Накапливающий двоичный сумматор

 

Союз Советских

Соцкалнстическкх

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п>911738 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву у (22) Заявлено 1604.79 (21) 2753028 /18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 07.0382. Бюллетень ¹ Э

Дата опубликования описания 0703.32 М К з

Н 03 К 23/00

G 11 С 11/14

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

l53lУДК 681.327.66 (088. 8) .1

Г.Ф. Нестерук, В.Ф. Нестерук и В.И. Пот пов .!

t

".n, I (72) Авторы изобретения

Омский политехнический институт ! д! (71) Заявитель (54) НАКАПЛИВАЮЩИЙ ДВОИЧНЫЙ СУММАТОР

Изобретение относится к вычисли тельной технике и может быть исполь.— зовано при построении устройств переработки дискретной информации на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД) °

По основному авт . св. 9 766017 известен накапливающий двоичный сумматор (НДС), содержащий магнитоодноос ную пленку, на поверхности которой расположены логические элементы (ЛЭ)

И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ по числу разрядов операндов, соединенные с основными динамическими ловушками (ДЛ) ЦМД, основные аннигиляторы ЦМД и токовую аппликацию (1) .

Недостатком известного НДС является невысокое быстродействие.

Цель изобретения — повышение быстродействия НДС.

Поставленная цель достигается тем, что он содержит генератор и дополнительные аннигиляторы ЦМД, компрессор ЦМД иэ дополнительных ДЛ ЦМД по числу разрядов операндов и датчик считывания ЦМД, подключенный ко всоду усилителя считывания, каждая дополнительная ДЛ компрессора ЦМД магнитосвязана с первым входом и функциональным выходом И соответствующего ЛЭ И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а также с соответствующим дополнительным аннигилятором ЦМД, генератор ЦМД соединен со входом компрессора ЦМД, ныход которого магнитосвяэан с датчиком считывания ЦМД, выход усилителя считывания соединен с токовой аппликацией.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого НДС.

НДС содержит ма гнитоодноосную пленку I с ЦМД II, на поверхности которой расположены ЛЭ Р-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ III no числу разрядов операндон, 1 основные аннигиляторы ЦМД 1Ч, токовая.аппликация V, иницирующая вывод информации из НДС, основные ДЛ VI> а также генератор доменов VII компрессор VIII, образонанный нз дополнительных ДЛ IX, каждая из которых соединена с соответствующим дополнительным аннигилятором доменон Х, датчик считывания Ц1Я Х? и усилитель считывания (УС) ХХI..

Буквами Х„-Хр и У„-Ур обозначены соответствующие разряды первого и второго операндов, буквами С1-Ср соответствующие разряды результата суммирования (р — младший разряд).

911738!

Цифрами 1-5, 1 -5, 1" -5", 1" -5", 1 -5 ". обозначены позиции, занимаемые

ЦМД во время работы сумматора.

Предлагаемый НДС работает следующим образом, По параллельным входным каналам в сумматор поступают операнды Х„,..., Х»,..., Х и У„,..., У, ...,, Ур, причем старшие разряды продвигаются по каналам Х и У„ . Через четверть такта, прошедших с момента поступления опрандон в позиции 1 и 1, оба слагаемых сводятся раз— ряд к разряду на расстояние, достаточное для взаимодействия ЦМД н одноименных разрядах (поэиции 2 и

2 ). В результате взаимодействия ! доменов через три такта в позиции 4

ДЛ образуется результат пораэрядного суммирования по модулю два, а в позициях 4 и 4!" — конъюнкция содержимого одноименных разрядов, причем н позициях 4" неиспользуемые

ЦМД переносов уничтожаются при возбуждении основного аннигилятора IV и не проходят на выходы сумматора

С.! ° ° ° ° . Скg ° ° ° . Cp а из позиций

4 ЦМД переносов К-х разрядов НДС по каналам 1 — 2 поступают на первые входы (К вЂ” 1)-х ЛЭ И-ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ, где н течение следующего такта сложения взаимодействуют с результатом поразрядного суммирования по модулю дна, находящимся и .основных ДЛ VI, и образуют в них результат второго суммирования по модулю дна, а в позициях 4" и 4 переносы в более старшие разряды.

Процесс суммирования заканчивается в момент нремени, когда в выходных каналах 2, 3 !!, 4 " не остается

ЦМД-переносов. При этом результат сложения хранится в основных ДЛ VI, откуда он может быть считан из позиции 2 при возбуждении токовой аппликации !!. ЦМД результата сложения продвигаются по выходным каналам 2, 3", 4", 5 и поступают в каналы вывода реэультата С.„..., C y g Cp

Процесс образования результата сложения и переноса в старший разряд рассмотрим подробно на примере сумки ронания К-х разрядон операндов. В момент времени, когда ЦМД, соответствующий К-му разряду первого операнда, поступает в позицию 1 К-ro разряда НдС, цМд, соответствующий

К-му разряду второго операнда, поступает в позицию 1 на крестообразно аппликации. Отслеживая полюса аппликаций, возникающие под действием управления, вышеупомянутые ЦМД перемещаются по каналам 1, 2 и 1,2 и достигают позиций 1 и 2 соответствен но, из которых за счет взаимного отталкивании переходят н выходные ализуя тем самым единицу переноса н старший разряд и ноль н основной

ДЛ 2-5. Если в одном из двух К-х раэрядов операндон ЦМД отсутствует, то прис,тствующий н К-ом разряде другого операнда ЦМД, не испытывая отталкинающего воздействия, из позиции 2 (или 2 ) через половину такта поступает в позицию 4 основной ДЛ, реализуя тем самым единицу пораэ— рядной суммы по модулю два и ноль переноса в старший разряд. Случай с двумя нулями н К-х разрядах oneрандов тривиален,вследстние чего не рассматривается.

Как уже отмечалось выше, процесс

)5 суммирования в предлагаемом НДС оканчивается в момент времени, когца в канале распространения переносов

3 !, 4, 1, 2 не присутствует ни одного ЦМД-переноса. В зависимости от сочетания информационного содержания разрядов операндов быстродействие НДС при сложении Р-разрядных операндов изменяется в пределах от

2 до Р+1 такта. Другими словами, если организовать в НДС асинхронный режим работы, его производительность возрастает вдвое. Генератор

ЦМД VII, наличия с третьего такта, прошедшего с момента поступления информационных доменов первого опе-!!! ранда в позиции 1, генерирует в течение каждого последующего такта

ЦМД, поступающие по каналу 1, 2 на

iv вход компрессора VI II. Компрессор в схеме НДС играет роль ЛЭ И-НЕ, входными логическими переменными которого являются ЦМД-переносы базового НДС. Наличие хотя бы одного

ЦМД-переноса, например, иэ К-ro в (К-1) -ый ЛЭ И-ИСКЛЮЧАЮЦЕЕ ИЛИ, и его

40 продвйжение из позиции 4" в позицию 1 соответствующего участка канала распространения переноса понлечет за собой выталкивание домена из позиции 4, соответствующей до45 полнительной ДЛ ТХ в позиции 5", 2 и приводит к разрыну доменной цепочки компрессора VIII. В этом случае сдвиг ЦМД в компрессоре иэ позиций

5 дополнительных ДЛ в позиции 2 наблюдается только до места первого от генератора доменов разрыва, н котором ЦМД, сдвинутый в позицию 2 выталкивает домен, поступивший в позицию 2 ", в канал 2 " -3", оканчивающийся дополнительным аннигилятором

Х, а сам занимает опустевшую дополй нительную ДЛ, вернув компрессор и исходное состояние. При этом на выходе компрессора, магнитосвязанном с датчиком считывания XI,, ЦМД не появляется. Отсутствие ЦМД-переносов в канале распространения переносов не нарушает целостности цепочки ЦМД компрессора и домен от генератора

Ilp+ VII поступает на выход компрессора в дополнительный аннигилятор Х.

911738

Проходя под датчиком считывания ХХ, ЦМД вызывает. кратковременное изменение напряжения на входе УС ХХХ, что влечет эа собой импульс тока в токовой аппликации V, которая иницирует вывод результата суммирования иэ основных ДЛ НДС в каналы С,..., С,..., Ср. Сумматор находится в исходном состоянии и готов для ввода новых операндов.

Формула изобретения

Накапливающий двоичный сумматор по авт> св. 9 766017, о т л и ч а ю- 15 шийся тем, что, с целью повышения быстродействия сумматора, он содержит генератор H дополнительные аннигиляторы цилиндрических магнитных доменов, койпрессор цилиндричес- щ ких магнитных доменов иэ дополнительных динамических ловушек цилиндрических магнитных доменов по числу разрядов операндов и датчик считывания цилиндрических магнитных доменов, подключенный ко входу усилителя считывания, каждая дополнительная динамическая ловушка компрессора ци- линдрических магнитных доменов магнитосвязана с первым входом и функциональным выходом И соответствующего логического элемента И-ИСКЛЮ"

ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а также с соответствующим дополнительным аннигилятором цилиндрических магнитных доменов, генератор цилиндрических доменов соединен со входом компрессора цилиндрических магнитных доменов, выход которого магнитосвязан с датчиком считывания цилиндрических магнитных доменов, выход усилителя считывания соединен с токовой аппликацией.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР в 766017 кл. H 03 К 23/00g15.08.78 (прототип).

911738

Составитель Ю. Розенталь

Техред Е.Харитончик Корректор Л. Бокшан

Редактор Л. Пчелинская

Заказ 1149/51

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 954 Подписное

ВИИИПИ ГоСударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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