Последовательное устройство для сложения в избыточной двоичной системе счисления

 

В, В. Аристов

1

Институт электродинамики AH Украинской CCP

f (72) Автор изобретения (7l) Заявитель (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ

В ИЗБЫТОЧНОЙ ДВОИЧНОЙ СИСТЕМЕ СЧИСЛЕНИЯ ную.

Изобретение относится к вычислитель ной технике и может использоваться в управляюших, моделируюших и вычислительных машинах и устройствах последовательного типа, работаюших в избыточной двоичной системе счисления с цифрами.1, О, 1.

Известно устройство для последовательного сложения чисел, представленных в избыточной двоичной системе счисления.

Это устройство характеризуется тем, что содеркит элементы задержки, блок образования первичных переноса и суммы, блок образования промежуточных переноса и суммы и блок вычисления окончательного результата, причем вычисления осушествляются последовательно в порядке от старших разрядов к младшим с получением разрядов суммы. задержанных на два такта (1).

Основными недостатками этого устройства являются сложность оборудова2 ния, реализуюшего основные его узлы, а также применение особого типа кодирования, при котором символы 1 ° О, 1 избыточной двоичной системы счисления формируются в определенной последователь5 ности, что усложняет преобразование обычной двоичной системы счисления в избыточИзвестно устройство для сложения и вычитания параллельных чисел избыточной двоичной системы счисления . Это устройство характеризуется тем, что каждый разряд его содержит блоки формирования положительного и отрицательного переносов, блоки формирования положительной .и отрицательной сумм и триггер, причем сложение или вычитание чисел, представ ленных в унитарном коде избыточной двоичной системы счисления, также осу.шествляется в три этапа 1 2).

Недостатком устройства является сложность оборудования, еше более уве» . личиваюшаяся при добавлении элементов

968807 6 с вторым выходом блока 4. Блок 4 со- . держит элементы НЕ 15, 16, 17, элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18, элементы 19 28, элементы ИЛИ 29, 30. (со5 вокупность элементов НЕ 16, 17 и 2128 ИЛИ 29, 30 может быть выполнена йапример, в виде сдвоенного мультиплек сора типа 155КП2). ,Последовательность работы устройства состоит в задании на входных шинах о- устройства положительного и отрицательных значений разрядов первого и второго о- чисел, заданий кода операции на управляющих входах и получении результата с задержкой на два такта на выходах усто ройства 11 и 12.

Устройство выполняет следующую опев рацию. 51.+ = A 3+ С5 $3 .Р) =1+ j+a + "

5 шестого элементом И соединены соответ ственно с выходами первого и второго элементов И и входом первого элемента

НЕ, входы седьмого элемента И соедине ны соответственно с выходами второго и третьего элементов НЕ и входом первого элемента НЕ, входы восьмого элемента. И соединены соответственно с выходами первого элемента .И, третьего элемента HE и четвертым входом блока, входы девятого элемента И соединены с ответственно с выходами второго элемен та НЕ, второго элемента И и первым вх дом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, входы десятого элемента И соединены соответственно с выходами первого и второг элементов И и вторым входом элемента

НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выходы элементо

И с третьего по шестой соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход кото- 20 рого соединен с первым выходом блока формирования отрицательной суммы и положительного переноса, второй выход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, входы которого соединены с 2S выходами элементов И с седьмого по десятый.

На фиг. 1 изображена блок-схема последовательного устройства для сложения и вычитания в избыточной двоичной систе-за ме счисления; на фнг. 2 — выполнение блока формирования отрицательной суммы и положительного переноса.

Устройство содержит элементы задержки 1, 2, 3, блок 4 формирования отрицаIS .тельной суммы и положительного переноса, блох 5 формирования положительной суммы и отрицательного переноса и блок 6 формирования окончательного результата.

Первый выход блока 5 соединен с первым входом блока 6, второй выход блока

5 соединен через элемент задержки 1 с вторым входом блока 6, выходы которого являются выходами 7 и 8 устройства, входная шина 9 отрицательного значения первого операнда через элемент задержки 2 соединена с первым входом блока 5, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки 3, вход которого соединен с первым выходом блока 4, первый

SO вход которого соединен с входной шиной 10 положительного значения первого операнда, входные шины 11, 12, отрицательного и положительного значений второго операнда соединены с вторым и третьим входами блока 4, шины 13, 14 отрицательного и

И положительного значений коэффициента соединены с четвертым и пятым входами блоке 4. Третий вход блока 5 соединен

Разряды входных чисел А, В, р С и выходного результата в избыточной двоичной системе счисления представляются в виде 1, 0 и 1, чему соответству ют коды, приведенные в табл. 1.

На шины 9, 10 первого операнда за+ даются значения А> и А соответственно, на шины 11, 12 второго операнда ,В и В,а на шины 13, 14 С> и

С» соответственно. На выходах блока

4 образуются соответственно значения .

-1 отрицательной суммы - и положительного переноса P+ в сбответствии с таб« лицей 2.

На выходах блока 4 (выполненного, например, как и в известном в.виде двухразрядного сумматора) в зависимости от, значений А1 2 +1 и Р формируются соответственно значения положительной суммы Z и отрицательного переноса Р »

3+" в соответствии с табл. 3.

В блоке формирования окончательного результата на первом и втором выходах формируются значения разрядов суммы

+ — +. и 6 + соответственно, по следующим логическим выражениям

5,+ <=P>- и,,ъ, что осушествляется, например, на двух элементах типа ЗАПРЕТ.

Таким образом, HE и НЕРАВЕ ОЗНАЧ.НОСТЬ расширяет функциональные возмо4ности предлагаемого устройства за счет выполнения более сложной операции (1 ) над тремя операндами А, В и С.

М&&07

Таблица 3

0 0

0 О

1 0

1 0

0 1 ,0 1

0

0

1 1

1 1 го

Формула изобретения

Последовательное устройство для сложения в избыточной двоичной системе счисления, содеркашее блок формирования положительной суммы отрицательного переноса, блок формирования окончательного 50 результата, три элемента задержки, блок формирования отрицательной суммы и положительного переноса, причем входная шина отрицательного значения первого операнда соединена с входом первого эле«

55 мента задеркки, выход которого подключен к первому входу блока формирования положительной суммы и отрицательного переноса, входные шины положительного значения первого операнда; положительного и отрицательного значений второго операнда соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока формирования отрицательной суммы и положительного переноса, первый выход которого через второй элемент задержки соединен с. вторым входом блока формирования положительной суммы и отрицательного переноса, третий вход которого соединен с вторым выходом блока форми50 рования отрицательной суммы и положительного переноса, первый и второй выходы блока формирования положительной суммы и отрицательного переноса соединены соответственно с первым входом блока формирования окончательного резульS$ тата и с входом третьего элемента задеркки, выход которого соединен с втоpiM входом блока формирования оконча- тельного результата, выходы которого являются BblxoQsMH устройства, о т л и— ч а ю ш е е с я тем, что, с ценно расширения функциональных возможностей за счет возможности реализации алгебраического сложения шины отрицательного и положительного значений коэффициента, устройства. соединены соответственно с четвертым и пятым входами блока формирования отрицательной суммы и положительного переноса, который содержит три элемента НЕ, элемент НЕРАВНОЗ—

НАЧНОСТЬ, десять элементов И и два элемента ИЛИ, причем в блоке формирования отрицательной суммы и положительного переноса первый вход блока соединен с входом первого элемента НЕ, второй и третий входы — с первыми входами соответственно первого и второго элемента И, вторые входы которых соединены с выходом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, входы которого соединены с четвертым и пятым входами блока, -выхо-ды первого и второго элементов И соединены с входами соответственно второго и третьего элементов НЕ, входы третьего элемента И соединены соответственно с выходами второго и третьего элементов

НЕ и входом первого элемента НЕ, входы четвертого элемента И соединены соответственно с выходами первого элемента И, третьего и первого элементов НЕ, входы пятого элемента И соединены соответственно с выходами второго элемента НЕ, второго элемента И и первого элемента НЕ, входы шестого элемента И соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И и входом первого элемента НЕ, входы седьмого элемента И соединены соответственно с выходами второго и третьего элементов

НЕ и входом первого элемента НЕ, входы восьмого элемента И соединены соответственно с выходом первого элемента И, третьего элемента НЕ и четвертым входом блока, входы девятого элемента И соединены соответствейно с выходами второго элемента НЕ второго элемента И и первым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, входы десятого элемента И соединены соответственно с выходами перво го и второго элементов И и вторым вхо.дом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выходы элементов И с третьего по шестой соединены с входами первого элемента .ИЛИ, выход которого соединен с первым выходом блока формирования отрицательной суммы и положительного переноса второй выход которого соединен с выхо11 968807 . 12 дом второго элемента ИЛИ, входы кото- рядных избыточных систем счисления.рого соединены с выходами элементов И «Зарубежная радиоэлектроника», 1978. с седьмого по десятый, %3,с. 325.

2. Авторское свидетельство СССР . Источники информапии, М 453691, кл. 006 7/50, 1971. принятые во внимание при экспертизе . 3." Авторское свидетельство СССР

:l4 598072, кл. 606 F 7/50, 1975.

1. Гречишников А. И. и др. Оцнород- 4. Авторское свидетельство СССР ные вычислительные структуры высокой % 717763, кл. 606 F 7/49, 1977 производительности на основе знакораз- < (прототип).

968807

Составитель В. Березкин

Редактор А. Шандор Техред А.. Ач Корректор Г ° Решетник

Заказ 8 1 76/77 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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