Арифметико-логическое устройство

3 151516Изобретение относится к вычислительной технике.1 елью изобретения является упрощение устройства.5На чертеже представлена блок-схема арифметико-логического устройства.Устройство содержит одноразрядные многофункциональные блоки 1 и блок 2 Формирования переносов. Каждый блок 1 содержит многофункциональный узел 3, управляемый узел 4 инверсии, элемент НЕ-И 5 и сумматор 6 по модулю два, Устройство содержит также управляющие входы 7 - 12, входы 13, 14 разрядов первого и второго операндов, выходы 15 разрядов результата, вход 16 переноса, выход 17 переноса. Узел 4 может быть выполнен, например, 20 с помощью элемента НЕ 18 и элемента И-ИЛИ-НЕ 19.Устройство работает следующим образом.При подаче шестнадцати различных 25 комбинаций сигналов на управляющие входы 7-10 на выходах узлов 3 реализуются все булевы функции от соотвествующих разрядов операндов, пода-, ваемых на входы 13, 14. Для некотооого -го разряда при комбинации 00 оО реа.изуется Функция тождественный О, гри ООО - , а,Ь;, 0010 - а,Ь;, 0011 а;, 0100 - а; Ъ 0101 - Ь 0110 а;Ь,Ча,Ь, 0111 - а; Ч Ь;, 1 РОО - а Ь, 1001 - а; Ь; Ч а,Ь 1010 - Ь 1011 а, ЧЬ1100 а; 1101 а Ч Ь, 1110 - д Ч Ь 1111 - тожденственная 1.Для реализа 1 ии этих Функций устрой 40 ством подается комбинация 00 на уп-. равляющие входы 11, 12 и нулевой сигнал н вход 16. При этом на выходе элемента И-ИЛИ-НЕ 19 Формируется сигнал " 1" и поэтому на выходе элемента НЕ-И 5 - сигнал "О", т.е, функция генерации переноса С; имеет нулевое значение и поэтому переносы блоком 2 не вырабатываются и не поступают на входы сумматоров 6 по модулю два, а следова тельно, информация с выхода каждого узла 3 проходит на выходы 15 без изменения и устройство реализует одну пз вышеперечисленных Функций, определяемую комбинацией сигналов на55 управляющих входах 7-10.Для выполнения операции сложения на управляющие входы 7-10 подается комбинация 0110, н управляющие входы 11, 12 - комбинация 10, а на вход 16 - сигнал "0", Каждый узел 3 формирует на своем выходе полусумму разрядов слагаемых: р = а;Ь; Ч а,Ь = а Ю Ь, передаваемую на вход сумматора 6 по модулю два, вход распространения переносов блока 2 и на вход элемента НЕ-И 5, Элемент И-ИЛИ-НЕ 19 реализует функцию А = а , а элемент НЕ-И 5 функцию генерации переносов С = р, А;, Блок 2 вырабатывает переносы в соответствии с выражением с= С, Ч р с+1 поступающие на вторые входы сумматоров б по модулю два, формирующих сумму согласно выражению в,= р;Д+ с,= а О+ Ь;О+ 3+ с, на выходах 15 результата.При вычитании из первого операнда второго устройство настраивается по управляющим входам на выполнение действий, аналогичных суммированию первого операнда с дополнением второго операнда (инверсией второго операнда плюс единица дополнения). Для этого на управляющие входы 7-10 подается комбинация 1001, на управляющие входы 11, 12 - комбинация 10; единица дополнения подается единичным сигналом на вход 16. Многофункциональный узел 3 формирует на выходе полусумму значения разряда первого операнда и инверсии значения разряда второго операнда: р;= а ЬЧ г;Ъ; =а Д+ Ь элемент И-ИЛИ-НЕ 19 реализует функцию А.в . а а элемент НЕ-И15 - функцию С,= р, А; = (а Ь Ч а Ь)а, = = а,Ь, . Блок 2 и сумматоры 6 по модулю два работают так же, как и при сложении. На выходах 15 формируется результат в соответствии с выражением в,= р (+) с, = а;О+ Ь Ю с; .При вычитании из второго операнда первого устройство настраивается по управляющим входам на выполнение действий, аналогичных суммированию второго операнда с дополнением первого операнда (инверсией первого операнда плюс единица дополнения). Для этого на управляющие входы 7-10 подается комбинация 1001, на управляющие входы 11, 12 - комбинация 01; единица дополнения подается единичным сигналом на вход 16. Многофункциональный узел 3 формирует на выходе полусумму значения разряда второго оп=1 анда и инверсии значения разряда первого операнда р;= а Ь Ч а Ь11 1 = Ь; О+ а , Элемент НЕ 18 реализует инвепсию значения разряда первого15151 Формула изобретения Составитель В. Березкин Редактор М. Циткина Техред Л,Олийнык Корректор В. ГирнякЗаказ 6277/46 Тираж 668 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 слагаемого а, а элемент И-ИЛИ-НЕ 19 - инверсию этой инверсии, в результате на выходе элемента И-ИЛИ-НЕ 19 реализуется функция А = а;, а на выходе элемента НЕ-И 5 - функция С,= р,А,= (а,Ъ ч а,Ь,)а = Ь;а . Блок 2 и сумматоры 6 по модулю два работают так же, как и при сложении, На выходах 15 формируется результат в со - ответствии с выражением з = ЬО+ а.О+с .1 1 Арифметико-логическое устройство, 15 содержащее блок формирования переносов и одноразрядные многофункциональные блоки, каждый из которых содержит многофункциональный узел и сумматор по модулю два, выход которого соеди нен с выходом суммы данного одноразрядного многофункционального блока и является выходом результата соответствующего разряда устройства, первый вход сумматора по модулю два со единен с выходом многофункционального узла того же одноразрядного многофункционального блока, информационные входы многофункционального узла соединены с первым и вторым информа ционными входами соответствующего одноразрядного многофункционального блока и являются входами соответствующих разрядов первого и второго операндов устройства, управляющие входы35 многофункционального узла соединены с управляющими входами с первого по четвертый соответствующего одноразрядного многофункционального блока и являются управляющими входами соответ ственно с первого по четвертый устройства, втброй вход сумматора по модулю два соединен с входом переноса 60 6соответствующего одноразрядного многофункционального блока и для всех одноразрядных многофункциональных блоков, кроме первого, соединен с выходами предыдущих разрядов блока формирования переносов, вход начального переноса которого соединен с входом переноса устройства и входом переноса первого одноразрядного многофункционального блока, выход последнего разряда блока формирования переносов соединен с выходом переноса устройства, выход многофункционального узла каждого одноразрядного многофункционального блока является выходом распространения переноса этого блока и соединен с входом распространения переноса соответствующего разряда блока формирования переносов, вход генерации переноса которого соединен с выходом генерации переноса соответствующего одноразрядного многофункционального блока, пятый и шестой управляющие входы которого .соединены соответственно с пятым и шестым управляю-.щими входами устройства, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, каждый одноразрядныймногофункциональный блок содержитуправляемый узел инверсии и элементНЕ-И, входы которого соединены с выходами многофункционального узла и узла управляемой инверсии, а выходподключен к выходу генерации переносаэтого одноразрядного многофункционального блока, первый информационныйвход которого соединен с информационным входом узла управляемой инверсии, управляющие входы которого соединены с пятым и шестым управляющимивходами этого одноразрядного многофункционального блока.