Устройство для сложения и вычитания

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

oi>817710

1 ю ! 1

Ъ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (53)M. Кл.

G 06 F 7/62

f22) Заявлено 22. 05. 79 {21) 2786422/18-24 с присоединением заявки Нов

Государственный комитет

СССР но деаам изобретений н открытий (23) Приоритет— (53) УДК 681 325 5 (088.8) Опубликовано 300381. Бюллетень ЙЯ 12

Дата опубликования описания 300381 (72) Автор изобретения

A.Ñ. Кондрашов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ И ВЫЧИТАНИЯ

Изобретение относится к автоматике,,и вычислительной технике и может быть использовано при реализации технических средств дискретной автоматики и вычислительной техники.

Известно устройство для вычитания .и сложения чисел, содержащее три ре" гистра, выполненных в виде суммирую щих счетчиков, схему сравнения, эле,мент И и генератор импульсов (11 ., Недостатком этого устройства является отсутствие схемы оптимального ввода. чисел в регистры, что ведет. к уменьшению быстродействия устрбйства. 15

Известно также устройство для сложения и вычитания, быстродействие которого повышено за счет оптимального ввода чисел в счетчики и регистр.

Устройство содержит два счетчика, 20 регистр, две схема сравнения, три коммутатора, триггер признака операции, генератор импульсов, элемент И и блок анализа, состоящий из элементов И и ИЛИ. Входы операндов в устройстве подключены ко входам первой схемы сравнения и информационным входам всех трех коммутаторов, управляющие входы которых соединены с выхо.дами блока анализа, входы которого 30 подключены к выходам первой схемы сравнения и триггера признака one- рации. Выходы коммутаторов соединены с установочными входами двух счетчиков и регистра, выходы первого счетчика и регистра - со входами второй схемы сравнения, выход которой подключен ко входу элемента И, другой вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход — ко входу второго счетчика (2).

Однако это устройство имеет низкое быстродействие при вычитании,. если вычитаемое более, чем в два раза меньше уменьшаемого.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для сложения и вычитания, содержащее генератор импульсов, элемент И, регистр, два счетчика, две схемы сравнения, два коммутатора, триггер признака операции, блок анализа, содержащий эле- . менты И и ИЛИ, причем входы операндов устройства подключены ко входам первой схемы сравнения и к информационным входам первого и второго коммутаторов, выходы которых подключены k установочным входам соответст817710 венно регистра и первого счетчика, разрядные выходы которых подключены ко входам второй схемы сравнения, выход которой подключен к одному входу элемента И, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, нулевой выход триггера при5 знака операции подключен к первым входам первого и второго элемейтов

И блока анализа, а единичный выход к первому вхбду третьего элемента И блока. анализа, содержит третью схему сравнения, входы которой соединены с выходами коммутаторов, управляющие входы которых соединены с первым и вторым выходами первой схемы сравнения, а первый и второй выходы третьей схемы сравнения — со вторыми входами соответственно первого и второго элементов И блока анализа,при этом выход первого элемента И блока анализа соединен с первым входом чет- Щ вертого элемента И блока анализа и с управляющим входом регистра, выход элемента И - со вторыми входами третьего и четвертого и с третьим входом второго элементов И блока анализа, входы первого элемента ИЛИ блока анализа с выходами второго и третьего элементов И. блока анализа, входы второго элемента ИЛИ с выходами второго и четвертого элементов И блока анализа, выход первого коммутатора подключен к установочному входу второго счетчика, суммирующий вход которого подключен к выходу третьего элемента

И блока анализа, а вычитающий входк выходу второго элемента ИЛИ блока анализа, суммирующий вход первого счетчика подключен к выходу четвертого элемента И блока анализа, а вычитающий вход - к выходу первого элемента ИЛИ блока анализа. 40

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. устройство содержит схему 1 сравнения, на входы которой подаются модули чисел. А и. В. Выходы схемы 1 сравнения (А<В и АЗВ) подкЛючены к управляющим входам коммутаторов. 2.и

3, информационные входы которых также соединены со входами операндов устройства, на которые подаются модули чисел A и В,. установочные входы регистра 4 и счетчика 5 соединены с выходами соответственно коммутаторов 2 и 3, установочный вход счетчика б — с выходом коммутатора 2,.выходы регистра 4 и счетчика 5 подключены. ко входам схемы 7 сравнения, выход которой подключен ко входу элемента

И 8„ другой вход которого соединен с выходом генератора 9 импульсов, входы схемы 10 сравнения соединены с вы- 6() ходами коммутаторов 2 и 3. Блок 11 анализа содержит элементы И 12-15 и элементы ИЛИ 16 и 17 и служит для подключ .ния выхода элемента И 8, на который поступают импульсы с выхода генератора 9 импульсов к соответствую щим входам (суммирующим или вычитающим) счетчиков 5 и б при проведении операций сложения и вычитания, а также для выработки сигнала разрешения установки, поступающего на управляющий вход регистра 4. Логический блок

11 анализирует состояние выходов схемы 10 сравнения, а также триггера

18 признака операции.

Модули чисел А и В сравниваются схемой 1 сравнения и на одном из выходов ее возникает сигнал, соответствующий результату сравнения, т.е.

А>В или А<В. Одновременно модули чисел А и В поступают на информационные входы коммутаторов 2 и 3. В зависимости от величин модулей чисел A u

В на выходах коммутаторов 2 и 3 возникают коды чисел, при этом на выходе коммутатора 2 — большее число (Б) а на выходе коммутатора 3 — меньшее число (М). Эти коды (независимо от вида арифметической операции) поступают в счетчик б (число Б) и в счетчик 5 (число М). Одновременно числа

Б и М поступают на входы схемы 10 сравнения, где производится сравнение большего числа с удвоенным меньшим.

При сложении чисел на .единичном выходе коммутатора 3 имеется разрешающий сигнал,. открывающий элемент

И 14 для прохождения импульсов с выхода элемента И 8 на суммирующий вход счетчика б и через элемент ИЛИ

16 — на вычитающий вход счетчика 5.

Работает устройство следующим образом.

В начале работы в счетчик 6 записывается число Б, а в счетчик 5— число М, регистр 4 сброшен в нуль °

Так как код числа в счетчике 5 не равен коду числа в регистре 4, то на выходе схемы 7 сравнения имеется сигнал, отпирающий элемент И 8, и импульсы генератора 9 поступают на суммирующий вход счетчика 6 и вычитаю- . щий вход счетчика 5. Когда счетчик

5 сбросится в нуль, разрешающий сигнал на выходе схемы 7 сравнения исчезает, элемент И 8 запирается и импульсы из генератора 9 уже не поступают на входы счетчиков 5:и 6. Следовательно, к числу Б, записанному в счетчике 6, прибавляется число М, списанное из счетчика 5, и число, возникшее в счетчике б, соответствует сумме чисел Б и М. Бремя сложения чисел равно с Ис где с — период следования импульсов генератора 9.

Таким образом, время работы устройства в режиме сложения оптимально и не зависит от того, Б 2М или Б<2М.

B режиме вычитания при Б>2М сигналом с выхода схемы 10 сравнения открыт элемент И 13, через который и

817710 далее через элементы ИЛИ 16 и 17 импульсы генератора 9 поступают соответственно на вычитающие входы счет чиков 5 и 6. Следовательно, из числа

Б, записанного в счетчике 6, вычита4тся число М, записанное в счетчике

5. Время вычитания

t4 Nto .

Так как Разность ь =Б-М>М, то время й„ для этого режима тоже оптимально и зависит от числа М.

Если в режиме вычитания Б<2М, то число В записывается не только в счетчик 6, но и в регистр 4, так как с выхода элемента И 12 подается разрешающий сигнал на управляющий вход регистра 4. При этом открыты элемен ты И 12 и 15, и импульсы с генератора 9 поступают на суммирующий вход счетчика 5 и на вычитающий вход счетчика 6. Когда код числа в счетчике,5 равен коду, числа в регистре 4, вычи- 20 тание прекращается. Время работы устройства в этом режиме равно

t (B M) = оа

Так как при Б<2М д с М, то и время работы устройства в этом режиме зависит от разности чисел д, а не от числа М, как в известном устройстве.

Таким образом, в результате определения соотношения чисел Б и М быстродействие.предлагаемого устройства при вычитании повышается.

Формула изобретения

Устройство для сложения и вычитания, содержащее генератор импульсов, элемент И, регистр, два счетчика, две схемы сравнения,.два коммутатора, триггер признака операции, блок ана- 40 лиза, содержащий элементы И и ИЛИ, причем входы операндов устройства подключены ко входам первой схемы

-сравнения и к информационным входам первого и второго коммутаторов, вы- 45 ходы которых подключены к установоч.ным входам соответственно регистра и первого счетчика, разрядные выходы которых подключены ко входам втоРой схемы сравнения, выход которой. подключен к одноь.у входу элемента И, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, нулевой выход триггера признака операции подключен к первым входам первого и второго элементов И блока анализа, а единичный выход — к первому входу третьего элемента И блока анализа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит третью схему сравнения,входы которой соединены с выходами коммутаторов, управляющие входы которых соединены с первым и вторым выходами первой схемы сравнения, а первый и второй выходы третьей схемы сравнения соединены со вторыми входами соответственно первого и второго элементов

И блока анализа, при этом выход пер-, вого элемента И блока анализа соединен с первым входом четвертого элемента И блока анализа и с управляющим входом регистра, выход элемента Й соединен со вторыми входами третьего и четвертого и.с третьим входом вто- . рого элементов И блока анализа, sxo»» ды первого элемента ИЛИ блока анализа соединены с выходами второго й: " третьего элементов И блока анализа, входы второго элемента ИЛИ соедине.ны с выходами второго и четвертого элементов И блока анализа, выход первого коммутатора подключен к уст; новочному входу второго. счетчика, суммирующий вход которого подключен к выходу третьего элемента. И блока анализа, а вычитающий вход - к выхо- ду второго элемента ИЛИ блока анализа, суммирующий вход первого счетчика подключен к выходу четвертого элемента И блока анализа, а вычитающий вход — к выходу первого элемента ИЛИ блока анализа. Источники информации, принятые во,внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 394785, кл. G 06 F 7/50, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 574716, кл. G 06 F 7/50, 1976 (прототип) .

Е17710

Составитель В.Березкин

Редактор К.Лембак Техред H.Майорош Корректор Н.Швыдкая, Заказ 146S/б5 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-Э5, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4