Комбинационный сумматор

 

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано в цифровых БИС высокого быстродействия и характеризуется низкими затратами. Комбинационный сумматор имеет входы слагаемых 32-39, выходы суммы 40-43, вход переноса 31 и выход переноса 44. В каждом разряде суммирования на элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1-4 и И 9-12 формируются значения полусуммы разрядов слагаемых P I = A I + B I и сигнала генерации переноса G I=A I .B I соответственно. В схеме формирования переноса, построенной по каскадному принципу на элементах И 17-20, ИЛИ 27-30, формируются условные межразрядные переносы C° I, исходя из условия равенства нулю входного переноса. Выработка истинных межразрядных и выходного переносов осуществляется путем селективного пропуска значений условных переносов C° и входного переноса C 1N на элементах И 13-16, ИЛИ 23-26 в соответствии с выражением C I=C° I+C IN .P O .P 1...P I. Сигналы управления селективным пропуском формируются на элементах И 21-22 и И 13-16. Разряды суммы S I вырабатываются на элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5-8 в соответствии с выражением S I = A I @ B I @ C I-1. 1 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1У БЛИК

„„SU „„1589269

А1 (51)S G 06 F 7/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 !

J7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОИИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4606635/24-24 (22) 17.11.88 (46) 30.08.90. Бюл. У 32 (72) С.В.Ильин, А.В.Юсупов и Л.Н.Кравченко (53) 681.325(088.8) .(56) Патент США.9 3188453, кл. 235-175, опублик. 1966.

Патент США У 4623982, кл. G 06 F 7/50,.опублик. 1986 ° (54) КОМБИНАЦИОННЫЙ СУММАТОР (57) Изобретение относится к вычисли тельной технике, может быть использовано в цифровых БИС высокого быстродействия и характеризуется низкими .затратами. Комбинационный сумматор имеет входы 32-39 слагаемых, выходы

40-43 суммы, вход 31 переноса и выход .

44 переноса. В каждом разряде суммирования на элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

1-4 и И 9-12 формируются значения полусуммы разрядов слагаемых Р;=А,®, и сигнала генерации переноса G =A .В.

1 ! соответственно. В схеме формирования переноса, построенной по каскадному принципу на элементах И 17-20, ИЛИ 2730, формируются условные межразрядные переносы С исходя из условия равен1 ства нулю, входного переноса, Выработка истинных межразрядных и выходного переносов осуществляется путем селективного пропуска значений условных переносов С и входного переноса С, д на элементах И 13-16 ИЛИ 23-26 в соЭ о ответствии с выражением С;=С +С,„ Р к Р Р;. Сигналы управления селектив" ным пропуском формируются на элементах +

И 21-22 и И !3-!6. Разряды суммы 8; вырабатываются на элементах ИСКЛЮЧАЯ

ЩЕЕ ИЛИ 5-8 в соответствии с выражением Я; А,.GB;6С- 1 ил.

1589269

Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и может быть использовано в цифровых

БИС высокого быстродействия.

Целью изобретения является сркращение оборудования комбинационного сумматора.

На чертеже представлена функциональная схема комбинационного сумматора, Комбинационный сумматор содержит с первого по восьмой элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1-8, с первого по четырнадца" тый элементы И 9-22, с первого по восьмой элементы ИЛИ 23-30, вход 31 переноса, входы 32-35 с нулевого по третий разрядов первого слагаемого,, входы 36-39 с нулевого по третий разрядов второго слагаемого, выходы 40"

43 с нулевого по третий разрядов суммы, выход 44 переноса. !

Комбинационный сумматор. работает следующим образом.

Разряды слагаемых посгупают на входы 36-43, сигнал входного перено.са — на вход 31.

В каждом разряде суммирования на элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1-4 и И 9-12 формируются значения полусуммы разрядов слагаемых Р; =А ®В; и сигнала ге- 30

1 1 нерации переноса G;=А,.-В; (i=O 3), соответственно. На выходе элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (5-8) формируется -й разряд суммы S. в соответствии с выражением 35 о

S; =А;&В; Е(С;, +C,„P Р, ..P;,), где С вЂ” входной перенос сумматора;

С, — условный перенос из (1-1)- 40 го разряда суммирования,, вычисляемый из условия равенства нулю входного переноса.

Условные межразрядные переносы вы- 45 числяются в схеме формирования переноса по каскадному принципу. В первом каскаде на элементах И 17, ИЛИ 27 формируется перенос из нулевого и первого разрядов суммирования, независимо от него на элементах И 18, ИЛИ 28 формируется перенос из второго и третьего разрядов суммирования. Во втором каскаде по значениям переноса из нулевого и первого разрядов, независимого переноса из второго и третьего

55 разрядов и сигнала генерации переноса второго разряда на элементах И !9, ИЛИ 29 формируется перенос из второro разряда, на элементах И 20, И 30— перенос из третьего разряда. Значения условных переносов вычисляются исходя из условия равенства нулю входного переноса, поэтому значение условного переноса из.нулевого разряда суммирования совпадает со значением сигнала генерации переноса нулевого разряда суммирования, ° Значение истинного переноса из (i-1)-го разряда суммирования формируется на элементах И 13-16, ИЛИ 2326 путем селективного пропуска значенйй условного переноса Г, и входного переноса С zg в соответствии с выражением

Элементы И 13-16 используются для блокировки входного переноса, Управление элементами И 13-16 осуществляется сигналом Ро Р ...P ., формирующимся по каскадному принципу. В пер вом каскаде на элементах И 21-22 формируются значения P Р и P .P соото 1 1 ветственно. Второй каскад совмещен с элементами И 13-16, в каждом из которых осуществляется доопределение управляющего сигнала.

Для пояснения принципа селективного формирования истинного переноса из (i-1)-го разряда суммирования необходимо рассмотреть два случая.

Первый случай. Хотя бы одно значение Р =0 (К=О,..,i-1), т.е. хотя бы в одном из, разрядов, предшествующих

i-му, разряды слагаемых имеют одинаковые значения (А«=0, В „=0 или A =1

В =1). При этом входной перенос сумматора не оказывает влияния на формиро-. вание; переноса из (i-1)-го разряда суммирования. Эл-менты И 13-15, соответствующие (i-1)-му разряду суммирования, имеют на выходе уровень логического нуля. Значение условного пео реноса С ., проходит через элементы ,ИЛИ 23-25, соответствующие (i-1)-му

1 разряду суммирования, на входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6-8 соответствено, и i — é разряд суммы S; будет равен

S. = А! ЗВ!ЕС

Второй случай. Все значения P =1

К (K=O ..., i-1) т.е. во всех разрядах, предшествующих 1-му, разряды слагаемых имеют разные значения (А „=О, В, =1 или А «=1, В „=О) . При этом в связи с тем„ что условием формирования

5 15892 условных переносов является равенство нулю входного переноса, все С =О. о

Входной перенос сумматора проходит через элементы И 13-1S ИЛИ 23-25

5 соответствующие (i-1)-му разряду суммирования, на входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6-8 соответственно и определяет значение истинного переноса из (i-I)-го разряда суммирования. В этом Ið случае значение i-ro разряда суммы

S; определяется в соответствии с вьг ражением

I5

Истинный перенос в нулевой разряд суммирования совпадает со значением входного переноса и S < имеет значение, равное

8о Aîå.B,ÅС „

Выходной перенос сумматора формируется на выходе элемента ИЛИ 26 в соответствии с выражением б

С„=С +С „.Р.1, Р -Г и выдается на выход 44.

Формула изобретения 3О

Комбинационный сумматор, содержащий восемь элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, четырнадцать элементов И и восемь элементов ИН1, причем входы с нулевого по третий разрядов первого слагаемого сумматора соединены соответственно с первыми входами с нулевого по третий элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с первого по четвертый элементов 4О

И, вторые входы которых соединены соответственно с входами с первого по четвертый разрядов второго слагаемого и с вторыми входами с первого по четвертый элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 45

-У выходы которых соединены с первыми входами соответственно с пятого по восьмой элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

1 выходы которых соединены с выходами с нулевого по третий разрядов суммы 50 сумматора соответственно, вход переноса сумматора соединен с вторым входом пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первыми входами пятого, шестого, седьмого и восьмого элементов И, вы- 55 ходы которых соединены с первыми вхо69 дами первого-четвертого элементов ИЛИ соответственно, выходы первого, второго и третьего элементов ИЛИ соединены с вторыми входами шестого, седьмого и восьмого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с выходом переноса сумматора, выход первого элемента И соединен с первым входом девятого элемента И и вторым входом первого элемента ИЛИ, выходы девятого и десятого элементов И соединены с первыми входами соответственно пятого и шестого элементов ИЛИ, вторые входы кото" рых соединены с выходами второго и четвертого элементов И соответственно, выход третьего элемента И соединен с первыми входами десятого элемента И и седьмого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход пятого элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и первыми входами одиннадцатого и двенадцатого элементов И, выходы которых соединены с вторым входом седьмого и первым входом восьмого элементов И соответственно, выход двенадцатого элемента И соединен с вторым входом восьмого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ и Йс я тем, что, с целью сокращения оборудования, выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первым входом тринадцатого элемента И и вторыми входами пятого и шестого элементов И, выход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с вторыми входами тринадцатого и девятого элементов

И и третьим выходом шестого элемента

И, выход третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЮЩЕЕ ИЛИ соединен с вторыми входами седьмого и одиннадцатого элементов

И и первым входом четырнадцатого элемента И, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и вторым входом десятого элемента И, выход тринадцатого элемента И соединен с третьим входом седьмого и вторым входом восьмого элементов И, выход четырнадцатого элемента И соединен с вторым входом двенадцатого и третьим входом восьмого элементов И.