Накапливающий сумматор параллельного действия

ОП ИСАЯ И Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ 409220 Союз Советск Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства-Заявлено 02.Л,1971 ( 1664208/18-24)с присоединением заявки-Приоритет -Опубликовано ЗО.Х 1,1973. Бюллетень48Дата опубликования описания 29 Х 11,1974 М.Кл. б 061 7/385 Государственный комитеСовета Министров СССРно делам изооретенийи открытий УДК 681.325.55 (08 вторзобретен так1 . -:.-: -:.лсэ 1;1 Р;,3 " Ь.я Е, Г. Быков аявител АКАПЛИВАЮЩИЙ СУММАТОР ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ДЕЙСТВ Изобретение относится к вычислительнойтехнике,Известен накапливающий сумматор параллельного действия, содержащий триггеры,вентили, дифференцирующие цепочки, элементы задержки и схемы ИЛИ,Предложенный сумматор отличается тем,что в нем межразрядные цепи переносов выполнены в виде двух параллельно соединенныхи подключенных к схеме ИЛИ цепочек, однаиз которых содержит последовательно соединенные вентиль и элемент задержки, а вторая - вентиль, причем управляющие входывентилей подключены к шинам управляющихимпульсов. Это позволяет повысить быстродействие сумматора.На фиг. 1 изображена блок-схема одногоразряда предложенного сумматора; нафиг. 2 - то же, на ферриттранзисторных ячейках (ФТЯ).Построение параллельного накапливающего сумматора с ускоренным поразрядным последовательным переносом позволяет осуществлять передачи вторичных переносов без использования задержек в цепях межразрядныхсвязей,Межразрядная связь передачи переносоввыполнена в виде двух цепочек. По одной цепочке, содержащеи вентиль В, и элемент задержки 33, передается первичный перенос, По другой, содержащей только вентиль В осуществляется передача вторичного переноса.Входы цепочек (первые входы вентилей)соединены с выходом триггера через диффе ренцирующую цепочку ДЦ, которая формирует импульс переноса, Выходы цепочек совместно с выходом цепи передачи слагаемого в сумматор образуют входы схемы ИЛИ, выход которой соединен со счетным входом со О седнего старшего триггера. Включение тойили иной цепочки осуществляется подачей управляющих импульсов УИ 1 и УИ 2 из устройства управления УУ на вторые входы вентилей,5 Начало, а также длительность включениясоответствующей цепочки определяются моментом возникновения и длительностью того процесса передачи переносов, который она обслуживает, Во времени эти процессы четко 20 дифференцировании Сначала с поступлениемразрядов слагаемого, образуются первичные переносы. В этот момент на время, определяемое длительностью первичного переноса, необходимо включить вентили Вчерез которые 25 первичные переносы поступят на временноехранение в 93, После окончания переходных процессов, связанных с переключением триггеров, первичные переносы с элементов задержки выдаются на входы триггеров, С этого 30 момента и до конца сложения вентили Ве3должны быть открыты, поскольку начинается процесс образования и распространения вторичных переносов.Длительность управляющего импульса на Й 2 должна перекрывать максимальное время распространения вторичных переносов Тр. которое соответствует предельному случаю, когда волна вторичных переносов до того, как поступить на старший разряд, проходит через все (кроме младшего) разряды сумматора. Время Топределяется из следующего соотношения: 5 10 15 20 25 Зо .5 40 45 50 55 60 65 Тр баэз = (а - 2) (тат+ тздц+ тзаз + тз иди )(Один раз это время расходуется па переключение триггера младшего разряда сумматора и передачу с него первичного переноса, а другой раз - на переключение триггерастаршего разряда сумматора послепоступления волны вторичных переносов) .В известном сумматоре с последовательными переносами время образования суммы Т 1 считая с момента подачи второго слагаемого,равно: Т; - 2 тпт + (а 2) (тзттздц+ тз изц + "эз)где тэз - длительность задержки элементазадержки.Как видно, затраты времени, которых удалось избежать в рассматриваемом сумматоре, составляют: ДТ, = Ту, - Т, = (а - 2) тэз и являются в известной схеме затратами, обусловленными передачей вторичных переносов через элементы задержки.В схеме сумматора, выполненной на ФТЯ ячейка Я, служит для передачи первичного переноса, ячейка Я - вторичного переноса, ячейки Яз и Я 4 составляют триггер.Первые входы ячеек Яи Я 2 соединяются с нулевым выходом триггера, выходы - со счетным входом соседнего старшего разряда, На вторые входы ячеек Я, и Я 2 подаются управляющие импульсы. где а - количество разрядов сумматора;- время задержки триггера; т,д - время з;1 лержки цепочки ДЦ; тзвэ - время задержки вентиля В 2, т, , - время задержки схемы ИЛИ.Установка сумматора в нуль осуществляется подачей импульса на нулевые входы триггеров при закрытых вентилях В, и В 2. Максимальное время образования суммы Т считая с момента подачи второго слагаемого, определяется по формуле: 4Полный цикл сложения подаваемого числа с содержимым сумматора занимает два такта. В первом такте 11 слагаемое поступает па входы триггеров. На нулевом выходе триггера, который находился в единичном состоянии и на вход которого поступила единица слагаемого, возникнет импульс первичного пе. реноса. Этот импульс записывает 1 в ячеику Я, и воздействует на считывающий вход ячей. ки Я. В ячейке Я, исходное состояние которой перед сложением допускается любым, от предыдущих сложений возможно нахождение единицы. Чтобы не допустить ее считывания, на второй вход ячейки в момент 1, подается управляющий импульс запрета считывания. Его длительность перекрывает длительность импульса с выхода ячейки Яз, При этом во всех ячейках Я где на входе отсутствует считывающее воздействие импульса первичного переноса, импульс запрета считывания запишет 1, благодаря чему осуществляется их подготовка к передаче возможного вторичного переноса в следующем такте.Во втором такте в момент 1, подается считывающий импульс на ячейку Я,. По этому импульсу происходит выдача единицы первичного переноса на счетный вход соседнего старшего триггера. С этого момента начинается процесс образования и распространения вторичных переносов. Вторичный перенос поступает па считывающий вход ячейки Я находящейся в единичном состоянии. Ячейка Я 2 гасится, при этом па ее выходе возникает импульс, который в качестве вторичного переноса поступает на вход соседнего старшего триггера.Распространение импульсов вторичных переносов вдоль непрерывной цепочки разрядов сумматора, находящихся в единичном состоянии, сопровождается их задержкой в каждом разряде. Эту задержку дают ячейки Я.и Яз. Длительность ее 2 тзя где т, - время запаздывания выходного импульса ячейки относительно импульса считывания, Максимально возможная суммарная задержка распространения в и-разрядном сумматоре составит величину Трп, - 2 (а - 1) тзи . Чтобы в ячейке Я, не происходила запись вторичного переноса, считывающий импульс (он же импульс запрета записи), подаваемый в ячейку в момент 1 должен иметь длительность ТрПосле окончания второго такта все ячейки Я 1 находятся в нулевом состоянии. Состояние ячеек Яп может быть разное, Наличие 1 в ячейке Я 2 не мешает выполнению очередного цикла сложения, т. е. исходное состояние ячейки Я 2 допускается любым, Таким образом, ячейки Я, и Я 2 перед началом нового цикла автоматически приводятся в исходное состояние.Гашение сумматора (установка всех разрядов в О) происходит в один такт подачей импульса установки триггеров в 0. Одновременно на второй вход ячейки Я, подается импульс запрета записи, а на второй вход ячейки409220 и рассслспссЗ УУ мп переноссз/г" РПра ряА с.с -гсро у ма тс 7 оры УУ Н, усссс с оунг 1 осорс еренсссс роз Вр роз с 1 сп сп о оз унс со псар сз УУ ерцек икова Составитель ВТехред А. Камь Корректор Л. Царькова едактор В аказ 1767 актов Изд.1130Государственного комитет по делам изобретений Москва, Ж, Раушска ТиражСовета Миоткрытийнаб., д, 4/5 одписно ктров СССР ИИП Загорская типограф 5Яз - импульс запрета считывания. Это делается для того, чтобы при поступлении импульса переноса, возникшего при гашении, не допустить засорения ячейки Я, (записи в нее 1) и образования импульса на выходе ячейки Яз (если в ней была записана 1), кото. рый своим появлением на счетном входе триггера мог бы помешать его установке в О. Предмет изобретенияНакапливающий сумматор параллельного действия, состоящий из триггеров, связанных между собой цепями переноса, содержащими вентили, дифференцирующие цепочки, элементы задержки и схемы ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, 5 в нем межразрядные цепи переносов выполнены в виде двух параллельно соединенных и подключенных к схеме ИЛИ цепочек, одна из которых содержит последовательно соединенные вентиль и элемент задержки, а дру гая - вентиль, причем управляющие входывентилей подключены к шинам управляющих импульсов,