Устройство для сложения-вычитания

72) Авторь изобретен Научно-исследовательский и прое институт автоматизированных систранспортом газа(71) Заявитель 4 ) УСТРОЙСТВО ОЖЕНИЯ-ВЫЧИТА 1 2 рого операнда при выполнении операции.Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащещее два регистра, триггер, четыре элемента И и элемент ИЛИ, причем прямой выход триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход кото рого соединен с выходом первого регистра, введены четыре сумматора по модулю два, при этом первый и второй входы первого сумматора по модулю два соединены соответственно с выходом первого регистра и прямым выходом триггера, выход первого сумматора по модулю два соединен с первым входом второго сумматора по модулю два и с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом .третьего сумматора по модулю два, выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом четвертого сумматора по,модулю два, второй вход которого соединен с пря" ьым выходом триггера, выход четвертого сумматора по модулю два соедине с первым входом третьего элемента И,тению ения- держащееэ,немена элемен-. н Изобретение относится к вычйсли-.тельной технике и может быть использовано при построении арифметическнхустройств ЭВМ и цифровых систем контроля.Известно .устройство, содержащеетри счетчика, генератор импульсов,триггеры и элементы И,ИЛИ, позволяю-.щие определять разность двух чисел ссохранением информации об операндах 13.Недостатком этого устройства является низкое быстродействие,Наиболее близким к изобреявляется устройство для сложвычитания двоичных чисел, содва регистра, триггер, шестьтов И, два элемента ИЛИ и двта задержки 23.Недостатками такого устройстваявляются его функциональная ограниченность, состоящая в том, что ононе обеспечивает сохранения значениявторого операнда после выполненияоперации сложения или вычитания, атакже низкое быстродействие.Цель изобретения - повьааения быстродействия и расширение функциональных возможностей устройства за счетвозможности сохранения значения вто. В фУмЯйцйввыход которого соединен со счетным входом триггера, первый вход третьего сумматора по модулю два соединен с шиной управления устройства, вторые входы второго и третьего сумматоров по модулю два соединены с выходом второго регистра, вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, вход первого регистра соединен с.его выходом, выход второго сумматора по модулю два подключен к первому 10 входу четвертого элемента И, вторые входы третьего и четвертого элементов И соединены с шиной синхронизации устройства, а установочный вход триг- гера соединен с шиной сброса устрой ства.На чертеже изображена структурнаясхема устройства для сложения-вычитания.устройство содержит два регистра 201 и 2, триггер 3, элементы И 4-7, сумматоры 8-11 по модулю два, элемент ИЛИ 12, шину 13 управления, шину 14 еинхронизации и шину 15 сбросафе 25Устройство работает следующим образом.При операции "Сложение" в регистры 1 и 2 по синхронизируюшим импульсаь тактовой частоты последовательно, З 0начиная с младших разрядов, записываются двоичные коды слаГаемых Х Х;,Х) и УУ У ), апри операции фВычитанйе" в регистр 1записываются двоичный код вычитаемого Х Х, Х 2, , Хп), а в регистр2 - уменьшаемого У У, У 2 .Уп)При этом на шину 14 синхронизации подается запирающий потенциал, а нашину 15 - импульс "Сброс", который 40устанавливает триггер 3 в исходноенулевое состояниеРассмотрим работу устройства в режиме "Вычитание", при котором на уп "равляющу шину 13 подается потенци 45"логическая единица". Двоичные кодывычитаемого и уменьшаемого считываются синхронно последовательно, начинаяс младших разрядов, и поступают навход комбинационного сумматора-вычитателя, образованного элементами б,7, 9 - 11 и 12. На вход комбинационного сумматора поступает также с единичноговыхода триггера 3 значениезаема, образовавшегося.в предыдущемтакте считывания.При этом на каждом 1 -м такте считывания на выходе сумматора 9 формируется значение разности Р, а навыходе элемента ИЛИ 12 - значение заема 2., ,60.Синхронно со считывающими импуль,сами по шине 14 .на входы элементовИ 4 и 5 поступают импульсы, передний фронт которых задержан относительно переднего фронта считывающих 65 импульсов на время установления пере,ходных процессов в комбинационномсумматоре-вычитателе, вызванных очередным поступлением считываемых кодов.При этом на каждом -м такте считывания значение разности Р с выхода элемента И 4 поступает на вход регистра 2, а в триггере 3 через элемент И 5 записывается значение заема.Операция записи или стирания единицы заема в триггере 3 реализуется на элементе И 4. При несовпадении совпадении ) значения заема -го такта и значениях, записанного в триггере 3 на -1 -м такте, на выходе элемента И 4 формируется сигнал " логическая единица" (" логический нуль" ), который поступает на вход элемента И 5. В зависимости от сигнала на выходе элемента 4 синхроимпульс либо проходит через элемент И 5 на счетный вход триггера 3 и перебрасывает его, либо элемент И 5 запирается и триггер сохраняет свое состояние.Процесс вычисления заканчивается после считывания старших разрядов умень шаемого и вычитаемого. Если уменьшаемое меньше вычитаемого, разность получается в дополнитнльном коде.Операция "Сложение" отличается отоперации "Вычитание" только подачей на управляющую шину 13 потенциала "логический нуль".Как при сложении, так и при вычитании записанный в регистре 1 код числа сохраняется.Данное устройство выгодно отличается от прототипа, так как позволяет производить операции сложения и вычитания двух чисел, представленных в прямых кодах с сохранением информации об одном из слагаемых или вычитаемом после операции "Сложение" или "Вычитание". Эта особенность расширяет функциональные возможности устройства и позволяет эффективно использовать его при многократных вычислениях ,сулю или разности двух чисел в случаях, когда один из операндов не меняется, например, в устройствах, выполняющих операции фумножениеф или "Деление" методом многократного суммирования или вычитания, в интеграторах систем сбора и обработки информа. ции и для других целей, где требуется производить повторные вычисления.Кроме того, по-сравнению с прототипом, данное устройство обладает повышенным быстродействием, так как операции и сложенияи вычитания осуществляются за один цикл.Формула изобретенияУстройство для сложения-вычитания,содержащее два регистра, триггер,1005037 ИПИ Заказ 1899/63 Тираж 704 Подписн илиал ППП "Патентф,г,ужгород,ул.Проектная,четыре элемента И и элемент ИЛИ, причем прямой выход триггера соединен спервым входом первого элемента И,второй вход которого соединен с выходом первого регистра, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышенйя быстродействия и расширения функциональных возможностей за счет возможности сохранения значения второгооперанда при выполнении операции, вустройство введены четыре сумматора 0по модулю два, при этом первый и второй входы первого сумматора по моду-.лю два соединены соответственно с выходом первого регистра и прямым выходом триггера, выкод первого сумматора 15по модулю два соединен, с первым входом второго сумматора по модулю дваи с первым входом второго элемента И,второй вход которого соединен с выходом третьего сумматора па модулю два, 20 выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход второго элеМента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которогосоединен с первым входом четвертого ,25сумматора по модулю два, второй вход которого соединен с прямым выходотриггера, выход четвертого с 7 щаторапо модулю два соединен с первым вхоцом третьего элемента И, выход которого соединен со счетным входом триггера, первый вход третьего сумматорапо модулю два соединен с шиной управ-ления устройства, вторые входы второго и третьего сумматоров по модулюдва соединены с выходом второго регистра, вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, вход перво-го регистра соединен с его выходом,выход второго сумматора по модулюдва подключен к первому входу четвертого элемента И, вторые входы третье-го и четвертого .элементов И соединеныс.шнной синхронизации устройства,аустановочный вход триггера соединенс шиной сброса устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР1 Ф 686029, кл. (3 Об Г 7/50, 1977.2. Лвторское свидетельство СССРФ .74,6513, кл. 0 Об Р 7/50, 1978