Комбинационный сумматор

Комбинационный сумматор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.

Известны комбинационные сумматоры (см., например, рис.9.2а на стр.98 в книге Браммер Ю.А. Цифровые устройства: Учеб. пособие для вузов / Ю.А.Браммер, И.Н.Пащук. - М.: Высш. шк., 2004 г.), которые формируют двоичный код суммы двух одноразрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных комбинационных сумматоров, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается сложение трехразрядных двоичных чисел, а также элементный базис, образованный логическими элементами трех типов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип комбинационный сумматор (рис.1.346 на стр.56 в книге Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. - М: Радио и связь, 1988 г.), который содержит элемент И, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и формирует двоичный код суммы двух одноразрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается сложение трехразрядных двоичных чисел.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения формирования двоичного кода суммы двух трехразрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами, при сохранении элементного базиса прототипа.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в комбинационном сумматоре, содержащем элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и элемент И, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены семь элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и пять элементов И, причем первый и второй входы i-го ( i = 1,6 ¯ ) элемента И соединены соответственно с первым и вторым входами i-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый, второй входы j-го (j∈{4,5}) и первый, второй входы k-го (k∈{6,8}) элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с выходами (j-3)-го элемента И, (j-2)-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выходами {k-1)-го элемента И, (k-1)-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а первый, второй входы седьмого и первый, второй входы r-го (r=1,3) элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с выходами пятого, третьего элементов И и r-м, (3+r)-м входами комбинационного сумматора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого образованы соответственно выходами первого, четвертого, шестого и восьмого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

На чертеже представлена схема предлагаемого комбинационного сумматора.

Комбинационный сумматор содержит элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1₁, …,1₈ и элементы И 2₁, …, 2₆, причем первый и второй входы элемента 2_i ( i = 1,6 ¯ ) соединены соответственно с первым и вторым входами элемента 1_i первый, второй входы элемента 1_i (j∈{4,5}) и первый, второй входы элемента 1_k (k∈{6,8}) соединены соответственно с выходами элементов 2_j-3, 1_j-2 и 2_k-2, 1_k-1, а первый, второй входы элемента 1₇ и первый, второй входы элемента 1_r ( i = 1,3 ¯ ) соединены соответственно с выходами элементов 2₅, 2₃ и r-м, (3+r)-м входами комбинационного сумматора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого образованы соответственно выходами элементов 1₁, 1₄, 1₆ и 1₈.

Работа предлагаемого комбинационного сумматора осуществляется следующим образом. На его первый, второй, третий и четвертый, пятый, шестой входы подаются соответственно двоичные сигналы a ₀, a ₁, a ₂∈{0,1} и b₀, b₁, b₂∈{0,l}, которые задают трехразрядные двоичные числа A=a ₂ a ₁ a ₀, B=b₂b₁b₀ так, что a ₂, b₂ и a ₀, b₀ есть старшие и младшие разряды соответственно. В представленной ниже таблице приведены значения действующих на выходах предлагаемого сумматора сигналов s₀,s₁,s₂,s₃ для всех возможных наборов значений сигналов a ₀, a ₁, a ₂, b₀, b₁, b₂.

№	a 2 a 1 a 0	b2b1b0	s3s2s1s0	№	a 2 a 1 a 0	b2b1b0	s3s2sls0
1	ООО	000	0000	33	000	100	0100
2	001	000	0001	34	001	100	0101
3	010	000	0010	35	010	100	0110
4	011	000	0011	36	011	100	0111
5	100	000	0100	37	100	100	1000
6	101	000	0101	38	101	100	1001
7	110	000	000	39	110	100	1010
8	111	000	0111	40	111	100	1011
9	000	001	0001	41	000	101	0101
10	001	001	0010	42	001	101	0110
11	010	001	0011	43	010	101	0111
12	011	001	0100	44	011	101	1000
13	100	001	0101	45	100	101	1001
14	101	001	0110	46	101	101	1010
15	по	001	0111	47	110	101	1011
16	111	001	1000	48	111	101	1100
17	000	010	0010	49	000	110	0110
18	001	010	0011	50	001	110	0111
19	010	010	0100	51	010	110	1000
20	011	010	0101	52	011	110	1001
21	100	010	0110	53	100	110	1010
22	101	010	0111	54	101	110	1011
23	110	010	1000	55	110	110	1100
24	111	010	1001	56	111	110	1101
25	000	011	0011	57	000	111	0111
26	001	011	0100	58	001	111	1000
27	010	011	0101	59	010	111	1001
28	011	011	0110	60	011	111	1010
29	100	011	0111	61	100	111	1011
30	101	011	1000	62	101	111	1100
31	110	011	1001	63	110	111	1101
32	111	011	1010	64	111	111	1110

Таким образом, на выходах предлагаемого сумматора получим четырехразрядное двоичное число S=s₃s₂s₁s₀=A+B.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый комбинационный сумматор построен в элементном базисе прототипа и обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, поскольку формирует двоичный код суммы двух трехразрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.

Комбинационный сумматор, содержащий элемент И, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и отличающийся тем, что в него дополнительно введены семь элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и пять элементов И, причем первый и второй входы i-го ( i = 1,6 ¯ ) элемента И соединены соответственно с первым и вторым входами i-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый, второй входы j-го (j∈{4,5}) и первый, второй входы k-го (k∈{6,8}) элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с выходами (j-3)-го элемента И, (j-2)-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выходами (k-2)-го элемента И, (k-1)-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а первый, второй входы седьмого и первый, второй входы r-го ( r = 1,3 ¯ ) элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с выходами пятого, третьего элементов И и r-м, (3+r)-м входами комбинационного сумматора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого образованы соответственно выходами первого, четвертого, шестого и восьмого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.