Двоичный сумматор

О и И САиН-:.",изовретения звффо Сава Советских Сбцйвлсткчюскнх Республик(45) Дитй опубликования описания 2512,78(Я) М. Кл.06 Р 7/385 Государственный комитетСовета Министров СССРпо дедам изобретенийи открытий(54) ДВОИЧНЫЙ СУММАТОР Изобретение относится и вычислительной технике и может быть использовано при проектировании сумматоров цифровых вычислительных устройств,Известны двоичные сумматоры, со держащие два последовательно соеди" ненных полусумматора Я .Однако известные двоичные сумматоры последовательного действия требуют больших затрат на оборудование. 10Известны троичные сумматоры, содержащие два последовательно соединенных двухступенчатых полусумматора и выполненные на 11 троичных логических элементах 2 .15Эти сумматоры требуют больших затрат на оборудование для выполнения ариФметических действий над двоичными числами.Наиболее близким к предложенному по технической сущности является двоичный сумматор, выполненный на четырехвходовых троичных логических элементах, в котором первый вход первого троичного логического элемента соединен с шиной первого слагаемого, а .четвертый вход подкщечен к шине второго слагаемого, выход второго троичного логического элемента подключен к первому и второму входам третьего троичного логического элемента и первомувходу четвертого троичного логического элемента и четвертый вход которогоподключен к выходу пятого троичногологического элемента 3,Применение этого сумматора довольносложно, так как он выполнен на 7 троичных логических элементах,Цель изобретения - упрощение сумма"тора. для достижения этого выход первого троичного логического элемента подключен к первому входу пятого троичного логического элемента, ко второму входу которого подключена шина второго слагаемого, выход первого троичного логического элемента подключен также к первому и второму входам второго троичного логического элемента,и четвертый вход которого подключей к выходу четвертого троичного логического элемента.На Фиг. 1 дана Функциональная схема двоичного сумматора; на фиг. 2 временная диаграмма работы сумматора при сложении двух положительных чисел 3 и б.Сумматор собран на 5 троичных логических элементах, каждый из которыхвыполняет троичные операции, приведенные в таблице.Эти операции образуют функционально полную систему логических Функцийи могут быть реализованы на основетроичных логических элементов (например, на Ферритовых логических элементах) . 5.Шины первого и второго слагаемыхХ 1 и Х соединены с первым и четвертым входами первого троичного логического элемента 1, выход которого подключен к первому и второму входам Ювторого троичного логического элемента 2, выход которого подключен к первому и второму входам третьего троичного логического элемента 3, Формирующего сигнал окончательной суммы С, 15и первому входу четвертого троичногологического элемента 4, Формирующегосигнал переноса П,.ВЫход четвертоготроичного логического элемента 4 под"ключен к четвертому входу второготроичного логического элемента 2. Первый и второй входы пятого троичного:логического элемента 5 соединены соответственно с выходом первого троичногологического элемента 1 и шиной второго 25слагаемого Х, Выход пятого троичногоэлемента 5 подключен к четвертомувходу четвертого троичного логического, элемента 4,Система тактового питания схемысумматора трехфазная, при этом каждыйследующий разряд слагаемого поступаетна вход сумматора через три Фазы(один такт) передачи информации поэлементам схемы.Тактовым импульсом первой Фазы счи- -535тывается информация с троичного логи"ческого элемента 1, второй Фазы - строичных логических элементов 2 и 5,третьей Фазы - троичных логическихэлементов 5 и 4. Разряды слагаемого 40поступают на вход сумматора по шинамХ 1 и Х 2 во время тактового импульсатретьей Фазы.Рассмотрим работу сумматора напримере суммирования двух .положительных чисел 3 и 6. Первое слагаемоечисло 3 в двоичной системе счисленияпредставляется положительными сигналами в первом и втором разрядах. Второе слагаемое - число 6 представляется отсутствием сигнала в первом разряде и положительными сигналами во 50втором и третьем разрядах.Положительный сигнал первого разряда первого слагаемого подается на первый вход троичного логического элемента 1, 55Тактовым импульсом первой Фазы первого такта считывается инФормация строичного логического элемента 1 исогласно логике работы элемента, приведенной в таблице, положительныйсигнал с троичного логического злекента 1 передается на первый входтроичных логических элементов 2 и 5; импульсом второй фазы положительныйсигнал с троичного логического элемента 2 передается на первый входтроичных логических элементов 3 и 4,а с троичного логического элемента 5передается на четвертый вход троичного ло ического элемента 4; импульсомтретьей Фазы положительный сигнал строичного логического элемента 3 выходит из сумматора, образуя первыйразряд суммы, одновременно положительный сигнал второго разряда первого слагаемого подается на первый входтроичного логического элемента 1, анторого слагаемого - на четвертыйвход троичного логического элемента1 и второй вход троичного логическогоэлемента 5Импульсом второй Фазы второго такта положительный сигнал с троичногологического элемента 5 передается иачетвертый вход троичного логическогоэлемента 4; импульсом третьей Фазыотрицательный сигнал с троичного логического элемента 4 (сигнал переноса) 6 ередается на четвертый вход троичного логического элемента 2 одновременно положительный сигнал третьего разряда второго слагаемого подается на четвертый вход троичного логического элемента 1 и второй вход троичиого логического элемента 5.Импульсом первой Фазы третьеготакта отрицательный сигнал с троичного логического элемента 1 передаетсяна второй вход троичного логическогоэлемента 2; импульсом второй Фазы положительный сигнал с троичного логического элемента 5 передается на четвертый вход троичного логического элемснта 4 импульсом третьей Фазы отри цательный сигнал с троичного логического элемента 4 (сигнал переноса) передается на четвертый вход троичного логическог злментаИмпульсом второй Фазы четвертого такта отрицательный. сигнал с троичного логического элемента 2 передается на второй вход троичного логического элемента 3; импульсом третьей Фазы положительный сигнал с троичного логического элемента 3 выходит из сумматора, об.,газуя четвертый разряд суммы.Такг":". образом, цифры соответствующих разрядов суммы появляются на выходе сумматора спустя один такт с момента подачи их на вход сумматораПредложенный сумматор позволяет также получить алгебраическую сумму положительных и отрицательных чисел, представленных в дополнительном или обратном коде.Так работает последовательный дво" ичный сумматор. При построении параллельного двоичного сумматора выход троичного логического элемента 4 (шина сигнала переноса) младшего разря-1 О -1 -1 1 -1 .-1 1 -1 -1 мула изобретения Двоичный сумметырехвходовых тор, вроичных олненный н логических ФЗ ФЦФ в ГаиюьАръие7 П Патент илиад ,Ужго АФлюАрФьр доул. Проектная,4 6389 да сумматора соединяется с четвертым входом троичного логического элемен та 2 старшего разряда сумматора, а выход троичного логического элемента 3 (шина сигнала суммы) - с одним из входов сумматора (Х 1 или Х).Использование предлагаемого двоичного сумматора обеспечивает по сравнению с известными техническими решениями экономию оборудования двоичного сумматора и повышение надежности двоичйого сумматора. НИИПИ Заказ 7282/37 ирам 784 Подписное элементах, в котором первый вход первого троичного логического элемента соединен с шиной перого слагаемого,а четвертый вход подключен к шине второго слагаемого, выход второго троичного логического элемента подключен к первому и второму входам третьего троичного логического элемента и первому входу четвертого троичного логического элемента и четвертый вход которого подключен к выходу пятого троичного логического элемента, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения сумматора, выход первого троичного логического элемента подключен к первому входу пятого троичного логического элемента, ко второму входу которого подключена шина второго слагаемого, выход первого троичного логического элемента подключен также к первому и второму вхо" дам второго троичного логического элемента, и четвертый вход которого подключен к выходу четвертого троичного логического элемента.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Патент Франции Р 2212952, кл. Я Об Р 7/00 1974.2. Авторское свидетельство СССР У 55339, кл.Об Р 7/385, 1974,3. Соколов Т.Н. и Васильев Ф.А. Ферритовые логические элементы и узлы информационных систем, Л Ленинградская военная инженерная Красно. знаменная академия им. А,Ф,Можайского, 1970, с,115-117, рис. 3,27.