Комбинационный сумматор

Комбинационный сумматор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛИCÀÍÈÅ

ИЗОБр тйН-Ия

Союз Советских

Социалистических

Рвсптолик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 42шз, 7/50

Заявлено 15.!11.1968 (№ 1225028/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

МПК G 06f

УДЫ, 681.325.54 (088.8) Комитет по делам иаооретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 03.11.1969. Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания 1 VI I.1969

Авторы изобретешгя

И. В, Прангишвили и Н. Ю. Шаипов

Институт автоматики и телемеханики (технической кибернетики) Заявитель

КОМБИНАЦИОННЫЙ СУММАТОР

Предложение относится к вычислительной технике.

Комбинационный сумматор может быть использован в вычислительных системах высокой производительности, где арифметические операции и кодирование чисел могут выполняться в системе счисления с основанием (— 2).

Известен комбинационный сумматор, оперирующий в (— 2) -ной системе счисления, содержащий блоки поразрядного сложения и логические схемы, где время сложения двух чисел прямо йропорционально числу и разрядов сумматора.

Однако в таком сумматоре при сложении двух чисел переносы как аддитивный, так и субстрактивный, должны пройти через все гг разрядов, что ограничивает его быстродействие.

Предложенный комбинационный сумматор

Отличается тем, что входы слагаемых кан дого разряда подключены к блоку поразрядного сложения, представляющему собой комбинационную логическую схему первого типа, каждая из трех групп выходов которой соответствует условной сумме, аддитивному и субстрактивному переносам. Блок поразрядного сложения слагаемых первого разряда содержит одну группу выходов и выход, соответствующий условной сумме, лужит выходом первого разряда полной суммы. Выходь| блока поразрядного сложения второго разряда под1,лючены 1. Ол01ц Выборки первого > ровня, состоящему из трех комбинационных 705 гических схем второго типа, входами каждой из которых служат выходы, соответствующие аддитивным переносам, условным суммам и субстрактивным переносам, блока поразрядного сложения второго разряда. Управляю10 щис входы подключены к выходам, соотве-,ствующим аддитивному и субстрактивному переносам, блока поразрядного сложения первого разряда. Выход, соответствующий условной сумме, блока выборки первого уровня служит выходом второго разряда полной суммы, а выходы, соответствующие аддитивному и субстрактивному переносам, служат управляющими входами для блока выборки второго уровня. Выходы блока поразрядного сложения последующих четных разрядов подключены к трем блокам выборки первого уровня, каждый из которы. . состоит из трех комбинационных лог1 IBcI II# схем второго типа, причем на вход каждой из IIII псдключены выходы, соотьетствующие условным суммам, аддитивным и субстрактивным переносам, а управляющие входы всех трех комбинационных схем второго типа каждого блока выооркп IlcIIвого у ровня подкл10чень| к DbIxoЗО дам, соответствующим субстрактивному и

236858

Ta6лица (/

7 6 5 4 3 2 1 !

/ |

1 1

1 О 1 1

О ( (1 О (1 1

О 1 1 С,, А, !

О О

1 О

О О о о

1 1 О

О О ! (!

1 1 1

О О О

О; О 1

О

1 О

1 . 1 1 (1 О 1

О О О

О

О, 1

) О О 1 О

1 О

О О

О О !

1 1

О о

1 1 О

О

О

О

1 1 1 о

О О 1

О !

О!

О 1

О!

1 1

О

О О

О . 1 О

О ( (О

S; с!- j !.! !

S; с!

А!

1 с!

А! 1

S;

ci, !-+ !

S. с!,, "4!-, с!

А!-, !

$!

ci, А!.! 1

S;

ci,, Л!,q

Si

ci, А«>

S;

ci„„

А! !

О

О

О

1

О

О

О

О

О

О О

О 1

О О (1 1

О О

1 О

1 1

О 1

О О

1, О

О

О 1

О

О

1

О; О

236858

10 раз.

7 группы l, П илп 111, в зависимости от значения С! 1 и А! (в первой позиции группы I. !

Так как C; (= 1, А, - (— О совпадает со значением С, А, для ьторой группы, то зиа.IV tV IV чение С, С2 1 и А2 (совпадает со значением

11 И 11

S2 — 1, С2 (— О и А2 1=0. Л(аëîïtчио этому путем анализа значений переносов C; (и А; на нечетных поз(щиях заполняют остальные четные столбцы групп 11, (? и VI, а значение сумм 5, в нечетных позициях групп IV, V u 121, переписывают соответственно нечстныч позициям групп 1, 11 и 111.

Рассмотрим определение значений 1, С;

А„(группы 1>II. Значения SI!1 =- О, S2(1 =-1 получают простым перенесением значений

IV IV Ч I I

S1 =: О, S2 — 1, а значения Яз =- О, VI(VI(5>1(S4 -: О, С4 1 — — 1 и А4,(— — О совпадают со (Ъ -1Ч IV зиачеииязш Ьз = О, S I —— О, С4+1 — 1, IV IV IV

А4.1 — — О, так как C2 (— — О и А251 — О совпадают со значением С; =0, Л; =-0 для группы IV. Лналогичным образом определяют значения групп VII, VIII и 1Х. х сх

Г1ля группы Х значения S; = — О, 52 — 1, -> з ---- О, >4х = О получают перенесением значений сумм тех жс позиций группы 711. Так как 5> I I V (I значения С4,1 — 1 и А4 1 — О совпадают со значением С, А, группы VII, то значения

V I I V II VI I

Ss,7,<,з = 1, О, О, 1 и Сз> 1-- О, Аз. (— О определяют значения 5,, C;,I, А;.(В Iсх жс позициях группы Х, что и является окончательным результатом сложения двуx восьмиразрядных чисел (а=8).

Таким образом, рассматриваемый способ обеспечивает сложение двух и=8 разрядных чисел за время Т4 — Т,— T;,+T4 — — 4T,. Здесь

Tp — среднее время, необходимое для сло?кения двух одноразрядных слоь, или среднее время выборки одного числа из трех возможных чисел.

Время 1, необходимое для сложения двух

Iz-разрядных чисел по рассмотренному c!Ioсобу, равно (log>n+1)tp. Поэтому выигрыш âî времени по сравнению с обычным параллелыи.!м сумматором, работающим в (— 2)и ной системе счисления, будет: К =

log. и —, 5

На фиг. 1 и 2 показана полная блок-схема комбинационного восьз(иразрядног0 сумматора, работающего в системе счисления (— 2); на фиг. 3 — схема блока поразрядного суммирования комбинационной логической схемы первого типа; на фиг. 4, 5 и б — блоки выборки соответственно первого, второго и третьего уровней; на фиг. 7 — комбинационная логическая схема второго типа.

Сумматор содер кит блоки порeçp5(äío(о сло?кения — комбинационные лопгческие схс1EIbI 1 первого типа, блоки выборк;! 2, 8 и 4 соответственно первого, второго,(третьего

З0

8 уровней. Объединение блоков поразрядного сложения и блоков выборки первого уровня для двух разрядов слагаемых образует блокэ.

Комбинированные лоп(ческис схемы содержат элементы «И» б, «И.1И» 7 и «НЕ» 8. (л5! большего числа разрядов наращивают типовые блоки.

Предложенный сумматор целесообразно рсализогать на больших иитегральных схез(ах, содержащих несколько тыся компонентов.

Предмет изобретения

Комбинационный сумматор, рабо(ающий в с((стеме счисления (— 2), содержащий блоки

IIopB3p51J((OI C,I0ÆeBI!5I It Олоки BI>toop(4((I(epвой, второй, третьей и т. д. ступеней, Оглича(ои ийс5(тем, что, с целью уирошения 11 lloвышсиия быстродействия, входы cлагаемых каждого ра3ряд,а подк:110чсны к 0;(014 > поразрядного сложения, представляю!цечу собой комб(шационную лопгческую схему пергого п(па, каждая из трех групп выходов которой соответствует условной сумме, адд,(пивному и субстрактивиому переносам, причем блок поразрядного сложения слагаемых первого разряда содержит одну группу выходов t выход, соответствующий условной сумме, служит выходом псрвого разряда полной суммы; выходы блока поразрядного сложения второ(о р азр5(да !log(<.BIO>te((b(к блоку выборки пе(?вого уровня, состоящему из трех комбинационных логических с;ем второго типа, входами каждой из которь(х сл> ?кат Вь!ходы, сооТВсТсТвующие аддитивиым переносам, условным суммам 11 субстрактивным переносам, блока поразрядного сложения второго разряда, управляющие входы подключены к ьыходам, соответствующим аддитивиому и суострактивному переносам, блока поразрядного сложения первого разряда, выход, соответствующий условной сумме, блока выборки первого уровня служит выходом второгo разряда полной суммы, а вь(ходы, соответствующие аддитивному и субстрактивному переносам, служат управляющизш входами для блока выборки второго уровня; выходы блока поразрядного сло?кения последующих четных разрядов подключены к трем блокам выборки первого урОВня, ка?кдый из ETQTopb(x состоит из трех комбинационных лоп(ческих схем второго типа, I(ptt÷eà (I B вход ка?кдой 113 них подключены выходы, соответствующие условным суммам, аддитивиым и субстрактивным переносам, а управляющие входы всех трех комбина и,ионны . схеAI BTopoI 0 типа ка?кдого О loKB

Выборки первого уровня подключены к выходам, соответствующич субстрактивиому и аддитивному переносам, одной из трех групп г>ыходов блока поразрядного сложения предыдущего нечетного разряда; блок выборки втоi0I о уровня состоит из четырех комоинациониых лоп(ческих схем BTopoI типа, причем на входы о шой из них подключены выходы, соотфиг. 5 ыг Б

9 юг. 7

Составитель И. Н. Горелова

Редактор Б. Б. Федотов Техред Т. П. Курилко Корректор Г. И. Плешакова

Заказ 1173)13 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам пзобретеиий1 и открь1тий при Совете Мииистров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2