Двоично-десятичный сумматор

Двоично-десятичный сумматор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

И ЛИР Н

РЕСПУБЛИН

{19) (Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ. ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21} 3347919/18-24 (22) 20.10.81 (46) 23.05.83. Бюл. и 19 (72) А..С. Вершинин (7l} Новополоцкий политехнический институт им. Ленинского комсомола

Белоруссии (53) 681.25.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 813415, кл. 0 06 F 7/50, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

N" 393740, кл. G 06 F 7/50, 1970 (прототип). (54)(57} 1 ° ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНЦЙ СУИИАТОР, содержащий входной блок инвертирования, входной сумматор, блок коррекции, выходной сумматор, выходной блок инвертирования, два элемента И и элемент ИЛИ, причем первый вход входного сумматора соединен с входом первого операнда двоично-де- сятичного сумматора, второй вход - с выходом входного блока инвертирования, вход которого соединен с входом второго операнда двоично-десятичного сумматора, выход суммы входного сумматора соединен с первым входом блока коррекции и первым входом выходного сумматора, а выход переноса - с вторым входом блока коррекции и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подклочен к выходу переноса выходного сумматора, выход блока коррекции подключен к второму входу выходного сумматора, выход которого соединен с входом. выходного блока инвертирования, выход которого соединен с выходом суммы двоична-десятичного сумматора, выходы первого и второго элементов И соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом переполнения двоично-десятичного сумматора, вход переноса блока коррекции соединен с входом переноса выходного сумматора, отличающийся тем, что, с целью расщирения функциональных воэможностей за счет обеспечения инвариантности входов двоичнодесятичного сумматора относительно знаков операндов, он содержит два элемента НЕ, два сумматора по модуло два и третий элемент И, причем входы первого сумматора по модулю два соединены с соответствующими входами зна- с: кав операндов двоично-десятичного сумматора, первый вход второго сумматора по модуло два соединен с первым входом первого сумматора по модуло два, выхсщ которого подключен к управляющему входу входного бло- Е ка инвертирования, входу первого элемента НЕ, третьему входу блока коррекции к первому входу третьего элемента И, выход первого элемента HE соединен с вторым -входом первого элемента И и с четвертым .входом блока коррекции, выход переноса входного сумматора подключен к входу второго элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом третьего эле. мента И, выход которого подключен к второму вхОду второго cyMI48Top8 по модулю два и к управляющему входу выходного блока инвертирования, выход второго сумматора по модулю два соединен с выходом знака двс ичнодесятичного сумматора., 2. Двоично-десятичный сумматор по и. 1, отличающийся тем, 1019441

t0 что блок коррекции содержит .три элемента И, пять элементов И-НЕ, элемент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ и элемент НЕ, причем первый вход первого элемента И соединен с входом переноса блока, второй вход первого элемента И, первый и второй входы элемента ИЛИ и первый вход второго элемента И соединены соответственно с первым, вторым-, третьим и четвертым разрядами первого входа блока, первый вход третьего элемента И и первый вход первого элемента И-НЕ соединены с вторым входом блока и с первым. входом второго элемента И-НЕ, первый вход третьего элемента И-НЕ соединен с вторым входом второго элемента И-HF. и с третьим входом блока, второй вход второго элемента И со единен с вторым входом третьего элемента И и подключен к четвертому входу блока, второй вход первого элемента И-НЕ соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ и подключен к четвертому входу блока, третий вход!

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении ариФметических устройств ЗВН.

Известен двоично-десятичный сумматор, содержащий входной и выходной блоки инвертирования, входной и выходной сумматоры и блок коррекции, содержащий элементы И и ИЛИ (1 ).

Недостатком его является необходимасть предварительного анализа знаков операндов и соответствующей коммутации кодов.

Известен также двоична-десятичный сумматор, содержащий входной и выходной блоки инвертирования, входной и выходной сумматоры и блок коррекции, содержащий элементы И, ИЛИ и НЕ. Вход первого операнда двоично-десятичного сумматора соединен с первым входом входного сумматора и вход второго. one. ранда - с первым входои входного блока инвертирования (2

Недостатком данного сумматора является ограничение Функциональных возможностей из-за необходимости предвапервого элемента И соединен с первым входом второго элемента И, выход weмента ИЛИ соединен с третьим входом второго элемента И, третий вход первого элемента И-НЕ соединен с третьим входом третьего элемента И-HE и подключен к выходу второго элемента И"НЕ, выходы первого, второго и третьего элементов И соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к первым входам четвертого и пятого элементов И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с вторыми входами четвертого и пятого элементов И-НЕ, выход третьего элемента И-НЕ соединен с входом элемента НЕ и третьим входом пятого элемента И-НЕ, выход первого разрядаблока соединен с виной нулевого потенциала устройства, выход второго разряда - с выходом пятого элемента ИНЕ, выход третьго разряда - с выходом четвертого элемента И-НЕ, выход четвертого разряда - с выходом элемента HF.

2 рительного анализа знаков операндов, что делает входы двоично-десятичного сумматора неинвариантными относительно знаков операндов.

Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей за счет обеспечения инвариантности входов двоично"десятичного сумматора относительно .знаков операндов.

Указанная цель достигается тем, что двоично-десятичный сумматор,содержащий входной блок инвертирования, входной сумматор, блок коррекции, выходной сумматор, выходной блок инвертирования, два. элемента И и элемент ИЛИ, причем первый вход входного сумматора соединен с входом первого операнда двоично-десятичного сумматора, второй вход - с выходом входного блока инвертирования, вход которого соединен с входом второго операнда двоично-десятичного сумматора, выход суммы входного умматора соединен с первым входом блока коррекции и первым входом выходного сумматора, а выход переноса - с вторым вхоаом блока

3 1 0194 коррекции и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу переноса выходного сумматора, выход блока коррекции подключен к второму входу выходного сумматора, выход которого соединен с входом выходного блока инвертироаания, выход которого соединен с выхо- 10 дом суммы двоично-десятичного сумматора, выходы первого и второго элементов И соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом переполнения двоично-десятичного сумматора, вход переноса блока коррекции соединен с вхо" дом переноса выходного сумматора, содержит два элемента НЕ, два сумматора по модулю два.и третий элемент И, причем входы первого сумматора по модулю два соединены с соответствующими входами знаков операндов " двоично"десятичного сумматора, первый вход второго сумматора по модуло два соединен с первым входом первого сумматора по модулю два, выход которого подклочен к управляющему входу входного блока инвертирования, входу первого. элемента HF, третьему вхо30 ду блока коррекции, к первому входу третьего элемента И, выход первого элемента НЕ соединен с вторым входом первого элемента И и с четвертым входом блока коррекции, выход переноса входного сумматора подклочен к входу 35 второго элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен к второму входу второго сумматора по модуло два и к управляющему входу 40 выходного блока инвертирования, выход второго сумматора по модуло два соединен с выходом знака двоично-десятичного сумматора.

Блок коррекции содержит три элемента И, пять элементов И-НЕ, эле" мент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ и элемент НЕ, причем первый вход первого элемента И соединен с входом переноса блока, вто50 рой.вход перввго элемента И, первый и второй входы элемента ИЛИ и первый вход второго элемента И соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым разрядами первого входа блока, первый вход третьего зле-5 мента И и первый вход первого элемента И-НЕ соединены с вторым входом блока и с первым входом второго эле41 ф мента И-НЕ, первый вход третьего элемента И-НЕ соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ и с третьим входом блока, второй вход второго элемента И соединен с вторым входом третьего элемента И и подключен к четвертому входу блока, второй вход первого элемента И-НЕ соединен с вторым входом третьего элемента И-HE и подключен к четвертому входу блока, третий вход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента И, выход элемента ИЛИ соединен с третьим входом второго элемента И, третий вход первого элемента И-НЕ соединен с третьим входом третьего элемента И-НЕ и подключен к .выходу второго элемента И-НЕ, выходы первого, второго и третьего элементов И соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подкло" чен к первым входам четвертого и пя" того элементов И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с вторыми входами четвертого и пятого элементов И-НЕ, выход третьего элемента И-HE соединен с входом элемента HE и третьим входом пятого элемента И-НЕ, выход первого разряда блока соединен с юиной нулевого потенциала устройства, выход второго разрядас выходом пятого элемента И-НЕ, выход третьего разряда - с выходом четвертого элемента И-НЕ, выход четвертогс разряда - с выходом элемента НЕ.

На 9иг. 1 показана структурная схема предлагаемого двоично-десятичного сумматора; на фиг. 2 — функциональная схема блока коррекции.

Двоично-десятичный сумматор содержит входной блок 1 инвертирования, входной сумматор 2, выходной сумматор 3, блок 4 коррекции, выходной блок 5 инвертирования, элементы И 6-8, ИЛИ 9, HF 10 и 11, а также сумматоры 12 и 13 по модуло два. Двоично-десятичный сумматор имеет входы 14 и 15 соответственно первого и второго one"" рандов, входы 16 и 17 знаков первого и второго операндов. Входной и выходной сумматоры имеют также входы 18 и

19 переноса для подключения к предла-гаемому двоично-десятичному сумматору других для получения многоразрядного устройства. Двоично-десятичный сумматор имеет выходы 20 - суммы, 21 переполнения и 22 - знака суммы.

% 1019

Блок коррекции имеет входы 23-26, выход 27 и содержит элементы И 28-30, И-НЕ 31-35, НЕ 36, ИЛИ 37 и ИЛИ-НЕ 38.

Двоична-десятичный сумматор работа" ет следующим образом. $

При одинаковых знаках операндов А и В, где А - первый операнд, В - второй операнд, суммирование производится в прямых кодах. В этом случае выходной сигнал сумматора 12 по модулю 6 два равен "О" и входной блок 1 инвер: тирования кодов обеспечивает передачу прямого кода на вход входного сумматора 2. Выходной сигнал элемента И 8 также равен "0". 3$

Знак суммы вырабатывается сумматором 13 по модулю -два. В случае положительных знаков операндов (положительному знаку соответствует нулевой логический уровень:,) на выходе суммато-2о ра 13 по модулю два будет "0", что соответствует положительному знаку суммы. В случае отрицательных знаков операндов (отрищательному знаку соответствует единичный логический а уровень на выходе сумматора 13 по модулю два будет н1", что соответствует отрицательному знаку сумиы. Если операнды имеют разные знаки, то выходной сигнал сумматора 12 по модулю два равен "1" и тогда операнд В ин вертируется входным блоком 1 инвертирования. Если отрицательным операндом является веранд В, то э1о инвертиро" ванне справедливо. Если отрицателен операнд А, то такое инвертирование соответствует умножению обоих операндов на 1. Знак суммы также зависит и от соотношения величин операндов.

Если из большего числа вычитать меньшее, то результат получается в прямом . Щ коде. Если из меньшего числа вычитать большее,то результат получается в инверсном коде.

Признаком получения суммы в прямом коде является наличие сигнала перено- $ са в старшей декаде устройства, соответственно его отсутствие является признаком получения суммы в инверти— рованном коде. Элемент И 8 выделяет условие при выполнении вычитания, т.е ® выход сумматора 13 по модулю два равен "1" и отсутствует равен "О" сигнал переноса из старшей декады входно. го сумматора, и это условие.соответ ствует получению суммы s инверсном ко- $$ де. Выходной сигнал элемента И 8 управляет выходным блоком 5 инвертирования кодов, и если возникает указанное условие, результат суммирования инвертируется.

Если операнд А положителен и больше, чем операнд В, то сумма получается в прямом .коде, выходной сигнал элемента И 8 равен "0", выходной блок 5 инвертирования кодов пропускает прямой код, а выходной сигнал сумматора 13 по модулю два равен "0", что соответствует положительному знаку суммы.

Если операнд А положителен и меньше, чем операнд В, то сумма получается в инверсном коде, выходной-..сигнал элемента И 8 равен "1", выходыой блок 5 инвертирования кодов инвертирует код суммы, а выходной сигнал с сумматора 13 по модуло два равен н1", что соответствует отрицательному знаку суммы.

Если операнд А отрицателен и больше, чем операнд В, то сумма получается в прямом коде, выходной сигнал элемента И 8 равен "О", выходной блок 5 инвертирования кодов пропускает прямой код, а выходной сигнал сумматора 13 по модуло два равен н1", что соответствует отрицательному знаку суммы.

Если операнд А отрицателен и меньше, чем операнд В, то сумма получается в инверсном коде, выходной сигнал элемента И 8 равен "1", выходной блок 5 инвертирования кодов инвертирует код суммы, а выходной сигнал сумматора 13 по модулю два равен "0", что соответствует положительному знаку суммы.

Таким образом, введение в состав двоична-десятичного сумматора элементов И, НЕ и сумматоров по модулю два позволяет расширить функциональные возможности устройства для суммирования двоична-десятичных кодов за счет того, что входы устройства инвариантны любым сочетаниям знаков операндов. При этом отпадает необходимость перемены операндов местами, а, следовательно, и в дополнительной аппаратуре для коммутации кодов, которая весьма громоздка. Таким образом, получено устройство чисто комбинационного типа, обладающее высоким быстродействием, которое ограничивается только задержками логических элементов.

30I9443

Составиле Составитель А . Степанов

Редактор А «Козориз Техреду О.Неце Код ектоп А. Тяско кР

Заказ 3705/43 Тираж 704 Подписно

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 0 Москва Ж-Я Рауаская набд д. 4/g

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