Накапливающий сумматор

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11) 114 0 06 Р 7 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Д ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а ГОСУДАРСТВЕНКЫИ КОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетеиий и ОткРыти(71) Производственное объединенипо организации технической эксплтации энергомеханического оборудния магистральных газопроводов(56) Букреев И. Н. и др, Микроэлронные схемы цифровых устройств,И.; Советское радио, 1975, с, 33Авторское свидетельство СССРВ 920706, кл, С 06 Р 7/49, 1980.(57) Изобретение относится к.областвычислительной техники и может быть использовано при построении помехоустойчивых специализированных цифровых систем контроля и регистрациитехнологических параметров. Цельюизобретения является расширение функциональных возможностей за счет суммирования чисел в , Е, г-кодах присохранении функции суммирования втрадиционных двоичных кодах, Сумматорсодержит в каждом разряде триггеры 1со счетным входом, элементы 3 задержки, элементы И 2, элементы ИЛИ 4и в каждом четном разряде содержитдополнительно элемент 6 задержки иэлемент ИЛИ 5, 1 ил,Изобретение относится гс выг;"гс.гительной технике и может бытьиспользовано при пбстроении спецггапизированных цифровых систем контроля и регистрации техноло:ических паряметров.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет суммирования чисел в,1, 1:, г-кодах при сохранении суммирования в двоичных кодах.На чертеже приведена функциональная схема первых пяти разрядов предлагаемого сумматора.Накапливающий сумматор ;одержит триггеры 1,11-5 со счетным входом, первые элементы И 2, :гервые элементы 3-1. ,3-5 задержки элементы ИЛИ 4-14-5, вторые элементы И 5 во втором и четвертом разрядах вторые элементы задержки 6-1 н 6-2, дыходы 7 суммы, входы первого 8 и второго 9 операндов, вход 10 :гадания режима, вход 11 установки а ноль сумматора.Сущность изобретения состоит г. следующем,Пусть веса двоичных разрядов связаны между собой следующим рекурентным уравнениемЕг;Ег г 2 гтри 1 с прн 1 с г 1 00 1 О 10 11 0101 00 11 01 01 00 О О Е = 430,гО 00 01 11 1 О 01 О 10 10 00 01 00 00 П;,0 0 01 ЭО 00 10 ОО 0 00 О ОО 00 00 10(с .пгФе 0 01 00 00 10 10 11 1 ОО 00 00 00 00 00 0 00 00 00 00 00 ОО ПгР при следующих начальных условиях 259 2где Ег- значение веса двоичного1разряда 1 - номер группы, каждая из которых состоит из двух разрядов- О, 1, 2,), Ес - номер рЯзрядЯ я группе (1 с = 1, 2). Тогда значения д г, равны 1 2 4 6 12 18 36 5 ч),"108 162, Данные системьг вычисления обладают значительными преимуягествами по сравнению с Фибоначчиевыми и обобгггенными г, р в система счисления.Такие системы счисления позволяют строить более экономичные и более быстродействующие суммирующие устройства. При этом помехоустойчивостьг-кодов сравнима с помехоустойчивостью кодов Фибоначчи, а диапазон предс гавления чисел в 1, Ес, -кодах не ниже, чем в обобщенных г, Ег-кодахВыполнение арифметических операций в , 1 с, г-кодах значительно проще, чем в кодах с естественной избыточностью. Зто обусловле.го тем, что формирование как прямьгх, так и обратных переносов носит лоальный харястерПриведем пример сложения чисел вг-кодах. При этом формированиеф.Ястичной суммы Б прямого переноса Ег, и обратного переноса П - в ш-ом частичном цикле производят в соответствии с формулойи начальными условиями (2)Пусть требуется сложить два следующих числа в,1, 1 с, г-кодах (сложение гроводят по известному алгоритму ".ерсера),З (Зз) О 1 00 Оо О 1 О 11 з и, О 00 Оо 00 00 00 ОО О Оо Оо ОО ОО ОО 00 з П.р(3) 2 Ь= Ь В = 0 10 11 1 00 1 О вых,эл.задерж. О 01 00 вых,эл.задерж. О 10 10 вых.эл.задерж. 0000 вых,эл.задерж. Здесь и далее апострофами отмечены границы между группами разрядов, Из примера и уравнения (1) вытекает, что Причем в первом случае уравнения (3) всегда а . = 1 -г = О где а,3и М - -е значения операндов А и В соответственно, а во втором случае а .1 = Ь= О, Это обуславливает что в первом случаеф если а 1-12 = Ъ- = 1, то распространение переноса в следующем частичном цикле может быть не далее чем , 1-разряд; во втором случае распространение переноса в 3 + 1,1-разряд; заканчивается в первом частичном цикле суммиро вания. Это исключает формирование цепочки обратных переносов более чем в пределах двух смежных групп для люА = О 1 О состояния триггера 0 01 1 О состояния триггера 1 01 00 состояния триггера 1 01 00 состояния триггера 1 10 1 О А + В = 1 101 О = 201 О Перед началом суммирования на вход11 подается единичный сигнал и тригбых а; 1, и Ъ;и образование в про 1межуточном цикле трех единиц слагаемых, т.е. всегда При этом , 1-разряды в регистрах дляхранения обратного переноса содержатнулиеВ качестве регистра для приема ихранения обратных переносов в циклахподсуммирования предложено использовать триггеры со счетными входами.При этом время поступления П р относительно времени поступления П р в .2-разряд должно быть задержано на .г + гл+ "тр +пз ъгде "эя "пз(ывремя срабатывания элементов 6 и 3задержки соответственно,Рассмотрим работу устройства напримере суммирования чисел А1,= 0 11 01 и В = 9, = 0 10 1.Алгоритм суммирования запишем в видеследующей таблицы 1-й такт подсуммирования 2-й такт подсуммирования 3-й такт подсуммирования геры 1 устанавливаются в нулевое состояние."акяз 2864/44 иран 672 т 1 одцисноеВ 111 П 1 ЛИ Государственного комитета ССС 1по делам изобретений и открытий13035, осква 1-35, Раунская наб д. 4/5 Лроизнодственно - "оиграфичРское редпрРятие, Г. ужгороД, ул. Гроектная, 4 ц 1322Гри суммировании в ,1 1., "-кодах на нходс 1 0 сокр Яця Р т(. я РиничньЙ о- тенциал. 1 Три постуГле,и значений первого операнда на в;одь 8 н соотнетствит с примером триггеры 1-1, 1-3 и 1- 4 устанавливаются в единичное состояние через элементы ИЛИ 4-1, 4-3 и -4, Б следующем такте ня входы 9 и ьторые входы элементов ИЛИ 4-1, 4-2 и 4-4 поступают сигналы от едицичных 1 О зпячений второго операнда. Б результате триггеры 1-1 и 14 установлены н пулевое состояние, при этом с выходов элементов И 2 соответствующих разрядов через элементы задержки 3-1 и 3-4 данных разрядов на третьи входы элементов ИЛИ 4-2 и 4-5 поступят единицэые сигналы, Б результате триггер 1-5 установлен в "1", а триггер 1-2 сорошен в "0" и соотнетствецно 20 срабатывает элемент И 2 1,2-разряда.3.огда через Бремя .,1 на вход элемента И 2 2,1-разрядна ." ня счетный вход триггера 1-3 поступает единичный сигнал, которым дяннтый триггер 25 сбрасывается н О а на выходе 3-3 появится единичный сигнал, которым триггер 1-4 через элемент 1 ПИ 4-4 установится в единичное состояние,Через время 7 с выхода элемента6-1 задержки сработае":. этемент И 51 2-разряда и тниггер 1-2 установится нсигналом с вьходя элементаИ 1 П 4-2, Через вреь, отсутствие сигналов с выходя элементов3-1, 3-5 и 6-1 и 6-2 задержкисвидетельствует об окончании процес -са суьмрования На. выходе 7 буцекод Л = В =- 1 1 О .0 = 20 . 11 акапливаювй сумматор, содержаший в каждом разряде счетный триггер, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ и первый элемент задержки, причем входы первого и второго операнда данного разряда соединены с первым и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетного триггера и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с прямым ньходом счетного триггера и выходом суммы данного разряда сумматора, вход сброся счетного триггера каждого разряда соединен с входом установки н ноль сумматора, первый нход второго элемента И каждого разряда соединен с входом задания режима сумматора, о т л и .ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет сужлирования чисел в М., г-кодах с сохранением функции суммирования в двоичных кодах, в каждьй четный разряд сумматора введен второй элемент задержки, причем выход первого элемента И данного разряда. соединен через первый элемент задержки с третьим входом элемента ИЛИ следующего разряда и в каждом нечетном разряде выход первоГо элемента И соединен через второй элемент задержки со вторым входом второго элемента И предыдущего четного разряда, выход второго элемента И данного разряда соединен с четвертым входом элемента ИЛИ данного раз