Сумматор

 

on è è å

Се»оз Соаетскиа

Социалистическик

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61} Дополнительное к авт. свнд-ву

2 (51} М. Кл. (22} Зайвлено 02067 5 (21} 2139688/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23} Приоритет (43} Опубликовано 250678.Бюллетень ¹ 23

СТ 06 Т- 7/385

f00fioPoToloo»»3 00айт0т

QOO0rO »0НВТР00 COOP

00 30009 0000РОТ0000

1 0ТИРМТИЙ (53} УДК 681.326.5 (088.8) (45} Дата опубликования описания 260578 (72} АвторьТ изобретения

В.В. Яснопольский, В. И. Попенко, A. B. Черный и B. Я. Якунин (70} Заявитель

Институт автоматики им. 25 съеэда КПСС (54) сумиАтс1Р

Изобретение относится к вычислительной технике н может быть использовано при алгебраическом сложении чисел, величина которьвс задана кодом, причем одно иэ слагаемых (основное) заведомо намного больше остальных (такая ситуация характерна, например при коррекции параметров в автоматических системах управления) .

Известны сумматоры, предназначен- 10 ные для алгебраического сложения двоичньас чисел, в которыс слагаемые предварительно преобразуются в единичный код (1), . Такие сумматоры обладают относи- !Ь тельной сложностью аппаратурной реа лизации, прн которой сумматор в зави симости от количества слагаемых содержит значительное количество счетчиков и вспомогательной аппаратуры. ЯО

Наиболее близок к предлагаемому сумматор, содержащий генератор импульсов, счетчик регенерации и реверсивный счетчик результата, триггер, эл»;.менты И и ИЛИ и элемент задержки $2/. 25

Этот сумматора имеет линии эадержкй (по количеству слагаемых), требующие тщательнбй настройки, а такие счетчики .аргументов н. триггеры переключения счета для каждого слагаемого.

Целью изобретения является упрощение сумматора.

Для достижения этой цели в сумматор введены датчик основного слагаемого, датчики диапазонных слагаемых, блоки совпадений и дешифратор, причем выходы датчика основного слагаемого подключены к первьв» входам первой группы элементов И, выходы которых подключены к входам счетчика результата, выходы датчиков диапаэонных слагаемых подключены к входам блоков совпадения, к другим входам которых подключены выходы счетчика регенерации, вход которого через элемент задержки подключен к выходу генератора нмпульсоэ, выходы счетчика регенерации подключены также к вхОдам дешнфратора, первый выход которого подключен к входу уста:новки. в 0 счетчика результата, второй выход — к вторым входам первой группы элементов И, выходы дешифратора, соответствующие значениям 4»(<=

1,2... ТТ )-постоянных составляющих, подключены через первый элемент

ИЛИ к единичному входу триггера выходы дешифратара, соответствующие значениям А» -, А)+(о;) „«(j =1,2...т тс) где О ) ос — максимальное абсолютноЕ

i мсо с. значение » -ro слагаемого, подключена

612245 к входам Я +1)-го элемента HJIH, выход еотороГО подключен к первым входам

-ых элементов И, второй и третий группы элементов И, выходы <оторых подключены соответственно к входам (я+2) -го и фу+3) -го элементов ИЛИ, в,оды котор подключены cooTBeT- 5 ственно к суммирующему H вычитающему входам счетчика результата, выходы блоков совпадений через 9%+4)-ый элемент ИЛИ подключены к нулевому входу триггера, единичный выход кото- 1О рого подключен к первому входу элемента И, к второму входу которого подключен выход генератора импульсов, а выход — к вторым входам второй и третьей групп элементов И, третьи .)5 входы которых подключены соответственно к прямым и инверсным выходам знаковых разрядов датчиков диапаэонных слагаемых.

На чертеже приведена схема предла- 29 гаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 основного слагаемого, датчики 2 диапаэонных слагаемых, блоки 3 совпадений, генератор 4 импульсов, элемент 5 эа- 2б держки, счетчик б регенерации, дешифратор 7, э ементы ИЛИ 8, триггер

9, элемент И 10, первая 11, вторая

12 и третья 13 группы элементов И, группы элементов И 14, счетчик 15 результата.

Выходы всех разрядов датчика 1 основного слагаемого подключены к первым входам первой группы элементов И 11, вьасоды которой подключены к параллельным входам счетчика 1 5 результата. Выходы разрядов датчиков 2 диапазонных слагаемых подключены к входам блоков

3 совпадения, к другим входам которых подключены выходы счетчика б регенерации, вход которого через элемент 5 задержки подключен к выходу генератора 4 импульсов. Выходы счетчика б регенерации, подключены также к входам дешифратора 7, первый выход которого подключен к входу установки s 0 счетчика 15 результата, второй выход подключен к другим входам первой группы элементов И 11..

Выходы дешифратора 7, соответствую-. щие значениям A 1 ((«1 2...z и ) - бО постоянных составляющих, .соединены с входами первого элемента ИЛИ 8, выход которого подключен,к единичному выходу триггера 9, выходы дешифратора 7, соответствующие значе- 55 ниям А ФА + Щщ {у =1,2... й), где

)Q>) „- максимальное абсолютное значейие i -го слагаемого, подключены к входаМ Я +1) го элемента или 8, выход которого пОдключен бО к первым входам 1 -ьвс элементов И

14, второй 12 и третьей 13 групп элементов И, выходы которых подключе=. ны „.соответственно к входам (1 +2) -ro и (et+3)- го элементов ИЛИ 8, выходы которых подключены соответственно к су™ирующему и зычитающему входам счетчика 15 результата. Выходы блоков совпадений через (и +4) -ый элемент

HFH 8 подключены к нулевому входу триггера 9, единичный выход которого соединен с первым входом элемента И 10, второй вход которого соединен с выходом генератора 4 импульсов, а выход подключен к вторым входам второй 12 и третьей 13 групп элементов И, входы которьзс соединены соответственно с прямыми и инверсными выходами знаковьис разрядов датчиков 2 диапазонных слага" емых.

Устройство работает следуйщим об" разом.

3 исходном состоянии устройства на выходах датчиков 1 и 2 находятся кЬды слагаемых, счетчик б регенерации и триггер 9 установлены в нулевое состояние, в счетчике 15 результата находится результат алгебраического сложения чисел в предыдущем цикле.

С приходом первого импульса генератора 4 импульсов на счетчик б регенерации через элемент 5 задержки дешифратор 7 вырабатывает сигнал установки счетчика 15 результата в нулевое состояние.

Второй импульс генератора 4 вызовет изменение кодового набора на выходах счетчика б регенерации, и на другом выходе дешифратора 7 появится сигнал переноса кода основного слагаемого, который откроет первую группу логических элементов И ll и код основного слагаемого с датчика 1 параллельно запишется в счетчик результата +5.

Датчики 2 диапазонных слагаемых построены так, что в содержимое каждого иэ них введена некоторая постояиная (= оставляющая A $, причем

4;+ I llз„„„с Я

4; < 10 ;!„,„A;„

A„,„,1 „ ) и где и > — собственное слагаемое.

Такое построение датчиков 2 диапаэонных слагаемых позволяет вести поочередное суммирование их содержимо« го по мере изменения кодового набора на выходах счетчика б регенерации.

Следующий импульс генератора 4 вызрвет появление на выходах счетчика б регенерации кодового набора, равного и на выходе дешифратора 7 появляется сигнал, который пройдя через элемент ИЛИ 8, устанавливает триггер 9) в единичное состояние, что приводит к открытию элемента И, 10 для прохожде ния импульсов генератора 4 на вторую и третью группы элементов И. Направление счета в счетчике 15 результата определяется наличием на входе одной из rpyan элементов И 12 и 13 сигнала в знаковом разряде первого датчика, 2 диапазонного слагаемОго. Одноэнач612245

Формула изобретения 65

Сумматор, содержащий генератор им- 2. Авторское свидетельство СССР пульсов, счетчик регенерации и ревер- в 394783, кл. 5 06 Р 7/385, 1971. ность определения направления счета д©сткгается подключением к входам второй и третьей групп элементов И 12 н

13 выходов соответствующего элемента ИЛИ 8, который открывает соответствующий элемент И 14 группы элементов И 12 или 13 на весь период, пока кодовый набор на выходе счетчика 6 регенерации находится в диапазоне первого датчика 2 диапаэонного слагаемого. В зависимости от знака спагаемого импульсы генератора 4 будут приходить на суычирующий илн вычитающий вход счетчика 15 результата до тех пор, пока код числа А1 + О(на выходе первого диапаэонного датчика

2 не совпадает с кодовым набором на )5 выходе счетчика 6 регенерации. При этом с блока 3 совпадения через элемент ИЛИ 8 сигнал совпадения поступает на нулевой вход триггера 9 и устанавливает его в нулевое состояние. Это 20 приводит к закрыванию элемента Й 10 и прекращению счета импульсов генера-.

:тора 4.

Элемент 5 задержки настраивается, так, чтобы счетчиком 15 реэультата был учтен послеДНий имПуЛЬс.геибрато ра 4, вызвавший совпадение кодов и эа крывший элемент И 10, а также не учитывался импульс. генератора 4, устанавли вался триггер 9 в единичное состояние 3 в начале периода СРавкення кода на выходе очередного датчика 2 диапаэонкого слага жого с кодовьм набором счетчика

6 регенерации. подсчет содержимого остальных диапаэоииых датчиков 2 происходит аналогично.

После окончания подсчета содержимого ф -го диапазонного датчика 2 счетчик 6 регенерации и триггер 9 приходят в нулевое- состояние, и цикл подсчета 40 начинается сначала.

Испольэование новых элементов— датчика основного слагаемого, диапаэоиных датчиков остальных слагаеэык, блоков совпадения и дешифратора — вы- 45 годно Отличает предлагаемый сумматор от прототипа, так как позволяет пронэводить алгебраическое суммирование, :не требует дополнительной аппаратуры для восстановления кодов, эаписанных 50 в датчиках слагаемых для каждого очередного цикла подсчета и содержит только один элемент эадержки. сивныя счетчик реэультата, триггер, элементы И и ИЛИ и элемент эадержки, отличающийся тем, что, с целью его упрощения, в сумматор введены датчик основного слагаемого, датчики диапазонных слагаемых, блоки совпадений и дешифратор, причем выходы датчика основного слагаемого подключены к первым входам первой группы элементов И, выхОды которых пОД" ключены к входам счетчика реэультата, выходы датчкков диацаэоккых слагаемыс подключены к входам блОКОВ сОвпадбния, к другим входам которых подключены выходы счетчика регенерации, вход которого череэ элемент эадержки подключен к выходу генератора акпульсов, вьвсоды счетчика регенерации подключены также к входам дешифратора, первый выход которого подключен к входу установки в ™ 0 счетчика реэультата, второй выход - к вторым входам первой группы элементов И, выходы дешифратора, соответствующие эначекиям

М; (i 1,2, tt... И )-постоянных составляющих, подключены чербэ первый элемент ИЛИ к единичному входу триггера, вымоды дешифратора, соответствукицие эначекиЯм Д +)(; 4(к @рк(с 1,2, ° ..>и ) где Щ,ю, — максимальное абсолютное эначенне I -го слагаемого, подключены к входам (+1)-го элемента ИЛИ, высод которого подключен к первым входам

-ых элементов И, второй н третьей групп элементов И, выходы которых подключены соответственно к входам (Ф+2)-ro и (Ю +3)-ro элементов ИЛИ, ВыхОды которых пОдхлючеиы соответствбн» но к сумаирувщеиу к вычитакиябму входам счетчика результата, выходы блоков совпадения череэ (tf +4)-ый элемент ИЛИ подключены к нулевому входу триггера, единичный вьвсод которого подключен к первому входу элемента И, к второму входу которого подключен выход генератора импульсов, а выход — к вторящая входам второй и третьей груня элементов И, третьи входы которых подключены соответственно к прюаим и ииверс" ным выходам эиаковых р&эрядОз датчи» ков д..апаэонных слагаемых.

Источники информация, пряяятые. во. внимание при экспертиэес

1. Неслуксбский К. C. Цифровые диФФерекциальяые анализ )торы. М < Ма но строение, l, 9 68.

Составитель В. Березкин

Редактор Н. Хлудова Техред И. Климко Корректор С. Шекм р

Заказ 3462/43 Тираж 826 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров CCCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Х35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ПП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4