Комбинационный сумматор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцналнстнческих

Республик

<>849207

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву

Р1) М. К. (22) Заявлено 30. 10. 79 (21) 2833822/18-24 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 230781. Бюллетень Мх 27

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

G 06 F 7/50 (53) NPK 681. 325. 5 (088.8) Дата опубликования описания 23. 07. 81 (72) Авторы изобретения

Н.Н. Ведерников и Л.A. Мальщукова (71) Заявитель (54) КОМБИНАЦИОННЫИ СУММАТОР

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам, выполняющим арифметические операции в цифровых вычислительных машинах.

Известны комбинационные сумматоры с ускоренным переносом, построенные на многовходовых элементах P1) и )2).

Недостатком таких сумматоров яв- 10 ляется наличие большого количества внутренних и межразрядных связей, что приводит к увеличению оборудования и снижению надежности.

Наиболее близким к изобретению является сумматор, содержащий в каждом разряде два сумматора по модулю два и узел формирования переноса i3).

Однако известный сумматор содержит сравнительно большое количество элементов.

Цель изобретения — сокращение количества оборудования сумматора.

Поставленная цель достигается тем, что в сумматоре содержащей а каждом 25 нечетном разряде сумматор по модулю два и узел формирования переноса и в каждом четном разряде — два сумматора по модулю дна и узел формирования перенос», причем входы первого сумматора по модулю два в каждом разряде подключены к входам операндов данного разряда комбина ционного сумматора, узел формирования переноса содержит элемент 2И-ИЛИНЕ, причем в каждом четном разряде комбинационного сумматора входы второго сумматора по модулю два подключены к выходу первого сумматора по модулю два и входу переноса из предыдущего разряда, а выход является выходом суммы данного разряда комбинационного сумматора, входы элемента 2И-ИЛИ-HE узла формирования переноса первой группы подключены к входам операндов данного разряда комбинационного сумматора, входы элемента 2И-ИЛИ-НЕ узла форми- рования переноса второй группы — к выходу первого сумматора по модулю два данного разряда комбинационного сумматора и входу переноса иэ предыдущего разряда комбинационного сумматора, выход элемента 2И-ИЛИ-НЕ узла формирования переноса является выходом инверсии переноса в последующий разряд комбинационного сумматора, в каждый нечетный разряд введены элемент 2И-ИЛИ-НЕ и элемент НЕ, причем в каждом нечетном разряде комбинационного сумматора входы, элемента

849207

2И-ИЛИ-HE узла формирования переноса первой группы соединены с входами инверсий операндов данного разряда комбинационного сумматора, входы элемента 2И-ИЛИ-НЕ узла формирования переноса второй группы соединены с выходом первого сумматора по модулю два данного разряда комбинационного сумматора и входом инверсии переноса на предыдущего разряда комбинационного сумматора, входы элемента 2И-ИЛИ-НЕ первой группы соединены с входом инверсии переноса из предыдущего разряда комбинационного сумматора и через элемент НЕ с выходом первого сумматора по модулю два данного разряда комбинационного сумматора, входы элемента 2И-ИЛИ-HE второй группы соединены с выходом первого сумматора по модулю два и выходом элемента 2И-ИЛИ-HE узла формирования переноса, являющегося выходом переноса в последующий разряд комбинационного сумматора.

На фиг. 1 изображена схема двух разрядов комбинационного сумматора, на фиг. 2 — вариант выполнения разрядов сумматора на элементах И-НЕ.

Нечетный разряд 1 сумматора содержит сумматор 2 по модулю два, выполненный на элементе 3 2И-ИЛИ-НЕ, узел 4 формирования переноса, выполненный на элементе 5 2И-ИЛИ-НЕ,элемент 6 HE и элемент 7 2И-ИЛИ-HE.×ðòный разряд 8 сумматора содержит сумматор 9 по модулю два, выполненный на элементе 10 2И-ИЛИ-НЕ, узел 11 формирования переноса, выполненный на элементе 12 2И-ИЛИ-НЕ, и сумматор 13 по модулю два, выполненный на элементе 14 2И-ИЛИ-HE.

Со входами сумматора 2 по модулю два соединены входы 15-18 прямых и. инверсных значений операндов соответствующего разряда сумматора (а„, b а„ и b.,). Входы 17 и 18 инверсных

- значений операндов (а., и b ) соединены также с входами одной группы . узла 4, зходы .другой группы которого соединены с выходом сумматора 2 по модулю два и входом 19 инверсии переноса в данный разряд (С ). Выход сумматора 2 и выход, узла 4, который является выходом 20 переноса (С ) в последующий четный разряд 8 сумматора, соединены с входами одной группы элемента 7 2И-ИЛИ-НЕ, входы другой группы которого подключены к входу

19 и выходу элемента 6 НЕ, вход которого соединен с выходом сумматора

2, на выходе 21 формируется значение суммы данного разряда (S-1).

Входы сумматора 9 соединены с входами 22-25 инверсных и прямых значений операндов соответствующего разряда сумматора (a<, b2, а и Ь ) .

Входы 24 и 25 прямых значейий операндов.соединены с входами одной группы узла 11, входы другой группы которого

С =цццц ч(а„Ю ь„)с„, где ч — знаки логических операций ИЛИ;

Q - -знак сложения,по модулю два.

Значение инверсии переноса Сз из четного разряда 8 реализуется по формуле

СЗ= с 2 (с,О г2)с

Значение суммы S нечетного разряда 1 реализуется по формуле ta.,Щ с,м <а,аь„1с

Значение суммы 52четного разряда

8 реализуется по формуле

52= (С 1О Ь,Ю+С„.

В табл.1 истинности для нечетного разряда комбинационного сумматора рассмотрены все возможные комбина. ции слагаемых и переносов.

Таблица 1

S0

0 0 1 1

0 0.0

0 1 1 0 0 0

SS 1 0 0 1

1 1 0 0

0 0

0 1

0 0 1 1

0 1 1 0

1 0

1 1

1 1

1 0 0 1

1 1 0 0 1 1 соединены с выходом сумматора 9 и входом 26 переноса из предыдущего разряда, на который поступает значение переноса С> с выхода 20. На выходе 27 узла 11 формируется.инверсия переноса в последующий разряд сумматора (С ). Выход сумматора 9 и вход 26 соединены с входами сумматора

3 (с прямыми входами первой группы лемента 14 2И-ИЛИ НЕ и инверсными входами второй группы того же элемента), на выходе 28 которого формируется значение суммы S данного.разряда. .Вместо использования элементов

2И-ИЛИ-HE (в том числе, в составе сумматоров 2, 9 и 13 и узлов 4 и 11 ) возможна эквивалентная замена на ,цвухвходовые элементы И-HE 29-43 с объединением иэ выходов (фиг.2) .

Значение переноса С из нечетного

20 разряда 1 реализуется по формуле

849207

0 1 1 0 0

0 1

1 1 0 0 1

1 1

ЗО

Комбинационный сумматор, содержащий в каждом нечетном разряде сумматор по модулю два и узел формирования переноса, а в каждом четном разряде — два 40 сумматора по модулю два и узел формирования переноса, причем входы первого сумматора по модулю два в каж дом разряде подключены к входам операндов данного разряда комбинацион- 45 ного сумматора, узел формирования. переноса содержит элемент 2И-ИЛИ-НЕ, причем в каждом четном разряде комбинационного сумматора входы второго сумматора по модулю два подключены 50 к выходу первого суммаТора по модулю два и входу переноса из Предыдущего разряда, а выход является выИсточники информации,. принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CttIA гг 3388239, кл. G 06 F 7/385, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

9 224903,кл. G 06 F 7/50, 1968.

3. Букреев И.Н. и др. Микроэлек,тронные схемы цифровых устройств, M., "Советское радио", 1975, с. 325, рис. 8,2 (прототип).

В табл.2 истинности для четного разряда комбинационного сумматора рассмотрены все возможные комбинации слагаемых и переносов.

Таблица

0 . 0 1 1 0 0 0

1 0 0 1 0 0 1

1:1 0 0 0 1 . 0

0 О 1 1 1 0 1

0 1 1 0 1 1 .0

1 0 .0 1 1 1 0

Формирование значений сумм и переносов по всех остальных нечетных и четных разрядах производится аналогично, Изобретение позволяет упростить конструкцию .комбинационного сумматора.

Формула изобретения ходом суммы данного .разряда комбинационного сумматора, входы элемента

2И-ИЛИ-ИЕ узла формирования переноса первой группы подключены к входам операнда данного разряда комбинационного сумматора, входы элемента

2И-ИЛИ-HE узла формирования переноса второй группы — к выходу первого сумматора по модулю два данного разряда комбинационного сумматора и входу переноса из предыдущего разряда комбинационного сумматора,.выход элемента

2И-ИЛИ-НЕ узла формирования переноса является выходом инверсии переноса в последующий разряд комбинационного сумматора, о т л и ч а ю щ и е с я тем, что, с целью сокрашения количества оборудования, в каждый нечетный разряд введены элемент 2И-ИЛИ-HE и элемент НЕ,причем в каждом нечетном разряде комбйнационного сумматора входы элемента 2И-ИЛИ-НЕ узла формирования переноса первой группы соединены с входами инверсий операндов данного разряда комбинационного сумматора, входы элемента 2И-ИЛИ-HE узла формирования переноса второй группы соединен с выходом первого сумматора по модулю два данного разряда комбинационного сумматора и входом инверсии переноса из предыдущего разряда комбинационного сумматора, вкоды элемента 2W-ИЛИ-НЕ первой группы соединены с входом инверсии переноса из .предыдущего разряда комбинационного сумматора и через элемент НЕ с выходом первого сумматора по модулю два данного разряда комбинационного сумматора, входы элемента

2И -ИЛИ-HE второй группы соединены с выходом первого сумматора по модулю два и выходом элемента 2И-ИЛИ-НЕ узла формирования переноса, являющегося выходом переноса в последующий разряд комбинационного сумматора.

849207

6094/63

Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

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

Составитель В. Березкин

Редактор Г. Кацалап ТехредМ,Рейвес . Корректор Г. Решетник !