453691

(21) 1716765/18-24 2,1 1.7 с присоединением зая осударотвениай камит Соввта Мииистров ССС по делам изобретенийи открытий 32) Приоритс(:) ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ И ВЬ 131 ИТАИИЯ 1 И 3 Ь Ь 1 Т О 31 Н О Й,3, В О )1).1 1.1 О Й С И С 1 Е.Ч Е С 31 И С Л Г Н И Я Прс3 Н :.1 Г1 )3) дтс ЛЬНОГО Ям пряотрн к и )олох.Я) и 1 нВ 1 ИНВСРС:Ц)ГЗНДМ,Д,Н ИГО РД )ВДНИЯ ОЛОЖН РЬ.: .3 В ТОРТ с 1 1 Т нси;.О 1)1сЛ 1спог 1 Н:13 Синя ИТЛЬНОН) ды блок; Ы ПОДКЛН)- 1 д резуль- М К)ГОРО. НВСРСНОГОмладшего зря 1 Я Вь;О гльной с) мм Р 01.11ЧРЫ К 5 та, к ГнД :ИД 1. И Р;з 1; Н)Дсрто 11 Р 51 11 го григг В."ОД о иИОСс Изобретение он)снгся к облдсти Вы:исли- ТСЛЬНОЙ Тсснннп 1 М)ЖС ОЫ 1 Ь Нп)ЛЗ)са:.1 нри проектировании )ьчислнтсгьнь); машип и устройств, ра)отии 1 и.3 В збыточной двонч- ИОЙ СИСТЕЕ СЧНСЛСИ 15 С цифр с 11 Н 1, О, 1.ИзВство устр 0 ст 30;г 5 с.жсния и 13 Ьн 1. ТЯ 1 Н 51 ЧИСЕЛ, СОДР 5 КДНСР В Кс 1 Ж;1 М РЯЗР 51 ДС блок формирования отрицате,.пной суммы, блок формирования и)ло)китсьин) переноса И ТРИГГСРРс 1 ПСНИ 51 РЕЗУ,ЬТЯТЯ, В КТОР 01 один аргумент представлен В ооышой;1 ьошной с 1 стсмс сн 1 сии 51 а Второй - 13 нзбыто 1. ной двоичной системс с ци 1)рази 1, О, 1,Недостатком извсстного устройства являст- СЯ НЕВОЗМОЖНОСТЬ ВЫПО;11 СИН 5 ОНСРс 1 ЦИЙ С.1- жения и вычитания, когда об) а опера нда и рдставлсны в избыточш)и;воичной системс.Целью изобретения 5 В 5 Ст 5 создание такого устройства слооксння - вычитания, в котором ООя ярГУмнтя Оыли Оы прсдстявлсиы 13 избыточной двоичной системе с цифрами 1, О, 1, т, е, расширение го функциональшк взможностей.Сущность изобретения заключается в том,В НЕГО ДОПО:НИТС.ЫО ВВСДСНЬ В Кс;КДЬИ разряд блок формирования положительной суммы и блок формировашя отрицательного переноса, входы которы) попарно обьсдинчы и подкгночены соответственно к в,лод Ол- ка формирования отрицательной суммы, к ши 1)СТ 1 ВЛИНД 51 Зс 1 Д 11 Д ДОСТИГс)СТС 51 ТСК, ЧТО,1 д)Вдтл 1 н) с) н 1 ст 3,151 ют с,)ожснис (ВВ 1- тдн, ) дник) дргумнтд с ноложительной дТЬН) д 11 Н)0 И 1 б),ОКЯ:; фор:нр)вс)В 51 ОТ. 5 риц;т,н шй 11 ь 5, и положитлиОго исрснося Г 1,. К и )лученному результату приав5 ЮГ ТР И Цс,1 Ьн ГН) с 1 СТЬ ВТОГ)010 сРГЪс 1- ГД, ИЗ 1 ВИСН 11 О ОПР 311 ИИ (СЛОЖЕИИС 1 ЛИ гы штд;н), и; блок формирования ноложи тлыои суммы,), прдстдвлянпцего собойнлный одноразрядный сумматор комбина- ЦИОИНОГО ТНИЯ, В.ОДИ 1 ЪИ с 1 РГ МСНТЯМИ КОТО Р О ГО 5 ВЛ Я ОТ 51 П 1 ) Д ф Я ЗЬИ. 3 Н Д И 13 И 51 ОТ Р И ЦЯ тельнй су 1 м 1,); В -м разряде. положительез ного персносд 11; з (1- - 1)-го разряда и отРнис 1 ТСЛЬИН) ЗНД 1 НИ 51 ВТОРОО ДРГ Мситс 1 О и н 1 )лкс фрыирОВЯ 1 ия ОтрицятсгыОГО пе рноса, )рсдст)влянпцсго соой комгшнацнонную с.,ему полисио одноразрядного персносд, З) В. ОДИ Ь 1 И с Р Г сс)СИТ с .И КОТОРО 0 Я ВЛ 51 ОТС 51о оо. .О.О 20 1.0 ЗО 50 или 0.1 0.0 55 1.0 0.0 Г и б л и ц и 1 00- . о ,т а - Со О. 00 П. а Сц уСП, =а,С,ЧС,. 65 0.0 парафазные значения отрицательной суммы 1-м разряде, инверсии положительного перен, са из ( - 1) -го разряда и отрицательного значения второго аргумента. Окончательное значение суммы получается на триггере, на один входной вентиль которого поступает инверсное значение отрицательной суммы в 1-м разряде и истинпос значение положительного переноса из (- 1)-го разряда, а на другой - истинное значение отрицательной суммы и инверсное значение переноса из (1 - 1)-го раз. ряда,Функциональная схема устройства для сложения и вычитания в избыточной двоичной системе счисления приведена на чертеже,Устройство содержит в каждом разрядс блок 1 формирования отрицательной суммы Р;, блок 2 формирования положительного переноса П блок 3 формирования положительной суммы 5;, блок 4 формирования отрицательного переноса П триггер 5 для по. лучения окончательной суммы и ее временного храпения, входы б - 19 операндов и сигналов переноса, выходы 20 в -22 результата и вы. ходы 23 - 26 сигналов переноса.Любое число А (как положительное, так и отрицательное) в избыточной двоичной систе. ме с цифрами 1, О, 1 зожно представить сле. дующим образом: Л =- а,2 , где а = 1, О, 1, т. е. в каждом разряде коэффициент а,. мо жет принимать одно пз трех значений: отри. цательная едпшця, пуль илн положительная единица,Обозначим: а-, - отрицательное значение коэффициента аа; - нулевое значеше коэффициента аа; - положительное значение коэффициента а,.Пусть требуется сложить (вычесть) число А с числом В. Оба числа представлены в избыточной форме. Разложим число Л ня две части: Л=-Л +Лгде А+ - положительная часть числя,А- - отрицательная часть числа.Тогда сложение чисел Л и В можно представить в виде: Л+ Б =- Л + Б+Ля вычитание - в виде:А - В =Л Б+Л Л + ЕЗ =- Л-(- Б + ЛСложение числа В, представленного в избыточной двоичной системс, с цифрами 1, О, 1, в каждом -м разряде с числом Л" задается следующей таблицей; Правая цифра элемента таблицы 1 означает сумму 5, в 1-м разряде, а левая цифра - перенос П; из 1-го разряда в (1 + 1)-й разряд при сложении А и В.Как следует из таблицы 1, сумма всегда имеет отрицательное значение или нуль, а пе. ренос - положительное значение или нуль, Следователыо, окочателыая сумма в-мразряде равна С, = 5; + П и перенос далее не распространяется,При вычитании условимся, что аргумент Л - всегда уменьшаемое, а аргумент В - вычи. таемое. Вычитание зададим следующей таблицей: Сравнивая таблицы 1 и 2, видим, что сумма 5, при сложении и вычитании имеет один и тот же вид, а значение переноса при сложении и вычитании не совпадают. На основании таблиц 1 и 2 получим: 5, = а+,в"; уи;в;Ч а-,в 5,.= а-,.в 0,1)а,в,ча, вВведем управляющие сигналы; х - сложе ние,. - вычитание, тогда на основании таблици 2 получим следующие формулы пере. носа: П ; = а, в 0,7 в р + в;".П,= а в 0.7 .я+ в .3 . Окончательный результат операцииС, =Л Взапишется следуощим образом: С;=5 П С, =5,П. С;= 5,П,.,Ч 5;И;,Сложение С с отрицательной частью числаЛ, т. е, сумму С + А, представим следующейтаолицей:Таблица 3 Е 1 а основании таблицы 3 получим:51 =: а - ;С Ъа;СРассматривая зцачения Сс, получим:5, = а 15;П;,Ъа-; 5; Пс,ЪЪса; 5 сПс Ъа-,.5,П,5, = а - , 5,.П,Ъ и - ; 5; П;Ъса 15,. П;, Ъс а-, 5, ПсП; = а;5, Ъс а с П Ъс 5, ПГ 1,. = а - , 5 с Ъ а - , П 1, Ъ 5, П,Окончательная сумма при сложении Л сС равна;Л-, =5, П 2 =51 Г 1,Ъс 51 П 2, = 5,П,Учитывая, что в двоичной избыточной систе.ме с цифрами 1, О, 1 значения коэффициентаа, представлены в унитарном коде, т, е.а, = а,. а+,.и т, д., окончательную сумму Лможно выдавать двумя шинами 2 - , и ЛПри этом, имея трехустойчивый элемент стриггерным эффектом, называемый впоследст.вии триггером, способшсм запоминать инфор.мацию с двух направлений, окончатсльнуссумму получают на входных вентилях триггера, используя формулы только положительного и отрицательного значений окончательнойсуммы.Устройство для сложения и вычитания работает следующим образом.При подаче ца входы 6 - 1 Остройствавходных аргументов а;, а с в с, вс и всоответственно блок 1 формирует промежуточную сумму 5 с, а блок 2 - промежуточныйперенос при сложении, если возбуждена шциа(вход) 11 устройства, или при вычитании, если возбу)кдсиа шина (вход) 2.Истинное и инверсное значения отрицательной суммы с блока 1 совместно с входнымиоперандами а с и а с, поступающими иа входы 13 и 14 устройства, соответственно, и с истиииь 1 ми и иивсрсцьсми значениями положительного переноса П и Пс, поступающими на входы 15 и 16 устройства, соответствецио, направляются на входы блока 3 формирования положитслыюй суммы 5; и иа входыблока 4 формирования отрицатсл.ного иереноса П;,Блок 3 построен в соответствии с формулами полного сумматора, входными аргумсита 1 и которого яв,151 Отея иярафазные зиасни 51 отрицательной суммы 511 в с-м разряде, поло.жительного переноса П с из (с - 1) -го разряда и входного аргумента и с. Блок 4 построен д в соответствии с формулами полного одноразрядного переноса, входными аргументами которого являотся парафазные значения отрицательной суммы 5 полохкитсльцого переноса Г;, и входного аргумента а - , .Истинное и инверсное значения положительной суммы 5; совместно с истинным и ин.версным знассниями отрицательного переноса П; 1, постуиасощими ца входы 17 и 18 устройства, соответственно, при наличии иа входе 19 устройства управляющего сигнала зашси при.нимаются триггером 5, на котором происходит формирование и запоминание окончательной суммы. Результат суммирования (или вычитаия) снимается с выходов 20 - . 22 устройства.На выходы 23 и 24 поступает парафазиое значение иоложителыОго переноса Па ца вы.ходы 25 и 26 - парафазцос значение отрицательного переноса П которые направляются иа входные клеммы следующего (с+1)-го разряда устройства для сложения и вычитавя. ;)Предмет изобрстсцияУстройство для сложеш 1 я и вычитания визбыточной двоичной системе счислсция, содсржаьцес В каждо) разряде Олок формирОВЯ- ция Отрицателыой сумъ 11, 0,10 к фор)ироваигя положительного переноса и триггер ранения результата, От.сссчисосссеессс тем, что, с целью расширения функциональных возмож- оЭногтей, в него дополнительно введены в каждый разряд блок формирования положительной суммы и б)лок формирования отрицательного исрсцоса, входь которых попарно объединен 1 и подключены соответственно к выходам блока формирования отрицательной суммы, и шинам прямого и инверсного отрицсТсльн)го второго значения операндов и к шинам прямого и инверсного значения положительного переноса младшего разряда, выходы Олока формирования положительной сммы подклочецы к первым двум входам триггера результата, к третьему и четвертому входам которого подключены шины прямого и инверсного значения отрицательного переноса )с 11,пие о разряда.4536912 ь" 21 22 г гФг 9 7 ПСоставитель А. Войников Редактор Е. Семенова Техред Т. Курилко Корректор В. Врыксина Заказ 857 Изд,1013 Тираж 624 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Череповецкая городская типография