Двоичный сумматор

Двоичный сумматор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Х.

«Э7 м

Ф.Ф.Мингалеев, Н.Т; Пластун и Б.A Ь атов - :-, -.-,;

Ъ-+ .

ЙЩ1 Ъ

e (l г р С

1*

e ( (72) Авторы изобретения (71) Заявитень (54) ДВОИЧНЫЙ СУММАТОР

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировании сумматоров цифровых вычислительных устройств.

Известны двоичные сумматоры, содержащие семь троичных .логических элементов, шины первого и второго слагаемых 1).

Данные сумматоры имеют сложную реализацию и невысокое быстродействие.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является двоичный сумматор, содержащий троичные логические элементы, причем первые входы записи "+1" .первого и второго трояч-, ных логических элементов соединены с первым входом двоичного сумматора, первый вход записи "+1" третьего троичного логического элемента сое-. динен .с вторым входом двоичного сумма2 тора, выход первого троичного логи ческого элемента соединен с первым и вторым входами записи "+1" четвер" того троичного логического элемента,выход. второго троичного логического элемента соединен с первым входом за- писи "- 1" четвертого троичного ло= гического элемента, вина тактового питания соединена с первым входом записи -1" второго троичного логического элемента $2).

Известный двоичный сумматор имеет сложную реализацию, так как содержит пять троичных логических элементов.

Цель изобретения - упрощение сумматора.

Указанная цель достигается тем, что в двоичном сумматоре, содержащем троичные логические элементы, причем первые входы записи, "+1" первого и второго троичных логическИх элементов соединены с первым входом двоичного сумматора, первый вход за001088 4

16

Ж

35 а

3 1 писи "+1" третьего троичного логического элемента .соединен с вторым входом двоичного сумматора, выход перваго троичного логического элемента соединен с .первыми и вторыми входами записи "+1" четвертого троичного логического элемента, выход второго троичного логичвского элемента соед1лнен с первым входом записи "-1" четвертого троичного логического эле мента, шина тактового питания соединена с первым входом записи - 1" второго троичного логического элемента, второй вход записи +1 третьего троичного логического элемента соединен с первым входом дво ичного сумматора, второй вход которого соединен» с в орыми входами запи си и+1" первого и второго троичных ,логических элементов, выход первого троичного логического элемента соеди нен с первым входом записи "-1" третьего троичного логического элемента выход которого соединен с первым входом записи "-1" первого и вторым входом записи "-1" второго троичнцх логических элементов.

При этом сумматор упрощается на один троичный логический элемент.

Разряд двоичного сумматора выполнен на четырех элементах, каждый из которых выполняет. троичные операции, описываемые таблицей. Указанные операции образуют функционально полную систему логических функций и могут быть реализованы, например, на основе ферритовых троичных элементов.

На Фиг. 1 дана функциональная схем двоичного сумматора; на Фиг.2 - временная диаграмма работы сумматора при сложении двух положительных чисел "3" и "6".

На фиг. 1 показаны троичные логические элементы 1 - 4 двоичного сумматора, .шина 5 первого слагаемого и шина 6 второго слагаемого.

Мина 5 первого слагаемого соединена с первыми входами первого, второго и с вторым входом записи "+!" третьего троичных элементов 1л3.Нина

6 второго слагаемого соединена с вто рыми входами первого, второго и .с первым входом записи "+1" третьего троичных элементов 1-3.

Выход первого троичного элемента

1 соединен с первым и вторым входами записи "+1" четвертого троичнаго элемента 4, формирующего сигнал окончательной суммы С, и с первым входом записи "-1" третьего троичного элемента- 3, формирующего сигнал окон. чательного. переноса П. Выход третьего троичного элемента 3 (шина сигнала переноса) соединен с первым входом первого и с вторым входом записи "-1" второго троичных элементов

1и2.

Система тактового питания схемы сумматора-трехфазная. При этом каждый следующий разряд слагаемого поступает на-вход сумматора через три фазы (один,такт1 передачи информации по троичным элементам (Фиг.2).

Тактовым импульсом второй фазы считывается информация с троичных элементов 1 и 2, третьей фазы — с троичных элементов 3 и 4. Разряды слагаемого постурают на вход сумматора по шинам 5 и 6 во время тактового импульса первой Фазы.

Первая шина тактового питания (Фаза 1 ) соединена с первым входом

25, записи "-1" троичного элемента 2.

Это означает, что на этот вход во время тактового импульса первой Фазы каждого такта подается сигнал, т.е. при отсутствии импульсов на шинах 5 и 6 троичный элемент 2 является генератором сигналов отрицательной полярности.

Рассмотрим работу сумматор на примере суммирования двух положительных чисел 3 и 6. Первое слагаемое - число 3 в двоичной системе счисления представляется положительными сигналами в первом и втором разрядах. Второе слагаемое — число

6 представляется отсутствием сигнала в первом разряде и положительными сигналами во втором и третьем раз. рядах.

Во время тактового импульса первой

Фазы первого такта положительный сигнаЛ первого разряда первого слагаемого подается на первый вход записи

"+1" троичных элементов 1 и 2 и на второй вход записи "+1" троичного элемента 3, при этом передается сигнал на вход Т троичного элемента

2, импульсом второй фазы считывается информация с троичного элемента 1 и согласно логике работы элемента, записанной в таблице, положительный сигнал с троичного элемента 1 передается на первый вход записи "+1" элемента 3, импульсои третьей фазы

Входы записи

Условное обозначение троичного элемеята

Выход

"+1"

2 1 0

S 1001 положительный сигнал с троичного элемента 4 вцходит из сумматора, образуя первый разряд суммы.

Во.время тактового импульса первой фазы второго такта положительный 5 сигнал второго разряда первого слагаемого подается на первый вход за- писи "+1" троичных элементов 1 и 2 и на второй вход записи "+1" троич- ного элемента 3, а второго слагае- 10 мого - на второй вход записи "+1" троичных элементов t и 2 и на первый вход записи "+1" троичного элемента 3, при этом передается сигнал на вход Т троичного элемента 2, импульсом второй фазы положительный сигнал с троичного элемента 1 передается на первый вход записи "+1" троичного элемента 4 и записи "-1" троичного элемента 3„ а с троичного 20 элемента 2 — на первый вход записи

"-1" троичного элемента 4, ймпульсом третьей фазы положительный сигнал с троичного элемента 3 (сигнал переноса) передается на первый 25 вход записи . -I".òðîè÷íîão элемен. та 1 и на второй вход записи "-1" троично -о элемента 2.

Во время тактового импульса пер . вой фазы третьего такта положитель.ный сигнал третьего разряда второго слагаемого йодается на второй вход записи "+1" троичных элементов

1 и 2 и на первый вход записи "+1" троичного элемента 3 при этом переУ

55 дается сигнал на вход Т троичного элемента 2, импульсом третьей фазы положительный сигнал с троичного эле- мента 3 Д сигнал переноса) передается напервый вход записи "-1" троичного

088 4 элемента 1 и на второй вход записи

"-1" троичного элемента 2.

Во время тактовог6 импульса первой фазы четвертого такта передается сигнал на вход Т. троичного элемента

2, импульсом второй фазы отрицательный сигнал с троичвого элемента 1 передается на второй вход записи "+1 троичного элемента 4, импульсом третьей фазы положительный сигнал с троичного элемента 4 выходит из сумматора, образуя четвертый разряд суммы.

Таким образом, цифры соответствующих разрядов суммы появляются на выходе двоичного сумматора спустя две фазы с момента подачи их на вход двоичного сумматора.

Предлагаемый двоичный сумматор позволяет также получить алгебраическую сумму положительных и отрицательных чисел, представленных в дополнительном или обратном коде.

Выше была рассмотрена работа no"" следовательного двоичного сумматора.

При построении параллельного двоичного сумматора выход троичного элемента 3 (шина. сигнала переноса) младшего разряда двоичного сумматора соединяется с первым входом первого и вторым входом записи "-1" второго троичных элементов старшего разряда двоичного сумматора, а выход троичного элемента 4 (шина сигнала суммы) с одним из входов-двоичного сумматора { 5 или 6).

Использование предлагаемого двоичного сумматора обеспечивает по сравнению с известными техническими решениями упрощение двоичного сумматора.

1001088

Продолжение табл.

Входы записи

Условное обозначение троичного элемента

Выход

° ф Ю » (г

Вх. 1

Вх. 2

Вх. 2

Вх. 1

+1 формула изобретения

Двоичный сумматор, содержащий троН Н е логические элемента, причем пер вые входы записи +l первого и второго троичных логических элементов соединены с первым входом двоичного сумматора. первый вход записи "+1" третьего троичного логического элемента соединен с вторым входом дво- .

35 ичного сумматора, выход первого тро" ичного логического элемента соединен .с первыми и вторыми входами записи . "+1" четвертого троичного логичес40 кого элемента, выход второго троичного логического элемента соединен с первым входом записи "-1" четвертого троичного логического элемента,щина тактового питания соединена с первым входом записи "- 1" второго

45 троичного логического элемента, ..отличающийся тем, что, с целью упрощения двоичного сумматора, второй вход записи "+1" третьего

1 троичного логического элемента соединен с первым входом двоичного сумматора, второй вход которого соединен с Вторыми входами записи "+1" первого и второго троичных логических элементов, выход первого троичного логического элемента соединен с первым входом записи "-1" третьего троичного логического элемента,выход которого соединен с первым входом записи "- 1" первого и вторим входом записи "-1" второго троичных элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Соколов Т.Н., Васильев Ф.A.

Ферритовые логические элементы и узлы информационных систем.Л, 1970. с. 115- 117, рис. 3, 27.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2980505/18-24, кл. G 06 F 7/50, 1980.(прототип).

1001088

Avu5

Ю/

Лй)

Составитель Ф.Мингалеев

Редактор Н.Стащишина Техред Т.Маточка - Корректор И.Шулла

Заказ 139О/55 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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