Комбинационный двоичный сумматор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСА

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЮТВДЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 27.05.77 (21) 2490279/18 — 24 (51) М. Кл.

2 с присоединением заявки №

Н 03 К 23/00

G 11 С 11/14

Гаеудеретееиив4 иееиттет

СССР ее делам изееретеиай и еткрытий (23) Приоритет

Опубликовано 05.10.79. 1экялетеиь № 37 (53) УДЫ 681327.66 (088.8) Дата опубликования описания 05.10.79

Г. Ф. Нестерук, В. И. Потапов, В. Ф. Нестерук; В. В. Бахтинов и Н. Д. Копейкина (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель

Омский политехнический институт (54) КОМБИНАЦИОННЫЙ ДВОИЧНЫЙ СУММАТОР

Существенным недостатком известного сумматора является низкое быстродействие всле ствие того, что при работе с и-разрядными отврандами цикл вычисления составляет (пМ) тактов (такт — время, необходимое для полного оборота вектора Йя, вращающегося в плоскости пленки с ЦМД магнитного поля).

Целью изобретения является цовышение быстродействия комбинационного двоичного сумматора.

Поставленная цель достигается тем, что в нем первый вход каждого логического элеменУ в та И вЂ” исключающее ИЛИ, кроме первого, соединен с первым выходом предыдущего логического элемента "И вЂ” исключающее HJIH", вторые вход и выход каждого логического элемента "И вЂ” исключающее ИДИ" соединены соответственно с выходом и входом соответствующей динамической ловушки, а третий выход каждого логического эяемевта "И— исключающее ИЛИ", соединен с аннипшятором цилиндрических магнитных доменов.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быль использовано при построении устройств переработки дискрет-" ной информации.

Известны комбинационные двоичные сумматоры, содержащие логические элементы, выполненные из пермаллоевых аппликаций и расположенные íà поверхности магнитоодноосной пленки с цилиндрическими магнитными доменами (ЦМД) (11 н И.

Один из известных сумматоров содержит 10 логический элемент% — исключающее ИЛИ и элемент задержки, расположенный на поверхности магнитоодноосиой пленки с ЦМД 111

Недостатком элемента является его относительная сложность, 15

Известен также комбинационный двоичный сумматор, который содержит как и предложенный в каждом разряде логический элемент эЪ

% — исключающее ИЛИ, динамическую ловуптку и аинитептятор ЦМД, выполненные из пермаллоевых аппликаций и расположенные на поверхности магиитоодноосной пленки с ЦМД 1г).

И Е (690629

3 ЕО62

Принципиальная схема предлагаемого ком- положению второго операнда, от которого к бинационного двоичного сумматора изображе- этому моменту времени остаются переносы на на чертеже. в старшие разряды, образующиеся в результате

Комбинационный двоичный сумматор содер- этого суммирования по mod 2, и так далее жит магнитоодиоосную пленку А с цилиндри- до момента времени, когда в динамических лоческимг магнитными доменами li, на йоверх. вушках не останется ЦМД-переносов, что говоности которой расположены логические элемен- рит об окончании процесса сложения. ты "И вЂ” исключающее ИЛИ" В, дййамйческие ловушки Г и аннигиляторы ЦМД Д, выполнен. Процесс образования результата сложения ные из пермаллоевых аппликаций. Цифрами 1О и переноса в старший разряд рассмотрим бо1, 2, 3, 3, 4, 4 обозначен канал ввода i-го лее подробно на примере i-ых разрядов операзряда второго операнда и (i+1)-го разряда рандов. В момент времени, когда ЦМД, соотпервого операнда в l-тый разряд сумматора., ветствующий i-му разряду второго операнда, 1Ьфрами 1", 2", 3", 4 обозначены канал поступаетнавход i-го разряда сумматора (позиввода i-ro" разряда первого операнди "и канал 15 ция ), ЦМД, соответствующий i-му разряду первывода результата поразрядного суммирования вого операнда,поступает в позицию 1 наН-аиплипо mod 2 с предыдущего, (i-1)-ro разряда кации. Отслеживая полюса аппликаций, Возни:. сумматора. Цифрами 2, 3, 3, 4, 5, .б обозначе- кающие под действием ВРащающегосЯ магнитны элементы динамической ловушки Г. Цифра- Horo "олЯ Упр вленнл вьппеУпомннУт е UM3 5) б" 7 " обозначен к вь|вода резуль- 20 - пеРемещаютсл ПО- траектоРилм 1-2-3-3 и и. я> )

= тата поряэрадного суммирования по mod 2 1 — 2 — 3, соответственно, и достигают позиции

i-го разряда сумматора. Цифрами 5, 6", 7", 4 и 4, на которых за счет взаимного оттал8" обозначен канал вывода "лишних" доменов кивания переходят Hà полюса 5 динамической в анни » лятор ЦМД Д. На первом выходе ло. ловУп1ки и 5 Н-айтв1ик ЦЙи, соответственно, гического элемента в позная 7» реализуется 2э ФеЖтизУЯ "тем самым пеРенос в стаР|пий РазРЯд функция "Неравнозначность", а на втором и и ноль íà выходе -гО РазРЯда сУмматоРа, так третьем в позициях 4и б" соответственно, — как ЦМД из позиции 5 постуйают к анниги-.. функция И," лятору доМенов,Д. Если в одном из двух

Работа предлагаемого комбинационного, - -тых раараро9 операндов ЦМД отсутствует, двоичного сумматора протекает следующим об- зО то присутствующий в -тоМ разряде другого разом, По параллельным входным каналам операнда ЦМД, ие испьггйвая отталкивающего

x y x . у х ... у x ° ... у х в сум. воздействия, из позиции 4 (или 4 ) через .

1 1 зэ 2 з -в 1 1 > "в . 11 матор поступает йервый операнд; с задеря:кой четверть такта поступит в позицию 5, откуда на 1 такт по параллельным входным каналам чейз "половйну периода пбйЗйтся- на выходе

У X . у x ... у х.;... у x; y в сум. Зэ 1-го разрой"сумматора в позиции 7, РеалйУ1х2 y2xai iУМх и ." у „х у в сумматор поступает второй операнд, причем стар- ля тем Саь1йм единицу на выходе этого раэ- . шие разряды первого и второго операндов Ряда. случай с двумя нулями в 1-тых "Разрядах

= йостуйаюг, соответственно, по каналам х, и операндов трйвиален и поэтому не раесматри- у1х . За два -такта с момента поступленйя вается..;,=-::.-.:::= -. первого операнда на входы сумматора оба 46 младший разряд суммы операнд@в появляСлйгаеЖ х сводятся разряд к разряду на рас. - ется на выходе сумматора Е мрез два-с йблостояние достаточное для взаимодействия цМд, виной такта тесле 6осфпйейия йврВого опев одноименных. разрядах. В течение йервого . Райда иа ei o Ййды, а старШий разряд — еще такта в результате взаимодействйя доменов через и тактов. Один такт также необходим на месте первого операнда остается результат 45 Фя вывода из сумматора возможиоГО перелолпоразрядного суммирования операндов йо нейя старшего разряда. Итого при прерывном

mod 2, но сдвинутый на один разряд в сторону Режиме работы быстродействие сумйатора при

Мтайших азрядов по отношению к начально- сложении и -разрядных операндов составляет му положению второго операнда, от которого (и+3,5) такта. Если же сумматор работа т в о, e к этому времени в динамических ловушках Г >0 синхронном режиме, то есть оперыщы на остаются только переносы в старшие. разряды. . входы ceja поступают через каждые

В течение второго такта сложения результат (и+1) тактоВ после йоступления первых опепервого поразрядного суммирования по mod 2, РаЮов, то бйстродействие схемы возрастает взаимодействуя с цМД переносов на выходах до (и+1) такта на операцию. Таким образом, динамических ловушек, образует результат 5> йоставленйая"цель повышенйя быстродействия, второго суммирования по той 2, который при — сумматора вьпиищяется. Выигрыш в быстрозтбм-сдвигается еще на один разряд в сторону действий предлагаемого устройства rfo сравнейладших разрядов по отношению к начальному нию с известным 121 прй прерывном режиме

5 690629 работы составляет 2,5 такта, а в синхронном ) п,) . режиме работы — 5 тактов на операцию. ервого, соединен с первым выходом предыдущего логического элемента "И вЂ” исключаю:щее ИЛИ", вторые вход и выход каждого логического элемента "И вЂ” исключающее ИЛИ" соединены соответственно с выходом и входом соответствующей динамической ловушки, а третий выход каждого логического элемента "И вЂ” исключающее ИЛИ" соединен с анннгилятором цилиндрических магнитных доменов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Абрамов В. В., Розенталь Ю. Д. Воэможности построения сумматоров на UM3. Труды

ИНЭУМ, вып. 44, 1974, с. 17.

2. Авторское свидетельство И -520623, кл. 6.11 С 19/00, 28.12.73.

Фгвгиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Формула изобретения

Комбинационный двоичный сумматор, содержащий в каждом разряде логический элемент "И вЂ” исключающее ИЛИ", динамическую ловушку и аннигилятор цилиндрических магнитных доменов, выполненные из пермаллоевых аппликаций и расположенные на поверхности магнитоодноосной пленки с цилиндрическими магнитными доменами, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия, первый вход каждого логического элемента "И вЂ” исключающее ИЛИ", кроме

БНИИПИ Заказ 5981/53

Тираж 1060 Подписное