Комбинационный двоичный сумматор

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоватсникСоцивнистичесникРеспублик и 959281(51)М. Кл.Н 03. К 23 ЮО (Ъ 11 С 11/14 с присоединением заявки Меооудерстоанвй комнтат.СССР ао делам нзобретаннЯ н отнрнтнЯДата опубликования описания 19.09,82 Г., ф. Нестерук, В, И. Потапов и В. ф. Нестерук(54) КОМБИНАЦИОННЫЙ ЧНЫЙ СУММАТОР 1 2, Изобретение относится к вычислитель 4 ции суммирования - КДС не в состоянитт ной технике и мсокет найти применение осуществить логическую обработку инфорпри достроении операционных устройств мвции, а также невысокое быстродейстда базе одноосных материалов с цилинд- вие, обусловленное последовательным вью рическими магнитными доменами (ЦМД)водом результатов операций,5предназначенных как для арифметической, Целью изобретения является расшире так и для логической обработки инфор- ние области применения известного КДС мвции. путем реализации логических операций.По основному авт. св. М 907810 иэ- Поставленная цель достигается путем вестен комбинационный двоичный сумма о того, что он содержит две допоннительныз тор (КДС), который содержит как и пред- токопровоаадие аппликации, первая из ко ложенный сло ошюоосного материала с торых магнитосвяэана с ДЛ ЦМД всех ЦМД, на поверхности которого распело- разрядов сумматора, кроме, младшего.;, жены взаимосвязанные с Р по числу рвэ- разряда, а вторая с соответствувщиаат рядо операндов логическими энементами 15 выходами аюментов И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ (ЛЭ) И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ динвмиче- ИЛИ всех разрядов сумматора. ские ловушки (ДЛ) ЦМД и аннигнляторы Нв чертеже изображена принцидивль ЦМД, причем ДЛ младшего разряда сум- ная схема предложенного КДС, мвтора магнитосвязана с основной токо- . КДС содержит слой одноосного маФе проводящей апетикацией20 риала 1 с ЦМД П,на поверхности которо-,го расположены ЛЭ И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕНедостатками такого КДС явпяются . ИЛИ И, взаимосвязанные с ДЛ ЦМД 1 У ограниченные функциснвпьные воэможноо и аннигиляторами ЦМД У, основная тоти всаедствие выполнения тоа ко опера- копроводяшая аппликация У 1 и первая3 МО 281 1 УП и вторая УШ дополнительные токопро- ряду второго операнпа, поступает на вход водящие аппликации. Буквами ХК и ус,К-го разряца сумматора (позиция 1), (1 к 4 Р) обозначены входные перемен- ЦМД, соответствующий К-му разряду перные. Цифрами 1-7 обозначены позиции, вого операнда, поступает в позицию л. занимаемые ЦМД под периаллоевыми ап Отслеживая полюса аппликаций, возникаюпликациями во время работы КДС. щие поп дейстьием вращающегося магнитКДС работает следующим образом. нога поля управления, указанные ЦМДПо параллельным входным каналам Х, перемещаются по траекториям 1-2-3 ии. и иХ+ фУХь 1 2соответственно и постигают сумматор поступает первый операнп, с 1 О позиций 4 и 4", из которых за счет задержкой на один такт по параллельным ьзаимного отталкивания перехопят на по 3входным каналам У Х ., У Х к+, люса 5 ДЛ и 5 крестообразной айцли Ур , Х, Ур в сумматор поступа- кации соответственно, реализуя.тем самым .ет второй операнд, причем старший раз- перенос в старший разряд и ноль па выряп первого операнда и младший раз ходе К-го разряда сумматора, так как ряд второго операнда поступают соответ- ЦМД из позиции 5" поступает к аналиственно по каналам Х 1 и Ур, Через два затору У. Если в одном из пьух К-х такта с момента поступления первого разрядов операндов ЦМД отсутствует, то операнда на входы сумматора оба слага- присутствующий в К-м разряде другого емых сближаются разряц, к разряду на 2 О операнда ЦМД, не испытывая отталкиварасстояние, достаточное для ьзаимодейст- ющего воздействия, из позиции 4 (илииьия ЦМД ь одноименных разрядах. В те ) через половину такта поступит в почение первого такта в результате взаи- зицию 6", откуда через четверть перимодейстьия доменов. на месте первого , ода появится на выходе К-го разряда операнда остается результат поразрядно сумматора в позиции 7., реализуя темМ го суммирования операндов по модулю 2, самым единицу на выходе этого разряда. но сдвинутый на один разряд в сторонуСлучай с двумя нулями в К х разрядах младших разрядов по отношению к нача- операндов тривиален и поэтому не расльному положению ьторого операнда, от сматривается.которого к этому времени в ДЛ 1 У оста-ЗО Предложенный КДС также может быть6ются только переносы в старшие разря- использован и для логической обработки дя. В течение второго такта сложения информации. Первая дополнительная токо- результат перього поразрядного суммиро- проводящая аппликация Я совместно с вания по модулю 2 взаимодействует с основной токопроьодящей аппликацией У 1 ЦМД переносов, образует результат вто- служит для стирания ЦМД слова переносоьрого суммирования по модулю 2, который, в позициях 5 ДЛ 1 У, что. позволяет вьтпри этом сдвигается еще на один разряд вделить результат поразрядйой логической, сторону младших разрядоь по отношению операции Нераьнозначностьф. Зторая док начальному положению второго операн- полнительная токопроьодящая аппликация да от которого к этому моменту времениО .УШ в зависимости от полярности подава.Ф ЮОостаются переносы в старшие разряды, об , емого на ее вход импульсного ситнала разующиеся в результате этого суммиро- используется либо для аннигиляции ЦМД вания по модулю 2, и так далее до мо- на функциональных выходах иНераьнознамента времени, когда в ДЛ не остает-фт чность" ЛЭ И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ при ся ЦМД-переносов, что говорит об окон выделении результата логической опера 45и чании процесса суммирования. ции Коньюнкция, либо для вывода ЦМДИз описанной процедуры суммирования разрядов слова, находящихся.в позициях. следует, что через два такта с момента 6 И ЛЭпоступления первого операнда ь сумматор Использование токопроводящих аппликана его выходе в позиции 3 появится штй только для стирания ЦМД выбранногоиюмладший разряд суммы, еше через такт-слова подразумевает последовательный;50следующий по поряпку разряд суммы, а, вывод результата логической операциит через (Р+2) такта - старший разряд сум- ЦМД которого в этом случае продьигамы, ются от старших ЛЭ к младшим и пояьПроцесс образования результат сложе- ". ляются на выходе С КДС . Для вывода ния и переноса в старший разряд рас результата логической операции иНераь смотрим более подробно на примере К-ых нозйачностьф из сумматора требуется разрядоь операндов. В момент времени, (Р+2,5) такта, а для вывода результата когда ЦМД, соответствующий К-му раз логической операции Коньюнкцияи -ВНИИПИ Заказ 7026/76 5 днисн Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. П а 5 959281 6 (Р+3,5) такта (задержка на такт ьызва- ф о р м у л а и з о б р е т е н и я на продвижением доменов в ЮЛ сумматора). Комбинационный двоичный сумматор поПрименение второй токопроводящей ап- ввт. св. М 907810, о т л и ч в ю; пликации УШ для вывода информации позво- щ и й с я тем, что, с целью расширения ляет повысить быстродействие КДС при области применения сумматора путем ревыполнении логической операции "Нераь-. влизации логических операций, он содер нозначность" до 2,5 тактов, а логической жит две дополнительные токопроьодяшие операции Коньюнкция - до 3;й тактов, аппликации, первая из которыхмагнито.,10Возбуждение аппликации уШ ь момент на- связана с динамическими ловушками ци- хождения ШЧД информационного слова в по- линдрических магнитных доменов всех зициях 6" вызыьает их перемещение в по- разрядов сумматора, кроме младшего раззиции 7 и вывод в соответствующие вью- ряда,. а вторая с соответствующими ььвходные каналы, Причем в зависимости ходами злементов И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ от сочетания импульсных сигналов в ап- всех разрядоь сумматоров.М.: пликациях У 1, УП, УШ можно осуществлять вывод либо ЦМД логической опера- Источники информации, ции Неравнозначностьф, либо логической пРинятые по внимание при экспертизе операции Коньюнкция, либо первой и второй из них с временным сдвигом в один, й 1. Авторское свидетельство СССР ., такт. М 907810, 20.03.78 (прототип).