Устройство для суммирования п-разрядных чисел массива

 

втткт, -,.. с

ОП ИСА ЙИ Е (и) 554537

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.05.73 (21) 1922432 24 с присоединением заявки № (51) М Кл г G06F7/385

Совета Министров СССР по делам изобретений

Опубликовано 15.04.77. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 11.05.77 (53) УДК 681.325.57 (088.8) и открытий (72) Авторы изобретения

В. П. Боюн и A. В. Писарский

Ордена Ленина институт кибернетики AH Украинской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММИРОВАНИЯ и-РАЗРЯДНЫХ

ЧИСЕЛ МАССИВА

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано для быстрого суммирования большого количества слагаемых.

Известно устройство для суммирования, содержащее сумматор, входные вентили и устройство управления, Это устройство характеризуется низким быстродействием при сложении гг-разрядных чисел массива за счет времени, затрачиваемого на распространение переносов, а также нерегулярностью структуры быстродействующих сумматоров из-за неоднородности связей между разрядами, что затрудняет их реализацию в виде больших интегральных схем. Известно также устройство для суммирования, содержащее сумматор, систему параллельных комбинационных счетчиков, группы вентилей и схему управления. В этом устройстве нерегулярность структуры системы параллельных комбинационных счетчиков усложняет реализацию устройства на БИС; кроме того, оно требует большого объема аппаратурных затрат при суммировании большого количества чисел, а в результате задержки информации в многокаскадных комбинационных схемах имеет низкое быстродействие. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для суммирования и-разрядных чисел массива, содержащее сумматор со сдвигом, г счетчиков т разрядами каждый, вход каждого счетчика соединен с выходом соответствующего входного вентиля, входы всех входных счетчиков соединены с выходом бло5 ка управления, выход каждого i ãî разряда (1 < i< m) каждого j-го счетчика (1 < j <

Ip счетчика соединен через соответствующий вентиль со входом i-го разряда сумматора, входы всех вентилей и нулевые входы разрядов первого счетчика соединены с выходом блока управления, и-разрядный регистр, вы15 ход каждого q-го разряда которого (1

j log lг(, где lг — количество суммируемых чисел, )а(— ближайшее целое не меньше а.

В описываемом устройстве, с целью его упрощения, выход старшего разряда каждого

q-ro счетчика соединен со входом q-го разряда регистра, выход q-го дополнительного вентиля соединен со входом (q+m)-го разряда

30 сумматора, входы всех дополнительных венти554537 лей и нулевые входы регистра соединены с выходом блока управления.

На чертеже показана схема описываемого . устройства.

Оно содержит сумматор 1 со сдвигом содержимого влево, п счетчиков 2, п групп вентилей 3, и входных вентилей 4, п-разрядный регистр 5, п дополнительных вентилей б и устройство управления 7. Разрядность счетчиков 2 и количество вентилей 3 в группе равно m(() logzk(, где Й вЂ” количество суммируемых чисел. Входы 8 устройства через входные вентили 4 соединены с последовательными входами счетчиков 2. Управляющие входы вентилей 4 соединены с первым выходом 9 устройства управления 7. Группа вентилей 3 старших разрядов включена между т параллельными выходами счетчика 2 старших разрядов и младшими m входами 10 сумматора 1, последующие группы вентилей ®

3 включены между параллельными выходами и входами соседних по старшинству счетчиков 2. Управляющие входы всех групп вентилей 3, а также параллельные входы счетчика

2 младших разрядов соединены со вторым выходом 11 устройства управления 7. Последовательные выходы п счетчиков 2, начиная со старших разрядов, соединены с единичными входами 12 п триггеров регистра 5 соответственно, выходы которого через п дополнительных вентилей 6 соединены с п входами сумматора 1, начиная с (m+n) до (m+1)-го разряда, соответственно. Управляющие входы п дополнительных вентилей б, нулевые входы и триггеров регистра 5 соединены с дополни35 тельным выходом 13 устроиства управления 7.

Рассмотрим работу устройства при суммировании k п-разрядных чисел. Одновременно с запуском по входу 14 устройства управления 7 на входы 8 поступают коды п-разряд40 ных чисел, которые по разрешающему сигналу на первом выходе 9 устройства 7 через входные вентили 4 подаются на последова1 тельные входы счетчиков 2 с частотой f = — . ф T

Сигналы с последовательных выходов счетчиков 2 поступают на единичные входы реги1 стра 5 с частотой j" =, . С такой же ча ис 50 стотой на управляющие входы дополнительных вентилей 6 и нулевые входы триггеров регистра 5 поступает импульс с выхода 13 устройства управления 7, в соответствии с которым код с регистра 5 через дополнительные 55 вентили 6 поступает на входы 10 старших разрядов сумматора 1, начиная с (m+n) до (т+1)-го разряда; при этом триггеры регистра 5 устанавливаются в нулевое состояние.

По окончании поразрядного накопления всех

k чисел и установления переходных процессов в счетчиках 2 и сумматоре 1 устройство управления 7 выдает импульс с выхода 10 на управляющие входы всех групп вентилей 3 и параллельные входы счетчика 2 младших разрядов, в соответствии с которым происходят добавление в сумматор 1 содержимого счетчика 2 старших разрядов, передача содержимого всех последующих счетчиков 2 в соседние по старшинству счетчики и сдвиг содержимого сумматора 1 влево на один разряд.

Этот процесс повторяется и раз, в результате чего в сумматоре 1 получается сумма всех k п-разрядных чисел.

Технико-экономическая эффективность от применения регистра и новых связей между счетчиками, регистром и сумматором заключается в уменьшении количества разрядов

)1о32/г( счетчиков в раз и сокращении общеm

ro объема оборудования устройства.

Формула изобретения

Устройство для суммирования п-разрядных чисел массива, содержащее сумматор со сдвигом, п счетчиков с т разрядами каждый, вход каждого счетчика соединен с выходом соответствующего входного вентиля, входы всех входных счетчиков соединены с выходом блока управления, выход каждого i-ro разряда (1

554537

Составитель P. Яворская

Техр ед А. Камыш ни кова

Корректор Л. Котова

Редактор Л. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 913/5 Изд. ¹ 374 Тираж 815 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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