425176

п 11 425176 Союз Советских Социалистических Республик(51) 1. К ооударстаенный коинтет, (32) ПриоритетСовета Инннотраа СССРоо делай нзооретеннй Опубликови открытийДата опубликования описания ано 25,04.74. Бюллете15(54) КОМБИ НАЦИОННЪЙ СУММАТОР-ВЫЧ ИТАТЕЛЬ Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.Известен комбинационный сумматор на пороговых элементах, включающий цепи суммирования и переноса, Известное устройство сложно по конструкции, особенно при реализации сумматора-вычитателя, так как содержит большое количество логических элементов, а управление режимами сложения и вычитания осуществляется двумя раздельными шинам и.Целью изобретения является упрощение устройства.Это достигается тем, что управляющий вход устройства соединен в каждом разряде с первыми входами первого формального нейрона (ФН) и первого элемента ИЛИ, входы первого числа соединены в каждом разряде со вторыми входами первого ФН и первого элемента ИЛИ и с первыми входами второго ФН и второго элемента ИЛИ. Выход первого элемента ИЛИ соединен с третьим входом первого ФН, выход которого соединен с первым входом мажоритарного элемента (МЭ). Входы второго числа соединены в каждом разряде со вторым входом МЭ и с первыми входами третьего ФН и третьего элемента ИЛИ. Выход третьего ФН соединен со вторыми входами второго ФН и второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом второго ФН. Выходы второго ФН в каждом разряде соединены с выходами устройства. Выход МЭ каждого соседнего младшего разряда соединен с третьим входом МЭ и со5 вторыми входами третьего ФН и третьего элемента ИЛИ каждого соседнего старшего разряда. Входы третьего элемента ИЛИ соединены с третьим входом третьего ФН. Третий вход ЧЭ младшего разряда соединен со вхо дом устройства. Выход ЧЭ старшего разрядасоединен с выходом устройства.11 а чертеже показан один разряд комбинационного сумматора-вычтателя.В каждом разряде устройства содержится 15 один трехвходовый МЭ 1, входы которого имеют вес +1, а порог равен +2, и три идентичных ФН 2, 3 и 4 с входными элементами ИЛИ 5, Два входа ФН имеют вес - 1, третий вход имеет вес +2, а порог равен +1. Выход 20 элемснта ИЛИ в каждом Ф 11 подключен ковходу с весом +2. Управляющий вход 6 устройства соединен в каждом разряде с первымп входами первого ФН 2 и первого элемента ИЛИ Входы Х; первого числа 7 соединены 25 в каждом разряде со вторыми входами первого ФН 2 и первого элемента ИЛИ, и с первыми входами второго ФН 3 и второго элемента ИЛИ. Выход первого ФН 2 соединен с первым входом,ЧЭ 1, Входы д; второго числа 8 30 соединены в каждом разряде со вторым вхо3дом МЭ 1 и с первыми входами третьего ФН 4и третьего элемента ИЛИ, Выход третьегоФН 4 соединен со вторыми входами второгоФН 3 и второго элемента ИЛИ. Выходы второго ФН 3 в каждом разряде соединены с выходами 9 устройства, Выход МЭ 1 каждогососеднего младшего разряда соединен с третьим входом МЭ 1 и со вторыми входами третьего ФН 4, и третьего элемента ИЛИ каждого соседнего старшего разряда, Третий входМЭ 1 младшего разряда соединен со входом10 устройства, а выход МЭ старшего разрядасоединен с выходом 11 устройства.Комбинационный сумматор-вычитатель работает следующим образом.Если на управляющей шине 6 имеется низкий потенциал (Г=0), то устройство работает в режиме сложения, 5=Х+У, Обозначимсумму в 1-ом разряде через 50 а перепое встарший разряд - через С;+ь1 ыссмотрим работу двухразрядного устройс;вы при У=О.Допустим, С;=-О. Нри подаче на входысхемы исел х=1 (следовательно, х,=1, х=- -О) и У=2 (следовательно, у -- О, О;=1)в первом разряде возбуждаются первьш 2 ивторой 3 ФН, а МЭ 1 не возбуждается. Следовательно, в впервом разряде имеем 5,=1,С=О. Во вором разряде возбуждаются второй 3 и третий 4 ФН, а МЭ 1 не возбуждается. Следовательно, здесь имеем 5=1, С,=О,Таким образом, в сумматоре получим 5,=1,5= - 1, т. е. 5=Х+У=З,Допустим, что Х=З (Х=-1, Л=-1), У=1(у;=-1, у:=0). Б первом разряде возбуждаются первьш 2 и третий 4 ФН п МЭ 1, а второй Ф 1 3 нс возбуждается так как на обохего входах пме отся высокие потенциалы. Следовательно, 5,=0, С,=1, Во втором разрядетакже возбуждены первьш 2 и третий 4 ФН иМЭ 1, а второй ФН 3 не возбужден. Следовательно, 5=-0, С,= - 1. Таким образом, в сумматоре получим 5=Х+У=4,Суммирование чисел при других значенияхХ и У осуществляется аналогичным ооразом.Если на шине б имеется высокий потенциал(Ь=1), то устройство работает в режиме вычитания, В = Х - У. Обозначим разность в-ом разряде через Оь а затем пз старшегоразряда - через Л;+ьрассмотрим работу усгройства при С/=1.Пусть Х=З (х,=-1, х,=1), У=2 (у,=О,р;=1), тогда в первом разряде возбуждаетсятолько второй ФН 3. Следовательно, 0,=1,Л =-О. Во втором разряде возбужден толькотретий ФН 4. Следовательно, й,=0, Л,=О.Таким образом, на выходах устройства получаем 0,=1, 0=0, т, е, 0=Х - У=1,Зопустим, Х=-2 (х,=О, х -- 1) и У=1(1/=1 у=О), тогда в первом разряде возоуждаются все элементы. Следовательно, 5 1015 Комбинационпьш сумматор - вычитатель, содержащий в какдом разряд: один трехвходовьш мажоритарный элемент, каждый вход которого имеет вес +1, а порог равен +2 и трн формальных нейрона, соединенные с соответствующими элемегггами И.1 И, два входа формального нейрона имеют вес - 1, третий вход имеет вес +2, а порог равен +1, отл ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения устройства, управляющий вход устройства соединен в каждом разряде с первыми входами первого формального нейрона и первого элемента ИЛИ, входы первого числа соединены в ка 2 кдом разряде со вторыми входами первого формального нейрона и первого элемента ИЛИ и с первыми входами второго формального нейрона и второго элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с третьим входом первого формального нейрона, выход которого соединен с первым входом мажоритарного элемента, входы второго числа соединены в каждом разряде со вторым входом мажоритарного элемента и с первыми входами третьего формального нейрона и третьего элемента ИЛИ, выход третьего формального нейрона соединен со вторыми входами второго формального нейрона и второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом второго формального нейрона, выходы второго формального нейрона в каждом разряде соединены с выходами устройства, выход мажоритарного элементы каждого соседнего младшего разряда соединен с третьим входом мажоритарного элемента и со вторыми входами третьего формального нейрона и третьего элемента ИЛИ каждого соседнего старшего разряда, выходы третьего элемента ИЛИ соединены с третьим входом третьего формального нейрона, тре.ий вход мажоритарного элемента младшего разряда соединен со входом устройства, выход мажориарного элемента старшего разряда соединен с выходом устройства. 20 25 30 35 40 45 50 55 60.О,=1, 7=1, Во втором разряде возбуждается только третий ФН 4, следовательно, 0=0 2= О. В результате на выходе устройства получаем Й=Х - У=1,Вычитание чисел при других значениях Х и У осуществляется аналогичным образом.Таким образом, при Ь=О устройство работает как двоичный комбинационный сумматор, а при У= 1 как двоичный комбинационный вычитатель.Время пробега переноса - займа в а-разрядном комбинационном сумматоре - вычита. теле равнопроб - (- 1)где т - задержка мажоритарного элемента. Предмет изобретения425176 Составитель Н. ВартанянТехред Л. Богданова Редактор О. Стенина Корректор В, Брыксина Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2688/2 Изд. М 765 Тираж 624 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж.35, Раушская наб д, 4/5