Устройство для сложения

Сфвз Советских Социаекгнческих Ресеублик(61) Дополнительное к авт. свид-ву 22) Заявлено 13.11.79 (21) 284присоединением заявки М 1)М. К 45/1 60 б Г 7 осударствеиимй коиитет ссср ио яеааи изобретений и открытийПриоритетОпубликовано 300781, Бюлл ень ЙЯ 28 30.0781.Л но на Ленина институт кибернетик АН Украинской ССР(5 СРОИСНО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для сложения двух двоичных чисел.Известны устройства для сложения, содержащие три регистра сдвига и один сумматор на три входа 1 .ИзвЕстно устройство для сложения, содержащее дварегистра, триггер, четыре элемента И, два элемента,ИЛИ, элемент НЕ и два элемента задержки, причем единичный и нулевой выходы триггера подключены к первым входам первого и второго элементов И соответственно, вторые входы которых соединены с выходом первого регистра, 15 вход которого подключен к выходу первого элемента И, выход второго элемента И через первый элемент задержки подключен к единичному входу триггера, нулевой и единичный выхо ды трйггера соединены с первыми входами третьего и четвертого.элементов И соответственно, выходы которых подключены ко входам первого элемента ИЛИ, выход которого сое динен со входом второго регистра, выход которого подключен ко второму входу третьего элемента И и входу . элемента НЕ, выход которого подключен,ко второму входу четвертого 30 элемента И, нулевой вход триггера. через второй элемент задержки соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к шине сброса, а второй вход - к выходу элемента НЕ 21.Недостаток этих устройств для сложения заключается в их относительной сложности.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сложения, содержащее два регистра, триггер, два элемента И, два элемента ИЛИ иоэлемент задержки, .причем прямой выход первого регистра подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен со входом первого регистра, инверсный выход триггера подключен к первому входу второго элемента И, прямой выход триггера .подключен ко входу элемента задержки, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов ИЛИ и ко второму входу первого элемента И, инверсный выход первого регистра подключен ко второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с инверсным входом установки в единичное состояние триггера, выход второго регистра55 подключен к инверсному входу установ-.ки в нулевое состояние триггера ико второму входу второго элементаИЛИ, выход которого соединен с инверсным входом установки в единичноесостояние триггера, выход второгорегистра подключен к инверсному входу установки в нулевое состояниетриггера и ко второму входу второгоэлемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу второго элемента И., соединенного выходом со входом Овторого регистра 31.Однако и такое устройство обладаетотносительной сложностью.Цель изобретения упрощение устройства для сложения.15Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для сложения,содержащее два регистра, два элемента И, элемент ИЛИ и элемент задержки,выход которого соединен с первыми входами элемента ИЛИ и первого элементаИ, который подключен вторым входомк выходу первого регистра и выходомКо входу первого регистра, выход элемента ИлИ подключен к первому входу 25Второго элемента И, введен элементИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен со входом второго регистра,первый вход - с выходом второго регистра и вторым входом второго элемента И и второй вход-с выходом элемента ИЛИ, выход первого регистрасоединен со вторым входом элементаИЛИ и выход второго элемента Исоединен с выходом элемента задержки.. На чертеже изображена структурная.схема предлагаемого устройства длясложения.Устройство содеркит два регистра1 и 2, элемент 3 задержки, два элемента И 4 и 5, элемент ИЛИ б и40элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7.Вход регистра 1 подключен к выходу элемента И 4, первый вход которого соединен с выходом элемента3 задержки и первым входом элементаИЛИ б, который подключен вторымвходом к выходу регистра 1 и второму входу элемента И 4.Выход регистра 2 соединен с первыми входами элементов И 5 и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7, выход которого подключен ко входу регистра 2.Вход элемента задержки 3 подключенк выходу элемента И 5, второй входкоторого соединен с выходом элемента ИЛИ б и вторым входом элементаИСКЛЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7.Устройство для сложения работаетследующим образом.В регистрах 1 и 2 содержатсядвоичные коды слагаемых, которые 60считываются с выходов регистров последовательно, начиная с младшихразрядов. На выходе элемента 3 задержки действует нулевой сигнал,Младшие разряды первого слагаемого 5 с выхода регистра 1 через элемент ИЛИ б поступают на второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7, на первый вход которого поступают младшие разряды второго слагаемого с выхода регистра 2.,Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 осуществляет суммирование по модулю два двоичных кодов слагаемых, а результат записывается в регистр 2.Так продолжается до первой комбинации кодов 1-1 в соответствующих разрядах слагаемых. Причем до первой комбинации кодов 1-1 элементы И 4-5 закрыты, что обеспечивает стирание младших разрядов первого слагаемого в регистре 1Первая комбинация кодов 1-1.приводит к срабатыванию элемента И 5, на выходекоторого Формируется единичный сигнал, который спустя такт начинает действовать на выходе элемента 3 задержки, что приводит к открыванию элемента И 4.Единичный сигнал с выхода элемента 3 задержки через элемент ИЛИ б подцерживает элемент И 5 в открытом состоянии до первого нулевого кода второго слагаемого, считываемого с выхода регистра 2В этом случае на втором входе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 также поддерживается единичный сигнал, что переводит элемент 7 в режим инвертирования разрядов второго слагаемого.Таким образом, после первой комбинации кодов 1-1 в, регистр 2 записываются инвертированные разряды второго слагаемого, а разряды первого слагаемого переписываются безизменения с выхода регистра 1 на его вход.В таком режиме устройство работает до первого нулевого кода второго слагаемого, сигнал которого с выхода регистра 2 поступает на первый вход элемента И 5, закрывая его, В следующем такте на выходе элемента 3 задержки устанавливается нулевой сигнал, который закрывает элемент И 4.После первого нулевого кода второго слагаемого устройство возвращается в исходное состояние и вычисления повторяют аналогичным образом до полной очистки регистра 1,Двоичныйкод суммы Фиксируется в регистре 2Вычисления выполняются за один или несколько цикловДлительность цикла составляет и тактов, где и количество разрядов слагаемых.П р и м е р 1. Выполним сложение Е = Х + У, где Х - первое слагаемое, а У - второе слагаемое.Х,0011001011011001У 0101111001111010Х 00011000011010000У 0110000010000011У 1001000101010011851402 НИИПИ Зак 60/69 Тираж 745 Подписное илиал ППП фПатен В первом слагаемом подчеркнуты разряды, следующие после первой комбинации кодов 1-1 до первого нуля второго слагаемого, включая и этот разряд. Подчеркнутые разряды первого слагаемого используются в следующем ,цикле вычислений,а остальные разряцы стираются.Черта сверху для разрядоввторого слагаемого обозначает операцию ин вертирования. Новый код второго слагаемого в каждом цикле Формируется суммированием по модулю два соответствующих разрядов слагаемых, кроме подчеркнутых разрядов, в которых код формируется инвертированием кода второго слагаемого предыдущего цикла.П р и м е р 2 иллюстрирует вычисления за один цикл.Х, 00001 ОО 110001100У 0111110100111001,00000000000000002 т 1000011011000101 Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства для сложения заключаются в упрощении устройства. Его реализация требует два регистра, четыре логических элемента и элемент задержки.Таким образом, нз состава устройства исключен триггер. Формула изобретения Устройство для сложения, содержащее два регистра, два элемента И,элемент ИЛИ и элемент задержки, выход которого соединен с первымивходами элемента ИЛИ и первого элемента И, который подключен вторымвходом к выходу. первого регистра ивыходом ко входу первого регистра,выход элемента ИЛИ подключеН к первому входу второго элемента И, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью упрощения устройства, в неговведен элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,выход которого соединен со входомвторого регистра, первый вход - свыходом второго регистра и вторымвходом второго элемента И и второйвход - с выходом элемента ИЛИ, выход первого регистра соединен совторым входом элемента ИЛИ,выходвторого элемента И соединен с выходом элемента задержки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред, Б.Н. Халиковского. Киев, "Техникаф, 1974,с. 192, рис. 4. 302. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2600639/18-24,кл. 6 06 Г 7/385, 1978.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2701500/18-24,кл. 6 06 Г 7/385, 1978 (прототип).