроля, регистрации и .управления. Цель изобретения — увеличение быстродействия и упрощение устройства. Устройство для суммирования избыточных кодов содержит блок формирования промежуточного результата, блок нормализации, блок формирования окончательного результата. 3 ил.

1341632 при k=1 гь;„

+ h„< принс=г (1) h)< при следующих начальных условиях где h значение веса двоичного разряда; номер группы, каждая из которых состоит из двух

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении специализированных цифровых систем контроля, регистрации и управления.

Цель изобретения — увеличение быстродействия и упрощение устройства.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для суммирования избыточных кодов;на фиг, 2— принципиальная схема блока формирования промежуточного результата для четырех разрядов (и = 4); на фиг. 3— принципиальная схема блока формирования окончательного результата для четырех разрядов.

Устройство для суммирования избыточных кодов (фиг. 1) содержит входы

1-1-1-п первого операнда устройства, выходы 1.-1 -1-и промежуточной

1<

2( формирования промежуточйого результата, блок 4 формирования окончательного результата, блок 5 нормализации„ 3Q выходы 6 результата.

Блок формирования промежуточного результата (фиг.2) содержит в каждом разряде элементИЛИ 7 элемент ИЛИ 8,элемент И 9,элемент 10 ЗАПРЕТ,в каждом не35 четном разряде — элемент 2И-ИЛИ 11.

Блок формирования окончательного результата (фиг. 3) содержит в каждом четном разряде элемент И 12, элемент ЗАПРЕТ 13,в каждом нечетном 40 разряде, кроме первого, — элемент

ИЛИ 14.

Сущность изобретения состоит в следующем. . Пусть веса двоичных разрядов связаны между собой следующим рекуррентным уравнением:

Б аппп

6П = 0 ° оБр

При этом j 1-разряды в регистре для хранения обратного переноса всегда содержат нули.С учетом этих факторов в блоке 3 формирования промежуточного результата производится формирование частичной суммы и переноса в соответствии с логическими выражениями

Б;, = ((а„< + Ь,, ) A (а„, Ь °,)Jv

< (а < b, );

S;,< = j(a; + Ъ q ) h (а,, ° Ь„ ))

П а = (j Ь,, ) ((а,, + bja ) (2)

Работу устройства рассмотрим на примере сложения чисел А = В = 5

О1 01.

r = 2 разрядов (1=0,1,2, 9 номер разряда в группе (k = 1,2).

Тогда значения h, k будут равны

1 2 м 4 6 н 12 18 36 54 м 108 162 м

+... . Данные системы счисления обла. — . дают значительными преимуществами по сравнению с фибоначчиевыми и обобщенными r,р-системами счисления.

Такие системы счисления позволяют прежде всего строить более экономичные и более быстродействующие суммирующие устройства.При этом помехоустойчивость j,k,r-кодов сравнима с помехоустойчивостью кодов фибоначчи, а диапазон представления чисел в

j,k,r-кодах не ниже,. чем в обобщенных

r,р-кодах.Выполнение арифметических операций в j,k,r-кодах значительно проще,чем в известных кодах с естественной избыточностью.Это обусловлено тем,что формирование как прямых,так и обратных переносов носит локальный характер.

Формирование частичной суммы S прямого переноса П„„ и обратного переноса П „ в m-м частичном цикле производить в соответствии с формулой (1) .

Исключено формирование цепочки переноса более чем в пределах двух смежных групп для любых а <, и Ъ„« и образование в промежуточном. цикле трех единиц слагаемых,т.е. всегда

1341632

На входы 1- 1,2-1, 1-3, 2-3 блока

3 поступают единичные сигналы (фиг.2) в результате чего возбуждаются выходы элементов И 9 соответствующих разрядов, которые чеоеэ время Т запрещают прохождение единичного сигнала с выходов элементов ИЛИ 8 соответствующих разрядов через элементы

10 ЗАПРЕТ соответствующих разрядов на входы элементов ИЛИ 7 соответству- 10

I ющих разрядов. На выходах 1 — 1 и

1-3 будут нулевые сигналы, что действительно соответствует S 1, S = 0 при подстановке а,, Ь,, =

= 0 и a, Ь, = 0 в уравнение (2) для S>,z . Так как на входах 1-2, 2-2, 1-4, 2-4 блока 3 присутствуют нулевые сигналы, то элементы И 9 соответствующих разрядов, элементы ИЛИ

8 соответствующих разрядов и элемен- 20 ты 10 ЗАПРЕТ третьего и четвертого разрядов не срабатывают. На входе элемента ИЛИ 7 второго разряда устанавливается единичный сигнал, так как на первом и третьем входах присутствуют единичные сигналы. Элемент

ИЛИ 7 четвертого разряда срабатывает только по первому входу (так, как в данном случае п=4), В результа-f те на выходах блока 3 1-2 и 1-4 будут единичные сигналы, что действительно соответствует S, = Б =1 при подстановке а,, b«z = 1 и а, Ь, = 1 в уравнение (2) для S

Единичными сигналами с выходов .. 35 элементов И 9 первого и третьего разрядов срабатывает один из входных элементов И элемента 2И-ИЛИ ti первого разряда. Так как на третий вход элемента ИЛИ 7 четвертого разряда по- 40 дается нулевой сигнал (n=4) и на входе элемента ИЛИ 8 четвертого разряда будет нулевой сигнал,то на выходе элемента 2И-ИЛИ 11 второго разряда будет также нулевой сигнал.Это соответствует значению П ь = 1 и П =0 при подстановке а <,, b „,< = 1 и а,, Ъ,, = 1 в (2) для П, .

В результате на выходах 1-4-1-1 блока 3 будет соответственно устаf ( новлен код S g = 10 10 а на выходах 2-2 и 2-1 — код П =01.Код (1 ч

S = 10 10 для j,k,r-кодов представлен в основной форме. Поэтому

ff (( на выходах 1-4 -1-1 блока 5 норма- 55 ( лизации установлен код $ „ = 10 10.

Так как на шинах 2-1 и 1-2 присутствуют единичные сигналы,то единичным сигналом с выхода элемента

И 12 первого разряда через время запрещается прохождение единичного сигнала на выходе элемента ЗАПРЕТ первого разряда, а на выходе элемента ИЛИ 14 первого разряда устанавливается единица в третьем разряде результата.

Нулевым сигналом с выхода элеменI та И 12 второго разряда (на шине 2-2 становлен нулевой сигнал) разрешается прохожпение единичного сигнала с

/! входа 1-4 блока 3 через элемент 13

ЗАПРЕТ второго разряда на выход устройства, соответствующий четвертому разряду результата. В результате на выходе устройства будет установ( лен код 11 00, что соответствует

А+В = 101 = 11 00.

Формула и з обре т е н и я

Устройство для суммирования избыточных кодов, содержащее блок формирования промежуточного результата блок нормализации, о т л и ч а ю— щ е е с я тем,что,с целью увеличения быстродействия и упрощения устройства, введен блок формирования окончательного результата, первая и вторая группы входов блока формирования промежуточного результата соединены соответственно с входами первого и второго операндов устройства,выходы промежуточной суммы блока формирования промежуточного результата соединены соответственно с входами блока нормализации, выходы которого соединены соответственно с входами первой группы блока формирования окончательного результата 1 выходы которого соединены соответственно с выходами результата устройства, входы второй группы блока формирования окончательного результата соединены соответственно с выходами промежуточного переноса блока формирования промежуточного результата, блок формирования промежуточного результата в каждом разряде содержит элемент И первой и второй элементы

ИЛИ, элемент ЗАПРЕТ и в каждом нечетном разряде элемент 2И-ИЛИ,первые входы элемента И и первого элемента

ИЛИ данного разряда блока формирования промежуточного результата соединены с соответствующим входом первой группы блока формирования промежуточного результата, вторые входы

1341632

5 первого элемента И и первого элемта ИЛИ данного разряда блока формирования промежуточного результата соединены с соответствующим входом второй группы блока формирования промежуточного результата, выход первого элемента ИЛИ нечетного разряда блока формирования промежуточного результата соединен с прямым входом элемента ЗАПРЕТ того же нечетного 10 разряда блока формирования промежуточного результата, инверсный вход которого соединен с выходом элемента И данного разряда блока формирования промежуточного результата,с 15 первым и вторым входами элемента

2И-ИЛИ данного разряда блока формирования промежуточного результата и первым входом второго элемента

ИЛИ следующего четного разряда бло- 20 ка формирования промежуточного результата,выход первого элемента ИДИ данного четного разряда блока формирования промежуточного результата соединен с прямым входом элемента

ЗАПРЕТ данного разряда и третьим входом элемента 2И-ИЛИ предыдущего нечетного разряда блока формирова-. ния промежуточного результата,выход элемента И четного разряда бло- 30 ка формирования промежуточного результата соединен с инверсным входом элемента ЗАПРЕТ данного разряда блока формирования промежуточного результата и первым входом второго элемента ИЛИ следующего нечетного разряда блока формирования промежуточного результата, выход элемента ЗАПРЕТ данного разряда блока формирования промежуточного результата соединен 40 с вторым входом второго элемента ИЛИ данного разряда блока формирования промежуточного результата, выход элемента И нечетного разряда блока формирования промежуточного результата 45 соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ предыдущего четного разряда блока формирования промежуточного результаТа и четвертым входом элемента 2И-ИЛИ предыдущего нечетного 50 разряда блока формирояания промежуточ-ного результата, выходы вторых элементов ИЛИ блока формирования промежуточного результата соединены с выходами соответствующих разрядов промежуточной суммы блока формирования промежуточного результата, выходы элементов

2И-ИЛИ блока формирования промежуточного результата соединены с выходами соответствующих разрядов промежуточного переноса блока формирования промежуточного результата, блок формирования окончательного результата содержит в каждом четном разряде элемент И, элемент ЗАПРЕТ, в каждом нечетном разряде, кроме первого элемент ИЛИ, вход первого разряда второй группы блока формирования окончательного результата соединены с выходом первого разряда блока формирования окончательного результата, первые входы элементов И четного разряда блока формирования окончательного результата соединены с входами соответствующих разрядов первой группы блока формирования окончательного результата, вторые входы элементов И и прямые входы элементов ЗАПРЕТ четных разрядов блока формирования окончательного результата соединены с входами соответствующих четных.разрядов первой группы блока формирования окончательного результата,первые входы элементов ИЛИ нечетных разрядов блока формирования окончательного результата соединены с входами соответствующих разрядов,кроме того, первой группы блока формирования окончательного результата, выход элемента И данного четного разряда блока формирования окончательного результата соединен с инверсным входом элемента ЗАПРЕТ данного четного разряда блока формирования окончательного результата и вторым входом элемента ИЛИ следующего нечетного разряда блока формирования окончательного результата,выход которого соединен с выходом соответствующего нечетного разряда блока формирования окончательного результата,выходы элементов ЗАПРЕТ данного четного разряда блока формирования окончательного результата соединены с выходами соответствующего четного разряда блока фор-— мирования окончательного результата.

1341632

2-и

1-I7

1-9

1-З

1" гФие. Р

1341632

1-9"

+о ряд

И"

3-и ряд

8=0 p!F0

f-u фРд

Составитель М.Есенина

Техред М.Дидык

Редактор Е.Копча

Корректор С.Черни

Заказ, 4437/52 Тираж 672

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфичес.кое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4