Устройство для суммирования чисел

Устройство для суммирования чисел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММИРОВАНИЯ ЧИСЕЛ, содержащее накапливающий сумматор, первый триггер, три . элемента И, два элемента ИЛИ, два элемента НЕ и элемент задержки, причем входы разрядов накапливающего сумматора соединены с разрядами входной щины устройства, выходы разрядов накапливающего сумматора соединены с разрядами выходной шины устройства, вход установки в нулевое состояние накаплавающего сумматора соединен с шиной сброса устройства, управляющая шина устройства соединена с управлявшим входом накапливающего сумматора, выход переноса старшего разряда которого соединен с первым входом первого элемента И и через первый элемент НЕ с первым входом второго элемента И, входная шина знака устройства соединена с вторым входом второго элемента И и через второй элемент НЕ - с вторым входом первого элемента И, прямой выход первого триггера подключен к третьему входу первого элемента И, а инверсный выход подключен к третьему входу второго элемевгта И, прямой выход первого триггера соединен с выходной шиной знака устройства, о т л я ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональные воэможностей устройства за счет возможности формирования признака переполнения, усгройсгво содержит четэертый:элеменг И и второй триггер, четвертый вход второго элемента И соединен с первым входом третьего элемента. И и через элемент задержки подключён к управляющей шине устройства, второй вход третьего элемента И соединен с первым входом второго элемента И, третий вход соединен О) с третьим входом первого элемента И, а четвертый вход третьего элемента И С соединен с входной штшой онака устройства , первый вход четвертого элемента И подключен к первому входу первого элемента И, второй вход - к второму входу первого элемента И, а третий вход к третьему входу второго элемента И, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с нулевым входом второго триггера и шшгой сброса устройства, а выход подключен к нулевому входу первого триггера, выход второго элемента И соединен с единичным входом первого триггера, выходы третьего и четвертого элементов И соединены с соответствующими входами вторсяч) элемента ИЛИ, выход которого подключен к ещшичному входу второго триггера, прямой выход которого подключен к шине переполнения устройства.

()9) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(S9 G06 F. 7/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABT0PCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 340 1630/18-24 ,: (22) 22. 02.82 (46) 23.06.83. Бюл. K 23 (.72) В; С.Воэняк, З,И.Домбровский и

М. А.Дуда (71) Тернопольский финансово- кономический институт (53) 681.325.5 (088.8) (56) 1. Дроздов E.À., Комарнипкий В.А., Пятибратов А.П. Электронные иифровые вычислительные машины. М., Воениздат, 1968, с. 413, рис. 7.25.

2. Авторское свицетельство СССР

¹ 637812, кл. G 06 F 7/50, 1976 . (прототип) ° (54) (57.) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММИРОВАНИЯ ЧИСЕЛ, содержащее накапливающий сумматор, первый: триггер, . три элемента И, цва элемента ИЛИ, цва элемента HE и элемент задержки, причем входы раэряцов накапливающего сумматора соецинены с разрядами входной шины устройства, выходы разрядов накапливающего. сумматора соецинены с разрядами выходной шины устройства, вход установки в нулевое состояние накапл ь. вающего сумматора соединен с шиной с6роса устройства ynpaansaomas шина устройства соединена с управляющим входом накапливающего сумматора, выход переноса старшего разряда которот о .соединен с первым входом первого элемента И и через первый элемент HEс первым входом второго элемента И, входная шина знака устройства соединена с вторым входом второго элемента И и через второй элемент НŠ— с вторым входом первого элемента И, прямой выход первого триггера подключен к третьему входу первого элемента И, а инверсный выхоц подключен к третьему входу второго элемента И, прямой выход первого триггера соединен с выходной шиной знака устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функпиональнык воэможностей устройства за счет возможности формирования признака переполнения, устройство содержит четвертый элемент И и второй триггер, четвертый вход второго элемента И соединен с первым входом третьего элемента. И и через элемент задержки подключен к управляющей шине устройства, второй вход третъего элемента И соединен с первым вхоцом второго элемента И, третий вход соединен с третьим входом первого элемента И, а четвертый вход третьего элемента И соединен с входной шиной анака уотройства, первый вход четвертого элемента

И подключен к первому входу первого элемента И, второй вход — к второму входу первого элемента И, а третий вхоцк третьему входу второго элемента И, выход первого элемента И соецинен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с нулевым входом второго триггера и шиной сброса устройства, а выход подключен к нулевому входу первого триггера, вы» ход второго элемента И соединен с единичным входом первого триггера, выходы третьего и четвертого элементов И соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к единичному входу второго триггера, прямой выход которого подключен к шине переполнения устройства.

1 102

Изобретение относится к вычислитель. ной технике и может быть использовано в арифметический устройствах ЭВМ.

Известно устройство для суммирования чисел, содержащее накапливающий сумматор, знаковый разряд которого содержит счетный триггер, элемент задержки, два элемента И и два элемента ИЛИ, соответствующим образом связанные между собой (1) .

Известно также устройство цля суммирования чисел, содержащее накапли вающий сумматор и узел определения знака, содержащий счетный триггер, три: элемента И, цва элемента ИЛИ, .два элемента HE и элемент задержки, соответствующим образом связанные между собой (2) .

Недостатками известных устройств являются низкое быстродействие из.-ea большого времени определения знака ре- зультата, и ограниченные функциональные возможности из-а . отсутствия возможности формирования признака переполне».

Белью изобретения является повышение быстродействия и расширение: функциональных возможностей устройст

sa цля суммирования чисел за счет возможности формирс вания признака пере-, полнения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство цля суммирования чисел, содержащее накапливающий сумматор, первый триггер, три элемента И, два элемента ИЛИ, два элемента HE.и элемент задержки, причем входы разрядов накапливающего сумматора соединены с разрядами входной шнны устройства, выходы разрядов накапливающего сумматора соединены с разрядами вйхоцной шины устройства, вход устайовки в нутора соединен с шиной сброса устройства, управляющая шина устройства сое-. динена с управляющим входом накапливающего сумматора, выход переноса старшего разряда которого соединен с первым входом первого элемента И и .через первый элемент HE с первым вхоцом второго элемента И, входная шина знака устройства соединена с вторым входом второго, элемента И и через второй элемент HE - с вторым входом пер вого элемента И, прямой выход первого триггера подключен к третьему входу первого элемента И, а инверсный выход поцключен к третьему входу второго элемента И, прямой выход первого тритгера соединен с выходной шиной знака устройства, содержит четвертый элемент

И. и второй триггер, четвертый вход второго элемента И соединен с первым входом третьего элемента И и через элемент задержки подключен к управляющей шине устройства,. второй вход третьего.

>< элемента И соединен с первым входом второго элемента И, третий вход - с: третьим входом первого элемента И, а четвертый вход третьего элемента И: соединен с входной шиной знака устрой-!

5 ства первый вход четвертого элемента

И .подключен к первому входу первого элемента И, второй вхоц - к .второму .входу первого элемента И, а третий вход - к третьему входу второго элемента И, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента

ИЛИ, второй вход которого соединен с нулевым входом второго триггера и шиной сброса устройства, а выход подключен. к нулевому входу первого: триггер, . выход второго элемента И соецинен с единичным входом первого триггера,, вь ходы третьего и четвертого элементов

И соединены с соответствующими входами . второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к. единичному входу второго триггера, прямой выход которого. коц- . ключен к шире переполнения устройства.

На чертеже представлена структурная . схема устройства цли суммирования чи сел.

-Устройство соцержит накапливающий: сумматор 1, триггеры 2 и З,.элементы

И 4-.7,: ИЛИ 8 и 9,.НЕ 10 и 11,: эле. мент задержки 12, входную щину 13, 40 входную: шину знака 14, шиФ.яброса 16:,. управляющую: вину 16, выхжщую шину- 17, выхоцняО шину знака 18 и шину пере» полнения. 18.. Сумматор 1 имеет выход переполненйя 20.

45 " .устройство:для суммирования чисел работает слецуюшим . образом. иждое число А, постушцааее s ус г. ройство, представлено N информацион» ными Ф: одним знфорым разрядами, а

5О результат В, .храняшййся. в устройстве, представлен также И кнформационнцмии одним знаковйм разрядами. При этом для каждого числа A информационные разряды постутицот на шину 13, а знаковый разряд - на шину 14. Вместе- с тем положительнЫе числа представляются в прямом коде с нулем в знаковом разряде, а отрицательные - в дополнительном коде с единицей в знаковом разряде.

1024907

Триггер 2 фиксирует переполнение результата суммирования, триггер 3знак числа В, хранящегося в накапж ваюшем сумматоре 1.

Если число В, хранящееся в накапгп ваюшем сумматоре 1, положительное, то триггеры 2 и 3 будут в нулевом и . единичном положениях соответственно.

Если числа А и В положительны, и при их сложении на выходе 20 накапливаюшего сумматора 1 есть единичный сигнал, то этот сигнал через элементы

И:8 ИЛИ 9 устанавливает триер 2 в единичное состояние и тем самым фиксирует признак переполнения результата. . При этом триггер 3 не изменяет своего с осто яния.

Если числа А и В отрицательны, и при их сложении на выходе 20 накапли ваюшего сумматора 1 есть нулевой сигнал, то стробируюший импульс, поступаюший на шину 16, через элемент за.держки 12, элементы И 4 ИЛИ 9 уста навливает. триггер 2 в единичное состояние и тем самым фиксирует признак переполиейия результата. При этом триггер 3 не. изменяет своего состояния.

Если числа А и B положительны или число: А- положительное, а число В отрицательное, и при их сложении на выходе . 20 м@капливаюшего сумматора 1 есть нулевой сигнал, то триггеры 2 и 3 не изменяют своего состояния.

Если числа А и В отрицательны или число.А отрицательное, а число В положительное, и при их сложении на выходе 20 накапливающего сумматора 1 есть единичный сигнал, то триггеры 2 и 3 также не изменяют своего состояния.

Если число А положительное, а число

В отрицательное, и на выходе 20 накапливаюшего сумматора 1 есть единичный . сигнал, то этот сигнал через элементы

И 7 и ИЛИ 8 устанавливает триггер 3 в нулевое состояние.

В рлучае, ecmt число А отрицательное, а число В положительное, и на выходе 20 накапливаюшего сумматора 1 есть нулевой сигнал, то стробируюший импульс, 5 поступающий на шину 16, через элемент задержки 12 и элемент И 6 устанавливаеет триггер 3 в единичное состояние.

Такое построение устройства для суммирования чисел выгодно отличает предлагаемое устройство от известного по быстродействию и функциональным возможностям. Так, если время 4 определения знака результата в известном устройстве равно э и Т то в предложенном устройстве. время определения знака результата равно

2о .4 .не+. или и тю

me 4>> - время задержки единичного сигнала элементом задержки;

4„ Ьн.,+щ»времена задержки единичных сигналов соответствующими элементами ИЛИ, И, НЕ;

Ьтс.,Ф. - времена переключения -триггера со счетным входом: и. триггера с установочными зходами соответственио.

В предлагаемом устройстве элемент задержки 12 используется для согласования во времени сигналов на выходе 20 ляюшей шине 16, поэтому время задержки. этого элемента не влияет на время on35 ределения знака результата.

Так как тс + и+ив цен то

41<, время определения знака результата в предлагаемом устройстве примерно в 1,5-2 раза меньше по сравнению с

40 временем определения знака результата в известном устройстве.

Вместе с тем предложенное устройство . 1 формирует признак. переполнения результата, что сушесцвенно расширяет область

45 его использования.

1024907

Составитель А.Суздалев

Редактор B.Äàíêî Техред M.I åðãåëü Корректор B. ярняк

Заказ 4396/45 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР Ч по делам изобретаний и открытий

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

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