Устройство для вычитания десятичных чисел

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 607216 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.

Q 06 Р 7/385 (22) Заявлено 15.04.75 (21) 2124950/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано 15,05.7833юллетень № 18 (45) Дата опубликования описания Я,9 . yg

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.327 (088.8 ) (72) Автор изобретения

А. М. Дубовеи (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИТАНИЯ ДЕСЯТИЧНЫХ

ЧИСЕЛ

Изобретение относится к области вычисли:ельней техники. Устройство может найти применение при выполнении операции вычитания одного числа (меньшего) из другого (большего) . представленных в двоично-десятичном прямом коле 8 — 4 — 2 — 1.

Известно устройство для сложения вычитания десятичных чисел (1). В нем операция вычитания производится сложением уменьшаемого с отрицательным числом вычитаемого, представ lcfllibiм дополнительным кодом, с последую п.сй коррекцией результата для получения его в двоп »но-.тесятичном коде.

He;!îcòITêoì известного устройства являет; я необходимость дополнительного преобразова,шя .исел из прямого кода в обратный. Это снижает скорость обработки информации, усжняет схему. В тех случаях, когда уменьшаемос бо.i»me вычитаемого (т.е. из большего числа необходимо вычесть меньшее) использование "ó:.ì.ìàòîðîâ-вычитателей нерационально.

Известны различные модификации двоичных сумматоров-вычитателей на логических элементах ИЛИ вЂ” НЕ или в общем случае

ИЛИ вЂ” НЕ и ИЛИ (2). Однако это устройство пе позволяет вычитать числа в двоично-десятичном коле.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство лля вычитания десятичных чисел, содержащее тетраду одноразрядных двоичных вычитателей, причем выход вычитателя первого. разряда тетрады соединен с выходом устройства, а выходы вычитателей второго, третьего и четвертого разрядов тетралы соединены с входами схемы коррекции (3) . Недостатком такого устройства является сложность построения схемы коррекции, выполненной на двух одноразрядных полусумматорах и на одном сумматоре, на котором происходит сложение трех величин: выхода вычитателя четвертого разряда тетрады, выхода сигнала заема его и сигнала переноса от второго полусумматора схемы коррекции.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Это достигается тем, что схема коррекции выполнена на двух полусумматорах и элементе 2И вЂ” ИЛИ. Причем выходы инверсного и прямого значений сигналов заема вычитателя четвертого разряда тетрады подключены к первому и второму входам элемента 2И вЂ” ИЛИ, выход прямого значения сигнала заема вычитателя четвертого разряда тетрады соединен. кроме того, с первым входом первого полусум6072

3 матора. второй вход которого подключен к выходу вычитателя второго разряда тетрады. Выход переноса первого полусумматора соединен с первым входом второго полусумматора, второй вход которого соединен с выходом вычитателя третьего разряда тетрады. Выход переноса второго полусумматора подключен к третьему входу элемента 2И вЂ” ИЛИ, четвертый и пятый входы которого соединены с выходом вычитателя четвертого разряда тетрады. Выходы сумм полусумматоров и выход элемента 2И вЂ” ИЛИ соединены с выходами устройства.

Устройство для вычитания десятичных чисел изображено на чертеже. Оно содержит одноразрядные двоичные вычитатели 1 — 4, сгруппированные в тетраду 5, схему коррекции 6, выполненную на полусумматорах 7 и 8 и эле- 1( менте 2И вЂ” ИЛИ 9, шину 10 подачи тетрады уменьшаемого, шину 11 подачи тетрады вычитаемого, шину 12 подачи заема из младшей тетрады, шину 13 заема из старшей тетралы.

Выход вычитателя первого разряда и выходы сумм полусумматоров 7 и 8, а также выход элемента 2И вЂ” ИЛИ 9 являются выходами 14—

17 устройства.

Одноразрядные двоичные вычитатели 1 — 4 могут быть синтезированы по нижеприведенным логическим уравнениям:

Я,.=r., У! ч Х„У,.ЧД„.ч а„Ч Х;У; ЧХ;Ц;Чй; ЧХ„.Ц ч Х; Ц;

d.,= х,g„v x;g„. vа,.ч х;у;

30 где х; — сигнал уменьшаемого в i-м разряде; з, — сигнал вычитаемого в 1-м разряде;

d„— — сигнал заема из i-го разряда;

R> — сигнал разности в i-м разряде;

d,+4 — сигнал заема из старшей тетрады.

Эти вычитатели имеют три входа: уменьшаемого х;, вычитаемого ; и заема d;.

Полусумматоры 7 и 8 являются типовыми комбинационными и подключены соответственно к одноразрядным вычитателям 2 и 3. Межлу собой полусумматоры соединены цепью переноса. Полусумматор 7 по первому входу соединен с выходом прямого значения сигнала заема d>+4 вычитателя четвертого разряда. Выход переноса полусумматора 8 подключен к одному из входов элемента 2И вЂ” ИЛИ 9, другие входы которого соединены с вычитателем четвертого разряда тетралы.

Устройство работает следующим образом.

Вычитание одного числа из другого. производится с помощью одноразрядных двоичных вычитателей 1 — 4, сгруппированных в тетраду 5, в два этапа. Сначала выполняется поразрядное вычитание, в результате чего получается поразрядная разность на выходах вьшпгатслей, начиная с самого младшего разря l3. !

1рн вычитании одного числа из другого каждая цифра уменьшаемого х, делается мень- 55 шс на величину соответствующей цифры вычитаемого «ч;. Если при этом цифра уменьшаемого станов;пся меньше, чем нуль, то уменьшается на единицу цифра в более старшем

16

4 разряде уменьшаемого х;, т.е. занимается «единица» из старшего разряда. При наличии заема из старшей тетрады на шине 13 заема имеется «1». В этом случае к результату полученной разности на выходах вычитателей 1 — 4 с помощью схемы коррекции 6 прибавляется число 10 (1010). Если на шине 13 заема,dÄ4 имеется «О», то поразрядная разность на выходах вычитателей схемой 6 не корректируется и окончательный результат разности получается на выходах 14 — 17 устройства.

Схема коррекции может быть построена на двоичных вычитателях. В этом случае коррекция осуществляется путем вычитания числа шесть (О! 10) из разности, полученной на выходах вычитателей.

Соединяя входные и выходные цепи заема тстрал, можно строить многоразрядные десятичные вычитатели.

Быстродействие устройства повышается за счет уменьшения числа элементов, через которые проходит сигнал разности межтетрадного заема.

Формула изобретения

Устройство лля вычитания десятичных чисел, содержащее тетраду одноразрядных двоичных вычитателей, причем выход вычитателя первого разряда тетрады соединен с выходом устройства, а выходы вычитателей второго, третьего и четвертого разрядов тетрады соединены с входами схемы коррекции, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, схема коррекции выполнена на двух полусумматорах и элементе 2И вЂ” ИЛИ, причем выходы инверсного и прямого значений сигналов заема вычитателя четвертого разряла тстрады полключены к первому и второму входам элемента 2И вЂ” ИЛИ, выход прямого значения сигнала заема вычитателя четвертого разряда тстралы также соединен с первым входом первого полусумматора, второй вход которого подключен к выходу вычитателя второго разряда тетрады, выход переноса первого полусумматора соединен с первым входом второго полусумматора, второй вход которого сосдннеH с выходом вычитателя третьего разряда тетрады, выход переноса второго полусумматора подключен к третьему входу элемента 2И вЂ” ИЛИ, четвертый и пятый входы которого соединены с выходом вычитателя четвертого разряда тетрад1>1. а выходы сумм полусумматоров и выход элемента 2И вЂ” ИЛИ соединены с выходами устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: !. .Авторское свидетельство СССР № 332459, кл. G 06 F 7/50, !7.06.67.

2. Авторское свидетельство СССР № 174438, кл. G 06 F 7/50, 22.07.64.

3. Ричардс P. К. Арифметически< операции на цифровых вычислительных машинах. М., изд. «Иностранная литература», !957. с. 257

258.

6О72 Ы

Составитель Р. Яворовская

Тсхред О. Луговая Корректор И. Гоненье

Тираж 826 Подписное

Редактор Т. К)рчикова

Заказ 2584136

ЦНИИПИ Государственного комитента Совета Минис-.рсн СССР по аслам изобретений и открытий

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

Филиал 11ПГ1 «Патент», г. Ужгород, ул. Проекгf ÿÿ. 4