Узел формирования переноса

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении различных цифровых устройств. Цель изобретения - увеличение быстродействия. Узел формирования переноса содержит в каждом разряде элемент И-НЕ I1, элемент ИЛИ-НЕ 12, два МДП-транзистора 1,2 р-типа, два МДП-транзистора 5,6 п-типа, элемент НЕ 9, собранный на МДП- транзисторах .ри п-типа. Узел формирования переноса работает в режимах формирования собственного переноса и сквозного переноса. 1 ил.,2 табл. 2f S (Л со о со 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,» 1363189 А1 ц11 4 G 06 F 7/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ: д

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»»

1У

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4008226/24-24 (22) 13.01.86 (46) 30.12.87. Вюл. Р 48 (72) А.Е. Заболотный, В.А. Максимов, Я.Я. Петричкович и В.Н. Филатов (53) 681 325.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1223223, кл. G 06 F 7/50, 1984.

Патент США 11 4425623, кл. G 06 F 7/50, опублик. 1984. (54) УЗЕЛ ФОРМИРОВАНИЯ ПЕРЕНОСА (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении различных цифровых устройств. Цель изобретения увеличение быстродействия. Узел формирования переноса содержит в каждом разряде элемент И-НЕ 11, элемент

ИЛИ-НЕ 12, два МДП-транзистора 1,2 р-типа, два МДП-транзистора 5,6 и-типа, элемент НЕ 9, собранный на МДПтранзисторах р- и и-типа. Узел формирования переноса работает в режимах формирования собственного переноса и сквозного переноса. 1 ил.,2 табл.

1 l 363

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении различных цифровых устройств, в частности для схем многоразрядных параллельных сумматоров при реализации быстродейст-" вующих и надежных схем формирования переноса.

Цель изобретения — увеличение 1О быстродействия.

На чертеже представлена функциональная схема узла формирования переносаа.

Узел формирования переноса содер- 15 жит в каждых двух разрядах МДП-транзисторы р-типа 1-4, МДП-транзисторы и-типа 5-8, элементы НЕ 9,10 (каждый из которых представляет собой МДПтранзистор р-типа и МДП-транзистор 20 и-типа стока и затворы которых соединены между собой), элемент И-НЕ 11, элемент ИЛИ-HE 12, элемент И-НЕ 13, элемент ИЛИ-НЕ 14, входы 15-18 соответствующих разрядов первого и вто- 25 рого операндов, выход 19 переноса узла, вход 20 переноса, шину 21 питания, шины 22 нулевого потенциала, Узел формирования переноса работает следующим образом.

Предположим, что потенциал шины

21 питания равен лог. "1" (i) и выше потенциала общей шины 22, который равен лог. "О" (О).

При этом принципиально различимы два режима работы устройства.

1. Режим формирования собственного переноса в соответствующем раз ряде (старшем или младшем) возникает при совпадении сигналов на входах 4р разрядных переменных, т.е. на входах 15, )6 И(ИЛИ) 17 и 18. При этом на выходах первых 11(12) И(ИЛИ) вторых 13, 14 элементов И-НЕ, ИЛИ-НЕ образуются одинаковые сигнальг: "00" 45 или "11".

А. В случае образования комбинации "00" на выходах элементов И-НЕ, ИЛИ-НЕ в соответствующем разряде, например младшем (старшем), открываются р-канальные транзисторы 1,2 (3,4) и закрйваются р-канальные транзисторы 5,6(7,8) и на выход первого элемента НЕ 9 (второго. элемента

НЕ 10) поступает потенциал шины 21 питания, т.е. лог. "1", через открытые транзисторы 2(4). При этом, если на вход переноса соответствующего разряда подается О, то на его выход

Р, =а,Ъ, +Р (а, +Ь, ) =(а, +Ь, )+

+Р,(а,Ь,), Р =а Ь,+Р(а +Ь ), (2) Р =а Ъ, +(а, +Ъ, +Р„а, Ъ, ) (а +Ь,), (3) где P — входной перенос, поступающий на вход 20;

P — выходной перенос, снимаемый с выхода 19;

)89 2

Йодается "1" по цепи "транзистор

1(3) р-канальный транзистор первого

9 (второго 10) элемента НЕ.

Г>. В случае комбинации "11" на выходах элементов И-НЕ, ИЛИ-НЕ соответствующего разряда, например младшего (старшего), открываются и-канальные транзисторы 5,6 (7,8) и закрываются р-канальные транзисторы

1,2 (3,4) и на выход первого 9 (второго 10) элемента НЕ поступает потенциал общей шины 22, т.е. лог."0" через открытые транзисторы 6(8).При этом, если на вход. переноса соответствующего разряда подается "1", то на его выход подается "0> по цепи

"транзистор 5(7) -и-канальный транзистор первого 9(второго 10) элемента НЕ".

2. Режим формирования сквозного переноса в соответствующем разряде (старшем или младшем) возникает при несовпадении сигналов на входах разрядных переменных, т,е, на входах

15, 16 H(HJIH) 17, 18. При этом на выходах элементов И-НЕ (ИЛИ-НЕ) образуется 1(0), которая открывает транзисторы 1, 3, 5 и 7 и закрывает

2, 4, 6 и 8. Таким образом, на истоках р- и-канальных транзисторов первого 9, второго 10 элементов НЕ подаются потенциалы шины 21 питания общей шины 22, т.е. цепь переноса образуется из цепочки инверторов.

Входной перенос, поступая на вход 20 формирователя, инвертируется первым

9 элементов НЕ и поступает на вход второго 10 элемента НЕ, который также инвертирует его в свою очередь, если старший разряд устройства также находится в режиме формирования сквозного переноса.

Таким образом, работу устройства формирования переноса можно описать следующими, уравнениями: з

13631

Р— промежуточный перенос между

1 младшими (а,, Ь, ) и старшими (а, Ь ) разрядными переменныа мне

Более подробно работа устройства переноса отражена в табл. 1 (перенос из младших разрядов) и 2 (перенос старших разрядов), где Π— потенциал общей шины 22; 10

1 — потенциал шины 21 питания;

+ — идентификатор открытого транзистора, - - идентификатор закрытого транзистора. 15

Таким образом, каждая их двух частей (старшая, младшая) устройства формирования переноса осуществляет функцию инверсного переноса от- 2р носительно входных переменных

a b 1P или a,Ü Ð ! ° I 1-4 1 1

Формула изобретения

Узел формирования переноса, содержащий в каждом разряде элемент

ИЛИ вЂ” HE, элемент И- НЕ, два МДПтранзистора п-типа, два МДП-транзистора р-типа, первые входы элементов 30

ИЛИ-НЕ и И-НЕ четных/нечетных разрядов узла соединены с входами прямых/ инверсных значений соответствующих разрядов первого операнда узла, вторые входы элементов ИЛИ-НЕ и И-НЕ четных/нечетных разрядов узла соединены с входами прямых/инверсных значений соответствующих разрядов второго операнда узла, выход элемента

И-НЕ данного разряда узла соединен с затворами первых M@II-транзисторов и- и р-жпа данного разряда, выход элемента ИЛИ-НЕ данного разряда узла соединен с затворами вторых NgII-тран89 зисторов Tl и р-типа данного разряда узла, истоки первого и второго

ИДП-транзисторов р-типа данного разряда узла соединены с шиной питания узла, истоки первого и второго МДПтранзисторов п-типа данного разряда узла соединены с шиной нулевого потенциала узла, сток первого МДП-транзистора р-типа четного разряда узла соединен со стоком второго МДП-транзистора и-типа четнОго разряда узла и выходом переноса в следующий нечетный разряд узла, о т л и ч а ю— шийся тем, что, .с цЕлью увеличения быстродействия, содержит третьи МДП-транзисторы и- и р-типа в каждом разряде, причем стоки третьего МДП-транзистора и-типа и третьего МДП-транзистора р-типа нечетного разряда узла соединены со стоком первого МДП-транзистора р-типа данного разряда узла и выходом инверсного значения переноса в следующий разряд узла, стоки третьего МДПтранзистора и-типа и третьего МДПтранзистора р-типа четного разряда узла соединены со стоком первого

МДП-транзистора р-типа данного разряда узла, истоки третьего МДП-транзистора р-типа и третьего МДП-транзистора п-типа данного разряда узла соединены соответственно со стоками второго МДП-транзистора р-типа и первого МДП-.транзистора и-типа данного разряда узла, затворы третьих МДПтранзисторов нечетного и четного разрядов узла соединены соответственно со входами прямого и инверсного значений переноса узла, а сток второго

МДП-транзистора и-типа в нечетных разрядах узла соединен со стоком первого МДП-транзистора р-типа данного разряда.

1363189

Т аблица 1

Входы

Состояние транзисторов

Выход (Р,.) 5 6 НЕ9, 20 (Р ) 15 )6 р п

0 0

0 1

1 0

1 1

0

0 0

0 1

1 0

1 1

+ + +

Таблица 2

Состояние транзисторов

Входы

Выход

19 (Р ) 8НЕ 10

17 18 р П

0 0

0 1

1 0

1 1

0 0

0 1

1 0

1 1

0 0

1 + +

ВНИИПИ Заказ 6362/39 Тираж 671 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4