Сумматор в знакоразрядной позиционно-остаточной системе счисления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН Ц 9) (И) 7/49 С 06 ПИСА БРЕТЕНИЯ адал,фъъФ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ нко лиьью па ССР84 я з преов 84.Р85. в с ф ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(56) Авторское свидетельство Сф 1188731 ф кл. С 06 Р 7/49 юАвторское свидетельство СССВ 1236473, кл. С 06 Р 7/72, 1Авторское свидетельство ССУ 1285468, кл. С 06 Р 7/72, 1(57) Изобретение относится к вычтельной технике и может быть исзовано в цифровых вычислительныхшинах высокого быстродействия.изобретения является сокращениературных затрат. Это достигаетссчет сокращения избыточности вставлении операндов и результаткодом системы счисления остаточклассов, Сокращение избыточностинадцатого элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами четвертого,пятого, седьмого элементов И, с вторым входом третьей группы блока, второй вход четырнадцатого элемента ИЛИ,третий выход блока объединены междусобой и подключены к выходу двенадцатого элемента ИЛИ, четвертый выходгруппы блока, вход восьмого элемента 1 рНЕ объединены между собой и подключены к выходу четырнадцатого элементаИЛИ, выход восьмого элемента НЕ является вторым выходом блока, первый ивторой входы первого элемента И соединены соответственно с выходами первого и четвертого элементов НЕ, входчетвертого элемента НЕ, второй входодиннадцатого элемента И объединен.между собой и подключены к выходу дОшестого элемента ИЛИ, второй входдесятого элемента И, первый входодиннадцатого элемента И объединенымежду. собой и подключены к выходуседьмого элемента ИЛИ, первый входдесятого элемента И соединен с выходом первого элемента И, первый и третий входы восьмого элемента И соединены соответственно с выходами второго и пятого элементов НЕ, а выход со Оединен с вторым входом девятого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом одиннадцатого элемента И первый и третий входы девятогоэлемента И соединены соответственнос выходами шестого и третьего элементов НЕ, а выход девятого элемента Исоединен с вторым входом десятогоэлемента ИЛИ, первый вход которогосоединен с выходом десятого эле 40мента И, вторые входы тринадцатого, четырнадцатого, пятнадцатого элементов И объединены между собой иподключены к выходу двенадцатого элемента И, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом седьмого элемента НЕ и первымвходом четвертой группы блока, входседьмого элемента НЕ соединен с выходом восьмого элемента ИЛИ, первый ивторой входы которого подключены соответственно к второму и первому входам третьей группы блока, выход девятого элемента ИЛИ соединен с первымвходом тринадцатого элемента И,выходкоторого является пятым выходом груп пы блока, первый вход тринадцатогоэлемента ИЛИ, первый вход четырнадцатог о элемента И объединены между собой и подключены к выходу десятого элемента ИЛИ, выход четырнадцатого элемента И является шестым выходом группы блока, выход тринадцатого элемента ИЛИ соединен с первым входом пятнадцатого элемента И, выход которого является седьмым выходом группы блока.5. Сумматор по и.1, о т л и ч аю ш и й с я тем, что блок сравнения промежуточной суммы с набором констант содержит сорок элементов И, двенадцать элементов ИЛИ, девять элементов НЕ, причем первые входы седьмого, шестнадцатого, двадцать второго, двадцать пятого, тридцать третьд. его, тридцать седьмого элементов И, гретий выход второй группы блока объединены между собой и подключены к выходу первого элемента И, первый вход которого объединен с вторым входом третьего элемента И, входом первого элемента НЕ и подключен к третьему входу блока, второй вход десятого элемента И, первые входы одиннадцатого, пятнадцатого, двадцать первого, двадцать шестого, тридцать четвертого, тридцать шестого элементов И, второй выход второй группы блока подключены к выходу вто" рого элемента И, первый вход которого объединен с первым входом третьего элемента И и подключен к выходу второго элемента НЕ, вход которого объединен с вторым входом первого элемента И, первым входом четвертого элемента И и подключен к четвертому входу блока, вторые входы второго и четвертого элементов И объединены между собой и подключены к выходу первого элемента НЕ, четвертый выход второй группы блока, первый вход первого элемента ИЛИ, первый вход пятого элемента И, второй вход четырнадцатого элемента И, первые входы девятнадцатого, тридцать первого элементов И объединены между собой и подключены к выходу третьего элемента И, первый выход второй группы блока, вход третьего элемента НЕ, первый вход девятого элемента И объединены между собой и подключены к выходу первого элемента ИЛИ, второй вход двадцать третьего элемента И подключен к выходу третьего элемента НЕ, пятый выход второй группы блока, первые входы шестого, тринадцатого, двадцатого, тридцать второго элемен49 20 19 13833тов И, второй вход первого элементаИЛИ объединены между собой и подключены к выходу четвертого элемента И,вход восьмого элемента НЕ, второйвход восемнадцатого элемента И, пер 5вый вход двадцать восьмого элементаИ, второй вход сорокового элемента Иобъединены между собой и подключенык четвертому входу первой группы бла Ока, вход девятого элемента НЕ, вторые входы двадцать девятого, тридцатого элементов И, первый вход .тридцать девятого элемента И объединенымежду собой и подключены к седьмомувходу первой группы. блока, вход четвертого элемента НЕ, первый входдвадцать третьего элемента И объединены между собой и подключены к первому входу второй группы блока, вход 2 Опятого элемента НЕ, третий вход десятого элемента И объединены между собой и подключены к четвертому входувторой группы блока, вход шестогоэлемента НЕ, вторые входы двадцать 25первого, двадцать пятого, тридцатьтретьего, тридцать шестого элементовИ объединены между собой и подключены к третьему входу третьей группыблока, третий вход седьмого элементаИ, четвертые входы одиннадцатого,пятнадцатого элементов .И, третьи входы шестнадцатого, двадцать второгоэлементов И, четвертые входы двадцатьшестого, тридцать четвертого элементов И, третий вход тридцать седьмогоэлемента И объединены между собой иподключены к выходу шестого элементаНЕ, третьи входы одиннадцатого, пятнадцатогоГодвадцать шес тоготридцать 40четвертого элементов И объединенымежду собой и подключены к выходупятого. элемента НЕ, вторые входыседьмого, одиннадцатого, пятнадцатого, шестнадцатого, двадцать второго,двадцать шестого, тридцать четвертого, тридцать седьмого элементов Иобъединены между собой и подключенык выходу четвертого элемента НЕ,третьи входы девятнадцатого, двадцатого элементов И, вторые входы тридцать первого, тридцать второго элементов И объединены между собой иподключены к выходу второго элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключены соответственно к второ му и шестому входам первой группыблока, первые входы восьмого, восемнадцатого, тридцатого элементов И объединены между собой и подключенык выходу седьмого элемента НЕ, входседьмого элемента НЕ, третий входдевятого элемента И, первый вход десятого элемента И объединены междусобой и подключены к выходу третьегоэлемента ИЛИ, третий вход шестогоэлемента И, пятый вход одиннадцатогоэлемента И, третий вход четырнадцатого элемента И, четвертый вход шестнадцатого элемента И, вторые входыдевятнадцатого, двадцать четвертогоэлементов, И, третий вход тридцатьвторого элемента И, второй вход тридцать пятого элемента И, второй входтретьего элемента ИЛИ объединены между собой и подключены к второму входу блока, третий вход пятого элемента И, четвертый вход седьмого эле"мента И, второй вход тринадцатого элемента И, пятый вход пятнадцатогоэлемента И, второй вход двадцатогоэлемента И, втброй вход двадцатьседьмого элемента И, третий входтридцать первого элемента И, второйвход тридцать восьмого элемента И,первый вход третьего элемента ИЛИобъединены между собой и подключенык первому входу блока, вторые входыпятого и шестого элементов И, третийвход тринадцатого элемента И, первыйвход четырнадцатого элемента И объединены между собой и подключены к выходу четвертого элемента ИЛИ, первыйи второй входы которого подключены соответственно к третьему и пятому входам первой группы блока, четвертый вход седьмого элемента ИЛИ, третий вход одиннадцатого элемента ИЛИ объединены между собой и подключены к первому входу третьей группы блока, четвертый вход восьмого элемента ИЛИ, третий вход десятого элемента ИЛИ объединены между собой и подключенык второму входу третьей группы блока,второй вход девятого элемента И подключен к первому входу первой. группыблока, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы пятогоэлемента ИЛИ соединены соответственно с выходами пятого, шестого, седьмого, девятого, десятого и одиннадцатого элементов И, вторые входывосьмого и двенадцатого элементов И,первый вход семнадцатого элемента Иобъединены между собой и подключенык выходу восьмого элемента НЕ, третьивходы восьмого и двенадцатого злемен 21138334922.тов И, второй вход семнадцатого элемента И объединены между собой и подключены к выходу девятого элемента НЕ, выход восьмого элемента И является первым выходом первой группыблока, выход пятого элемента ИЛИ подключен к первому входу двенадцатого элемента И, выход которого является вторым выходом первой группы блока, первый, второй, третий и четвертый входы шестого элемента ИЛИ соединенысоответственно с выходами тринадцато 10 го, четырнадцатого, пятнадцатого ишестнадцатого элементов И, выход шес того элемента ИЛИ подключен к третьему входу семнадцатого элемента И,выход которого является третьим выходом первой группы блока, выход восемнадцатого элемента И является чет25 45 50 55 вертым выходом первой группы блока,первый и второй входы седьмого элемента ИЛИ подключены соответственнок выходам двадцать первого и двадцать второго элементов И, третийвход седьмого элемента ИЛИ, первыйвход восьмого элемента ИЛИ объединены между собой и подключены к выходудвадцать третьего элемента И, первый вход двадцать четвертого элемента И подключен к выходу седьмого элемента 30 ИЛИ, второй и третий входы восьмогоэлемента ИЛИ подключены соответственмого элемента ИЛИ соединен с первымвходом двадцать седьмого элемента И,первый, второй, третий и четвертыйвходы девятого элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами девятнадцатого, двадцатого, двадцать чет 40 вертого, двадцать седьмого элементов И, второй вход двадцать восьмого элемента И, первый вход двадцать девятого элемента И объединены между собой и подключены к выходу девятого элемента ИЛИ, выходы двадцать восьмого и двадцать девятого элементов И являются соответственно пятым и восьмым выходами первой группы блока, выход тридцатого элемента И является седьмым выходом первой группы блока, первый и второй входы десятого элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам тридцать третьего и тридцать четвертого элементов И, выход десятого элемента ИЛИ соединен с первым входом тридцать пятого элементаИ, первый и второй входы одиннадцатоно к выходам двадцать пятого и двадцать шестого элементов И, выход вось го элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам тридцать шестого и тридцать седьмого элементов И, выход одиннадцатого элемента ИЛИ соединен с первым входом тридцать восьмого элемента И, второй вход тридцать девятого элемента И, первый вход сорокового элемента И объединены между собой и подключены к выходу двенадцатого элемента И, выходы тридцать девятого и сорокового элементов И являются соответственно девятым и шестым выходами первой группы блока, первый, второй, третий и четвертый входы двенадцатого элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам тридцать первого, тридцать второго, тридцать пятого, тридцать восьмого элементов И.6. Сумматор по и.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что блок формирования знака содержит два элемента НЕ, шесть элементов ИЛИ и четырнадцать элементов И, причем выход шестого элемента ИЛИ является выходом блока, входы шестого элемента ИЛИ с первого по тринадцатый подключены соответственно к выходам тринадцатого, одиннадцатого, девятого, седьмого, пятого элементов И, к второму входу второй группы блока, к выходам третьего, четвертого, шестого, восьмого, десятого, двенадцатого, четырнадцатого элементов И, первый вход тринадцатого элемента И, первый вход первого элемента ИЛИ объединены между собой и подключены к первому входу третьей группы блока, второй вход тринадцатого элемента И, третий вход одиннадцатого элемента И, третий вход девято-. го элемента И, четвертый вход седьмого элемента И, третий вход пятого элемента И объединены между собойи подключены к третьму входу пятой группы блока, второй вход одиннадцатого элемента И, второй вход второго элемента ИЛИ, второй вход десятого элемента И объединены между собой и подключены к первому входу первой группы блока, первый вход одиннадцатого элемента И, первый вход третьего элемента ИЛИ, первые входы шестого, десятого, двенадцатого элементов И объединены между собой и подключены к первому входу блока, второй вход девятого элемента И, второй вход первого элемента ИЛИ объединены между собой и подключены к второму23 13833 входу третьей группы блока, первый вход девятого элемента И, третий вход седьмого элемента И, второй вход первого элемента И, первые входы второго и четырнадцатого элементов И5 объединены между собой и подключены к выходу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к второму входу блока, второй вход седьмого 10 элемента И, первый вход пятого элемента И, третий вход двенадцатого элемента И объединены между собой.и подключены к третьему входу блока, первый вход седьмого элемента И,вход первого элемента НЕ объединены между собой и подключены к второму входу первой группы блока, второй вход пятого элемента И соединен с выходом первого элемента НЕ первый.и второй 20 входы третьего элемента И подключены соответственно к пятому входу пятой группы блока и выходу четвертого элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключены соответственно к 25 шестому входу четвертой группы блока и выходу первого элемента И, первый вход которого подключен к второму входу четвертой группы блока, первый и второй входы четвертого элемента И подключены соответственно к выходуЯ49 24 пятого элемента ИЛИ и четвертому входу пятой группы блока, первый и второй входы пятого элемента ИЛИ подключены соответственно к выходу второго элемента И и пятому входу четвертой группы блока, второй вход второго элемента И подключен к третьему входу четвертой группы блока, второй и третий входы шестого элемента И подключены соответственно к первому входу четвертой и первому входу пятой групп блока, третьи входы восьмого,.десятого, четырнадцатого элементов И, четвертый вход двенадцатого элемента И объединены между собой и подключены к второму входу пятой группы блока, первый и второй входы восьмого элемента И подключены соответственно к четвертому входу.блока и выходу второго элемента НЕ,вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, третий вход второго элемента ИЛИ, второй вход четырнадцатого элемента И объединены между собой и подключены к третьему входу первой группы блока, второй вход двенадцатого элемента И подключен к четвертому входу первой группы блока.Ю 729гВ га гВЯ АЙВЗ 2 В 7 г383349ар д уд ) Яори с блока Групп сигналв 5 с алоко ыкод Ю Фиг Р Составитель А,Клоа Техред Л, Олийнык рректор М.Демчи Редактор Н аказ Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород,ул.Проектная,4 Тираж 704 ВНИИПИ Государственно по делам изобретени 313035, Москва, Ж, Подписно комитета СС и открытий аушская наб,1383349 10 20 25 30 35 40 представлении операндов и результатадостигается другим методом вводазнака для кодирования цифры, позволяющей сократить диапазон ее представления и использовать новый алгоритм алгебраического сложения в энакоразрядной позиционно-остаточнойсистеме счисления и новые аппаратносхемные решения. Исходя из этого,сумматор в знакоразрядной позиционно-остаточной системе счисления, содержащий группы дешифраторов 1, 2,Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении цифровых вычислительных машин высокого быстродействия, в частности в системах автоматизированного управления и цифровой обработки сигналов,Цель изобретения - сокращение аппаратурных затрат.Особенностью технического решения является реализация нового алгоритма алгебраического суммирования в знакоразрядной позиционно-остаточной системе счисления, основанного на оригинальном методе введения знака.На фиг.1 представлена схема сумматора в знакоразрядной позиционно-остаточной системе счисления; на фиг.2- схема блока сравнения слагаемых с набором констант; на фиг. 3 - схема блока. задания вида операции;на фиг.4- схема блока формирования сигналов переноса; на фиг.5 - схема блока срав.нения промежуточной суммы с набором констант; на фиг.6 - схема блока формирования знака; на фиг.7 - схема сумматора по модулю три; на фиг.8 - схема блока шифрации суммы для модуля три. Сумматор в знакоразрядной позиционно-остаточной системе счисления (фиг.1) содержит первую и вторую группы издешифраторов 1 и 2, блок 3 сравнения слагаемых с набором констант, группу из 4 матриц 4 элементов И, группу изшифраторов 5 сложения, группу из 1 шифраторов 6 вычитания, группу из 1 коммутаторов 7,группу матриц 4 элементов И, группу шифраторов 5 сложения, группу блоков О шифрации суммы, блок 11 сравненияфпромежуточной суммы с набором констант и блок 9 формирования сигналов переноса, содержит блок 3 сравнения слагаемых с набором констант, группу шифраторов 6 вычитания, группу коммутаторов 7, блок 8 задания вида операции и блок 12. формирования знака с соответствующими связями.5 з.п. ф-лы, 8 ил. блок 8 задания вида операции, блок9 формирования сигналов переноса,группу из 1 блоков 10 шифрации суммы,блок 11 сравнения промежуточной суммы с набором констант, блок 12 формирования знака, вход 13 первого слагаемого сумматора, вход 4 второго слагаемого сумматора, вход 15 знака первого слагаемого сумматора, вход 16 знака второго слагаемого сумматора,входы 17, 18 и 19 соответственно отрицательного, нулевого и положительного переносов сумматора, выход 20 15 суммы сумматора, выход 21 знака сумматора, выходы 22, 23 и 24 соответственно отрицательного, нулевого и положительного переносов сумматора,первую 25, вторую 26 .и третью 27 группы выходов блока 3 сравнения слагаемых с набором констант,впервую 28,вторую 29 и третью 30 группы выходов блока 8 задания вида операции,рруппу 31 выходов блока 9 формирования сигналов переноса, вторую группу 32 выходов блока 11 сравнения промежуточной суммы с набором констант.Блок 3 сравнения слагаемых с набором констант (фиг.2) содержит дешифраторы 33 и 34, первый 35 и вто- .рой 36 элементы ИЛИ, первый 37 ивторой 38 элементы НЕ, первый 39,второй 40, третий 41, четвертый 42,пятый 43, шестой 44 и седьмой 45 элементы И; третий элемент ИЛИ 46, восьмой 47 и девятый 48 элементы И, четвертый элемент ИЛИ 49, десятый 50,одиннадцатый 51, двенадцатый 52, тринадцатый 53 элементы И, пятый элемент ИЛИ 54, четырнадцатый элемент40 45 50 55 И 55,первую 56 и вторую 57 группы входов с первого по четвертый выходы 58-61 первой группы 25 выходов блока 3, с первого по четвертый выходы 62-65 второй группы 26 выходов блока 3, с первого,по шестой выходы 66-7 третьей группы 27 выходов блока 3. Дешифраторы 33 и 34 преобразуют код системы остаточных классов в унитарный код. Наиболее целесообразна реализация блока 3 в виде одной программируемой логической матрицы (ПЛМ).Блок 8 задания вида операции (фиг.3) содержит первый 72 и второй 73 элементы НЕ, первый 74, второй 75, третий 76, четвертый 77, пятый 78 и шестой 79 элементы И,первый 80, второй 81, третий 82, четвертый 83 и пятый 84 элементы ИЛИ, третий элемент НЕ 85, седьмой 86, восьмой 87, девятый 88 элементы И, шестой элемент ИЛИ 89, четвертый 90, пятый 91 и шестой 92 элементы НЕ, десятый элемент И 93, первый 94 и второй 95 входы группы блока 8, первый 96 и второй 97 входы блока 8, третий 98, четвертый 99, пятый 100 и шестой 101 входы группы блока 8, с первого по третий выходы 102-104 первой группы 28 выходов блока 8, второй, выход 105 третьей группы 30 выходов блока 8, пврвый 106 и второй 107 выходы второй группы 29 выходов блока 8, первый выход 108 третьей группы 30 выходов блока 8. Наиболее целесообразна реализация блока 8 в виде одной программируемой логической матрицы.Блок 9 формирования сигналов переноса (фиг.4) содержит дешифратор 109, первый 110,:второй 111,третий 12 четвертый 13, пятый 114 элемейты ИЛИ, первый элемент НЕ 115, шестой элемент ИЛИ 116, второй 117, третий 118 и четвертый 119 элементы НЕ, первый элемент И 120, пятый 121 и шестой 122 элементы НЕ, второй 123, третий 124, четвертый 125, пятый 126, шестой 127 и седьмой 128 элементы И, седьмой элемент ИЛИ 129, восьмой 130, девятый31, десятый 132 и одиннадцатый 133 элементы И, восьмой 134, девятый 135 и десятый 136 элементы ИЛИ, седьмой элемент НЕ 137, одиннадцатый 138, двенадцатый.139 и тринадцатый 140 элементы ИЛИ, двенадцатый элемент И 141, четырнадцатый эле" мент ИЛИ 142, тринадцатый 143, четыр 5 О 15 20 25 30 35 надцатый 144, и пятнадцатый 145 элементы И, восьмой элемент НЕ 146, третий 147 и второй 148 входы четвертой группы блока 9, первую группу 149 входов блока 9, четвертый 15 О, третий 151, первый 152 и второй 153 входы второй группы блока 9, второй 154 и первый 155 входы третьей группы блока 9, первый вход 156 четвертой группы блока 9, с первого по третий выходы 157-159 группы 31 выходов блока 9, первый 160 и второй 161 выходы блока 9, четвертый выход 162 группы 31 выходов блока 9, третий выход 163 блока 9, пятый 164, шестой 165 иседьмой 166 выходы группы 31 выходов блока 9.Дешифратор 109 преобразует код системы остаточных классов в унитарный код.Наиболее целесообразна реализация блока 9 в виде одной программируемой логической матрицы.Блок 11 сравнения промежуточной суммы с набором констант (фиг.5) содержит первый 167 и второй 168 элементы НЕ, первый 169, второй 170, третий 171, четвертый 172 элементы И, первый элемент ИЛИ 173, третий 174, четвертый 175, пятый 176 и шестой 177 элементы НЕ, второй 178, третий 179 и четвертый 180 элементы ИЛИ, седьмой элемент НЕ 181, пятый 182, шестой 183 и седьмой 184 элементы И, восьмой 185 и девятый 186 элементы НЕ,восьмой 187,девятый 188, десятый.189 и одиннадцатый 190 элементы И, пятый элемент ИЛИ 191, двенадцатый 192, тринадцатый 193, четырнадцатый 194, пятнадцатый 195 и шестнадцатый 196.элементы И, шестой элемент ИЛИ 197, семнадцатый 198, восемнадцатый 199, девятнадцатый 200,двадцатый 201, двадцать первый 202,двадцать второй 203 и двадцать третий 204. элементы И, седьмой элементИЛИ 205, двадцать четвертый 206,двадцать пятый 207 и двадцать шестой 208 элементы И, восьмой элемент ИЛИ 209, двадцать седьмой элемент И 210,девятый элемент ИЛИ 211, двадцать восьмой 212, двадцать девятый 213, тридцатый 214,тридцать первый 215, тридцать второй 216, тридцать третий 217 и тридцать четвертый 218 элементы И, десятый. элемент КПИ 219, трид цать пятый 220, тридцать шестой 221первой группы блока 12, второй вход300 пятой группы блока 12,Наиболее целесообразна реализация блока 12 формирования знака в виде одной программируемой логическойматрицы.Схема сумматора по модулю три(фиг.8)содержит элементы И 304 иэлементы ИЛИ 305.Дешифраторы 1 и 2 группы преобра-.зуют двоичный код в унитарный.В основу работы устройства положен следующий алгоритм.20Пусть на и-разрядное устройство дляалгебраического сложения, выполненноев знакоразрядной системе счисления спозиционно-остаточным кодированием,поступают два операнда А и В, представленные в форме с фиксированнойзапятой, а результат операции равенС, т,е.оА =(зх 8 п а;а; ) г " (1) 301иВ = (з 18 п Ъ; П Ъ; ) г. (2)оС =(з 3.дп с;с; )г(3)с 35 где зддп аздп Ъ;и з 8 п с, - знак .-й г-ичнойцифры операндовА и В и результата С соответственно;а; Ъ; , с, - абсолютное значение -й цифрыоперандов А, Ви результата С 45 соответственно;- операция конка"тенации (сцепления);г - основание систе мы счисления(г 2). предполагается положительным целымчислом вида =4 К, 1 - 1.В общем случае это ограничение,не являясь обязательным, приводит купрощению устройства. 5 1383349и тридцать седьмой 222 элементы И,одиннадцатый элемент ИЛИ 223, тридцать восьмой элемент И 224, двенадцатый элемент ИЛИ 225, тридцать девятый 226 и сороковой 227 элементыИ, третий 228 и четвертый 229 входыблока 11, четвертый 230 и седьмой231 входы первой группы блока 11,первый 232 и четвертый 233 входывторой группы блока 11, третий вход234 третьей группы блока 11, второй235 и шестой 236 входы первой группы блока 11, первый 237 и второй 238входы блока 11, третий 239 и пятый 240 входы, первой группы блока11, первый 241 и второй 242 входытретьей группы блока 11, первый вход243 первой группы блока 11, с первого по пятый выходы 244-248 второйгруппы 32 выходов блока )1, первый249, второй 250, третий 251, четвертый 252, пятый 253, восьмой 254,сецьмой 255, девятый 256 и шестой257 выходы первой группы блока 11,Наиболее целесообразна реализацияблока 11 в виде одной программируемой логической матрицы.Блок 12 формирования знака (фиг.6)содержит первый 258, второй 259 итретий 260 элементы ИЛИ, первый 261и второй 262 элементы И, четвертый. 263 и пятый 264 элементы ИЛИ, третий 265. и четвертый 266 элементы.И,первый 267 и второй 268 элементы НЕ,пятый 269, шестой 270, седьмой 271,восьмой 272, девятый 273, десятый274, одиннадцатый 275, двенадцатый276, тринадцатый 277 и четырнадцатый 278 элементы И, шестой элементИЛИ 279, третий вход 280 пятой группы блока 12, первый вход 281 третьейгруппы блока 12, второй вход 282 первой группы блока 12, третий вход 283блока 12, второй вход 284 третьейгруппы блока 12, второй вход 285второй группы блока 12, пятый вход286 пятой группы блока 12, шестой287 и второй 288 входы четвертойгруппы блока 12, первый вход 289первой группы блока 2, первый 290и второй 291 входы блока 12, третий292 и пятый 293 входы четвертой группы блока 12, четвертый вход 294 пятой группы блока 12, первый вход295 четвертой группы блока 12,первый вход 296 пятой группы блока.12 четвертый вход 297 блока 12,третий 298 и четвертый 299 входы Основание системы счисления гДиапазон изменения г-ичных цифрпредполагается:а;, 1 Ь с; Е 0,1г/2+1Знаки операндов и результата при 5надлежат множеству, иэ нуля и единицы, т.е.зцп а;, з 8 п Ь з 1.8 п с;: 0,1Если г-ичная цифра положительна,то в знаковом разряде записываетсянуль, если отрицательна, то в знаковом разряде записывается единица,Цифра в г-ичной системе и самооснование г представляются кодом системы счисления остаточных классов(гууг)25г е , , у;, г - наименьшие неотрицательные вычеты по модулям Р; ССОК. Условия формирования сигнала переноса в следующий (-1) г-ичный разряд еът; =1, если (а,+Ь;) ъ (г/2+1)ът. =1, если (а;+Ь;)с (г/2+1)ч. =1, если (а;+Ъ;) с -(г/2+1),Для каждого д-го разряда устрой,ства для алгебраического сложения повсем модулям ССОК вычисления производятся параллельно по идентичнымалгоритмам в два такта. 40В первом такте вычисляется промежуточная суммас(ос -)Р;, если ул =1 (4,4)Во втором такте вычисляется сам результат если Уз л Уюлун =1 (5.1) 50, - у- логические функции. где у Из выражений для ; видно, .что для управления работой сумматора требуется девять управляющих сигналов, а сумматор по каждому иэ оснований ССОК должен формироватв девять различных значений суммы, одно иэ которых с помощью соответствующего управляющего сигнала передается на выход устройства. Однако получающаяся при этом аппаратурная избыточность может быть уменьшена соответствующим выбором оснований ССОК.кДля г = 2 ( 1 с=1,2) по основанию Р, необходимо формировать шесть сумм, а по остальным основаниям -к девять сумм, в случае г=10 по основаниям Р, и Р необходимо формировать шесть сумм, а по остальным основаниям девять сумм.Сумматор в знакоразрядной позиционно-остаточной системе счисления работает следующим образом.Абсолютные значения операндов а и Ь 1 поступают соответственно на первую и вторую группы дешифраторов 1 и 2, выходы которых соединены с соответствующими входами группы матриц 4 элементов И и соответствующими входами блока 3.Разводка выходов элементов И каждой матрицы 4 элементов И группы выполнена таким образом,что на выходах шифраторов 5 и 6 групп формируется промежуточная сумма.в соотве.ствии с формулами (4.1) и (4,4), Значения промежуточной суммыпоступают на первую и вторую группы информационных входов 1-го коммутатора 7 группы. Третья и четвертая группы информационных входов коммутаторов 7 являются соответственно входами пер" вых и вторых констант, определяемых формулами (4.2) и (4.3).Блок 3 (фиг.2) предназначен для анализа расположения операндов на числовой оси, Входными сигналамибло" ка 3 являются г-ичные цифры а; и 1 Ь операндов, поступающие соответственно на дешифраторы 33 и 34, На выходы 58-61, 62-71 блока,З выдаютсясоответственно логические функции2 2 2 24 ф 25 ф 2 бэ 27 й 26 И ЛОгические переменные х, х, х хл,х,ц, х, , поступающие в блоки 8, 9,11 и 12.Блок 8 (фиг.3) предназначен дляформирования логических функций у У Уэ У необходимых для выбораодного из четырех значений ; , атакже логических функций 224, Входными сигналами блока 8 являются знаки операндов и логическиепеременные х х , ххв, хЛогические функции у, УУз У 4выдаются на выходы 108, 107, 06 и105 блока 8. Логические функции 22 24 выдаются на выходы 102 - 1 О104 блока 8.Значения промежуточной суммы с выходов группы коммутаторов 7 поступают на соответствующие группы информационных ВходоВ шифратороВ 1 О Группы 5и первую группу входов блока 9 формирования сигналов переноса,Блок 9 формирования сигналов переноса (фиг,4) предназначен для формирования сигналов переноса в следую+ -1щий старший г-ичный разряд м;ологических функций Н 4, Н Нб,Н Н и логических функций уу , Входными сигналами блока 9 формирования сигналов переноса являются 25логические функции 2 г г 24,е, 2 ю е ( 2 2СиГналы переноса ыы,ч; выдаются на выходы 163, 160 и 161 блока 9 формирова"ния сигналов переноса и с них на выходы 22 - 24 сумматора. Логическиефункции Н 4, Н Н Н дН,4 выдаются на выходы 158, 157, 159, 165,164блока 9 формирования сигналов переноса. Логические Функции уон ун выдаются на выходы 162 и 166 блока 9формирования сигналов переноса, с которых поступают в блоки 11 и 12. Блок 11 (фиг.5)предназначен для 40 формирования девяти сигналов управления, используемых для выбора одного из девяти значений, а такжелогических функций ецЕа2 зфи сигналами блока 411 являются знаки операндов, логические Функции 2 28, 24 Ео24Н Н Нб НН 14 У 1 о У 1 налы переносов из младшего г-ичного1разряда ы , ю; . На выходах шифраторов 10 по формулам (5.1)-(5,9) формируется значение, представляющее собой результат алгебраического сложения по соответствующему модулю ССОК,55Знак результата операции алгебраического сложения вычисляется блоком 12 формирования знака на основе.сигналов, полученных с блоков 3, 8, 9 и 1 сумматора, т.е. логических функчЦИИ 2 Еб Еч 23 2 о 211 212 2Ею Еь Н 4 Н Нб, Н Н,4 у у сигналов переноса из младшео го г-ичного разряда, ы;, сигналов переноса в старший г-ичный разоряд ч ,. ю, . Знак с выхода блока 12 поступает на выход 21 сумматора. Формула изобретения41. Сумматор в знакоразрядной позиционно-остаточной системе счисления, содержащий две группы дешифраторов, группу матриц элементов И, группу шифраторов сложения, группу блоков шифрации суммы, блок формирования сигналов переноса и блок сравнения промежуточной суммы с наборомконстант, причем входы первого и второго слагаемых сумматора соединены соответственно с входами дешифраторов первой и второй групп, выходы 1-х дешифраторов первой.и второй групп (1=1-- количество модулей системы остаточных классов) соединены соответственно с первыми и вторыми входами элементов И 1-й матрицы группы, выходы элементов И которой соединены с входами 1-го шифратора сложения группы, первый, второй и третий выходы блока формирования переносов являются соответственно выходами отрицательного, нулевого и положительного переноса сумматора, входы отрицательного и положительного переноса которого соединены соответственно с первым и вторым входами блокасравнения промежуточной суммы с набором констант, группа выходов блока формирования сигналов переноса соединена с первой группой входов блока сравнения промежуточной суммы с набором констант, первая группа выходов которого соединена с входами разрешения группы блоков шифрации суммы группы, выходы которых являю - ся выходом суммы сумматора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат, он содержит блок сравнения слагаемых с набором констант, блок задания вида операции, блок формирования знака, группу шифраторов вычитания и группу коммутаторов, причем выходы дешифраторов первой и второй групп соединены соответственно с первой и второй группами входов блока сравнения сла13833гаемых с набором констант, входы первой группы блока формирования сигналов переноса соединены соответственно с выходами коммутаторов группы,5 первый, второй, третий и четвертый информационные входы 1-го коммутатора группы соединены соответственно с выходом 1-го шифратора сложения группы, 1-го шифратора вычитания группы, с 1-м входом первой константы группы сумматора и с 1-м входом второй константы группы сумматора, входы соответствующих шифраторов сложения группы и шифраторов вычитания группы объединены, вход знака первого слагаемого сумматора соединен с первым входом блока задания вида операции и с третьим входом блока сравнения промежуточной суммы с набором . 2 О констант, вход знака второго слагаемого сумматора соединен с вторым входом блока задания вида операции и четвертым входом блока сравнения промежуточной суммы с набором кон стант, входы отрицательного и нулевого переносов сумматора соединены соответственно с первым и вторым входами блока формирования знака, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами блока формирования сигнала переноса, вторая группа входов которого соединена с первой группой выходов блока сравнения слагаемых с набором констант, вторая группа выходов которого соединена с второй группой входов блока сравнения промежуточной суммы с набором констант и первой группой входов бло О ка формирования знака, выход которого является выходом знака сумматора, третья группа выходов блока сравнения слагаемых с набором констант соединена с группой входов блока задания вида операции, первая группа выходов которого соединена с третьей группой входов блока формирования сигналов переноса, с третьей группой входов блока сравнения промежуточной50 суммы с набором констант и второй группой входов блока формирования знака, третья группа входов которого . соединена с второй группой выходов блока задания вида операции, вторая и третья группы выходов которого сое динены с управляющими входами коммутаторов группы, группа выходов блока формирования сигналов переноса 49 12соединена с четвертой группой входов блока формирования знака, пятая группа входов которого соединена с четвертой группой входов блока формирования сигналов переноса и второй группой выходов блока сравнения промежуточной суммы с набором констант.2. Сумматор по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что блок сравнения слагаемых с набором констант содержит два дешифратора, пять элементов ИЛИ, четырнадцать элементов И, два элемента НЕ, причем входы первого. и второго дешифраторов являются соответственно входами первой и второй групп блока, первые входы девятого и четырнадцатого элементов И, третий выход третьей группы блока объединены между собой и подключены к первому выходу первого дешифратора, вторые входы восьмого и четырнадцатого элементов И, четвертый выход третьей группы блока объединены между собой и подключены к первому выходу второго дешифратора, второй выход первого дешифратора соединен с первым входом восьмого элемента И,второй выход второго дешифратора соединен с вторым входом девятого элемента И, выходы восьмого и девятогоэлементов И соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого явля-, ется вторым выходом второй группыблока, выходы с третьего по (г/4-2)-й первого и второго дешифраторов соединены соответственно с входами с первого по (г/4 - 4)-й первого и второго элементов ИЛИ, первый вход тринадцатого элемента И, (г/4 - 3)-йвход первого элемента ИЛИ объединены между собой и подключены к (г/4-1)- му выходу первого дешифратора, первые входы седьмого и одиннадцатого элементов И, (г/4-2)-й вход первого элемента ИЛИ объединены между собой и подключены к г/4-му выходу первого дешифратора, первые входы пятого, десятого элементов И, (г/4-1)-й вход первого элемента ИЛИ, первый выход третьей группы блока (г - основание системы счисления) объединены между собой и подключены к (г/4+1)-му выходу первого дешифратора, первые входы шестого, двенадцатого элементов И, (г/4)-й вход первого элемента ИЛИ, второй выход третьей группы блока объединены между собой и под"14 49 13 13833 ключены к (г/4+2) -му выходу первогодешифратора, первые входы первого и четвертого элементов И, вход первого элемента НЕ объединены между собой5 и подключены к выходу первого элемента ИЛИ, первые входы второго и третьего элементов И объединены между собой и подключены к выходу первого элемента НЕ, второй вход двенадца того элементаИ, (г/4-3)-й вход второго элемента ИЛИ объединены между собой и подключены к (г/4-1)-му выходу второго дешифратора, вторые входы шестого, десятого элементов И, (г/4-2)-й вход второго элемента ИЛИ объединены между собой и подключены к г/4-му выходу второго дешифратора, вторые входы пятого и одиннадцатого элементов И, (г/4-1)-й вход второго 20 элемента ИЛИ, шестой выход третьей группы блока объединены между собой и подключены к (г/4+1)-му выходу второго дешифратора, вторые входы седьмого и тринадцатого элементов И, 25 г/4-й вход второго элемента ИЛИ, пятый выход третьей группы блока объединены между собой и подключены к (г/4+2)-му выходу второго дешифратора, вторые входы первого и третьего элементов И, вход второго элемента НЕ объединены между собой и подключены к выходу второго элемента ИЛИ, вторые входы второго и четвертого элементов И объединены между собой35 и подключены к выходу второго эле" мента НЕ, выходы первого, второго, третьего и четвертого элементов И являются соответственно первьщ, вторым, третьим и четвертым выходами 4 О первой группы блока, первый, второй и третий входы третьего элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами пятого, шестого и седьмого элементов И, первый, второй, третий и четвер тый входы пятого элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами десятого., одиннадцатого, двенадцатого и тринадцатого элементов И, выходы третьего, пятого элементов ИЛИ, четырнадцатого элемента И являются соответственно первым, третьим и четвертым выходами второй группы блока.3. Сумматор по п.1, о т л и ч аю ш и й с я тем, что блок задания вида операции содержит шесть элементов НЕ, шесть элементов ИЛИ и десять элементов И, причем третий вход первого элемента И, второй вход второго элемента И объединены между собой иявляются первым входом группы блока,четвертый вход первого элемента И,первый вход второго элемента И,третьи входы седьмого и девятого элементов И объединены между собой и являются пятым входом группы блока,первый вход первого элемента И, второй вход четвертого элемента И, первый вход шестого элемента И объединены между собоь и подключены к выходу первого элемента НЕ, второйвход первого элемента И, третий входчетвертого элемента И, второй входпятого элемента И, вход второго элемента НЕ объединены между собой иявляются вторым входом блока, третийвход второго элемента И, первый вход.третьего элемента И, первый вход пятого элемента И, вход первого элемента НЕ объединены между собой и являются первым входом блока, четвертыйвход второго элемента И, вторые входы третьего и шестого элементов Иобъединены между собой и подключенык выходу второго элемента НЕ, третийвход третьего. элемента И, первый входчетвертого элемента И объединены между собой и являются вторым входомгруппы блока, четвертые входы третьего и четвертого элементов И, вторыевходы седьмого и восьмого элементовИ объединены между собой и являютсятретьим входом группы блока, первыевходы первого и четвертого элементовИЛИ объединены между собой и подключены к выходу первого элемента И,второй вход четвертого элемента ИЛИ,первый вход второго элемента ИЛИ объединены между собой и подключены квыходу второго элемента И, третийвход четвертого элемента ИЛИ, второйвход первого элемента ИЛИ объединенымежду собой и подключены к выходутретьего элемента И, четвертый входчетвертого элемента ИЛИ соединен свыходом третьего элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами пятогои шестого элементов И, пятый входчетвертого элемента ИЛИ, второй входвторого элемента ИЛИ соединены междусобой и подключены к выходу четвертого элемента И, выходы первого и второго элементов ИЛИ являются соответственно первым и вторым выходами первой группы блока, первый вход десятого элемента И, вход третьего элемен138 5 10 15та НЕ, первые входы седьмого, восьмого и девятого элементов И объединены между собой и подключены квыходу четвертого элемента ИЛИ,второй, третий, четвертый входы десятого элемента И соединены соответственно с выходами четвертого, пятого ишестого элементов НЕ, первый входпятого элемента ИЛИ, вход четвертого.элемента НЕ, первый выход второйгруппы блока объединены между собойи подключены к выходу седьмого эле.мента И, второй вход пятого элементаИЛИ, первый вход шестого элементаИЛИ, вход пятого элемента НЕ объединены между собой и подключены к выходу восьмого элемента И, третийвход пятого элемента ИЛИ, второй входшестого элемента ИЛИ, вход шестогоэлемента НЕ объединены между собой иподключены к выходу девятого элемента И, третий вход восьмого элементаИ, второй вход девятого элемента Иявляются соответственно шестым и четвертым входами группы блока, выход,пятого элемента ИЛИ является соответственно третьим выходом первойгруппы блока, выходы третьего элемента НЕ, десятого элемента И, шестого элемента ИЛИ являются соответственно вторым и первым выходами третьей группы блока, вторым выходОм вторбй группы блока,4. Сумматор по п.1, .о т л и ч аю щ и й с я тем, что блок формирования сигналов переноса содержит дешифратор, пятнадцать элементов И,четырнадцать элементов ИЛИ, восемьэлементов НЕ, причем вход дешифратора является первой группой входовблока, первый выход и группа выходовс (т/4+2)-го по ( Р - г/4-2)-й дешифратора ( Р - диапаэон системы остаточных классов) подключены к входам первого элемента ИЛИ, группа выходов(Р - г/2+1)-й выходы дешифратора подключены к входам третьего элементаИЛИ, группа выходов дешифратора с(Р - г/2+2)-го по (г/4+1)-й подключена к входам четвертого элементаИЛИ, вход третьего элемента НЕ соединен с (Р - г/2-3)-м входом второго элемента ИЛИ, второй выход группыблока, вход шестого элемента НЕ, второй вход тринадцатого элемента ИЛИ,3349 16 первый вход третьего элемента ИЛИобъединены между собой, первый выходгруппы блока соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, третийвыход группы блока, вход пятого элемента НЕ, третий вход третьего элемента ИЛИ объединены между собой,вход второго элемента НЕ соединен спервым входом четвертого элементаИЛИ, первый вход пятого элемента ИЛИ соединен с выходом второго элементаИЛИ, второй вход пятого элемента ИЛИ,вход первого элемента НЕ объединеныежду собой и подключены к выодутретьего элемента ИЛИ, третий входпятого элемента ИЛИ, первый вход шестого элемента ИЛИ объединены междусобой и подключены к выходу четверто"го элемента ИЛИ, второй вход шестогоэлемента ИЛИ соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первые входы второго, третьего, четвертого, пятогоэлементов И объединены между собойи подключены к выходу пятого элемента ИЛИ, вторые входы второго и третьего элементов И, первый вход шестогоэлемента И объединены между собой иподключены к третьему входу четвертой группы блока, вторые входы четвертого, пятого элементов И, первыйвход седьмого элемента И объединенымежду собой и подключены к второмувходу четвертой группы блока, третьивходы второго, четвертого элементовИ, второй вход восьмого элемента Иобъединены между собой и подключенык четвертому входу второй группыблока, третьи входы третьего и пято го элементов И, второй вход девятогоэлемента И объединены между собойи подключены к третьему входу второйгруппы блока, вторые входы шестогои седьмого элементов И, первый входседьмого элемента ИЛИ объединенымежду собой и подключены к первомувходу второй группы блока, второйвход седьмого элемента ИЛИ подключенк второму входу второй группы блока,первый, второй, третий, четвертыйвходы одиннадцатого элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами второго, третьего, шестого элементов И,первым входом третьей группы блока,первый вход четырнадцатого элементаИЛИ, первый выход блока объединенымежду собой и подключены к выходуодиннадцатого элемента ИЛИ, первый,второй, третий и четвертый входы две