Накапливающий сумматор

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сеюз Сеаетскиз Социалистических Республик(22) Заявлено с присоеиине (23) Приорит (43) Опублик 70676(23) 2369067/ем заявки М осударственный комит овета Министров ССС по Ледам изобретенийи открытий вано 151278, Бюллетень % 46(7) Заявител НАКАПЛИВИОЩИИ СУЮ разряда, выход которого подключен к входу элемента задержки последуюшего разряда, счетный вход счетного триггера соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к входу соответствуюшего разряда мантиссы числа, а второй вход через элемент задержки того жеразряда - к выходу первого элемента И предыдушего разряда мантиссы числа, второй вход второго элемента И подключен к первой управляюшей шине, счетный вход счетного триггера знакового разряда подключен к выходу первого элемента ИЛИ знакового разряда, первый вход второго элемента ИЛИ знакового разряда подключен к входу знакового разряда, а второй вход через элемент задержки знакового разряда к выходу первого элемента ИЛИ старыего разряда мантиссы числа 2 . Недостатком этого сумматора является наличие в модифицированном знаковом разряде двух триггеров, анализ значений которых необходим для определения истинного значения знака результата суммирования.Целью изобретения являесуюлатора, Это днаковый разряд и ние схемытем, что э Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении цифровых вычислительных машин для обработ ки цифровых данных.Известны накапливающие сумматоры, разряды мантиссы и знака которых содержат счетные триггеры и логические элементы 11, Недостатком таких сумматоров является наличие двух триггеров, анализ значений которых необходим для определения истинного значения знака результата суммирования,Наиболее близким к изобретению по технической сушности является накапливающий сумматор, каждый разряд ман тиссы числа которого содержит счетный триггер, дифференцируюший узел, элемент задержки, два элемента И и два элемента ИЛИ, а знаковый разряд содержит счетный триггер, элемент задержки, два элемента И и два элемента ИЛИ, причем в каждом разряде мантиссы числа единичный выход счетного триггера подключен к первому входу первого элемента И и через дифференцируюший узел к первому входу второго элемента И того же разряда, выходы которых подключены к входам первого элемента ИЛИ того же 53) УДК, 681.325,5(088.8)мого сумматора содержит дэа элементаНЕ и, третий элемент И, причем выходыпервого и второго элементов И подключены к входам первого элемента ИЛИ,первый вход первого элемента И подключен к выходу второго элемента ИЛИ,а втОрОй вход НО эторОЙ управляющей 8шине, первый вход второго элемента Иподключен к входу знакового разряда,который через первый элемент НЕ подключен к первому входу третьео элемента И, второй вход которого подклю- Ичен к эходу элемента задержки, который через второй элемент ИЕ подключенк второму входу второго элемента И,третьи входы второго и третьего элементов И подключены соответственнок нулевому и единичному выходам счетНОго триггера знакового раэрчда. ачетвертые входь; - к третьей уравляюшей шине, выход третьет"О ЭЛОМЕНТа Иподключен к нулевомуусановопомтвходу счетного триггера.На чертеже представлена функциональная схема описываемого сумматора,Накапливающий сумматор содержит вкаждом разряде мантиссы числа элементэгИЛИ 1 и подключенные к его входам эле-менты и 2 и 3 первый и. котовых черездиФФеренциру 1 ощий Узел 4, а второй неПОСРЕДСТВЕННО ПОЦКЛЮЧЕНЫ К ЕДИНИЧНОМУвыходу счетного триггера 5 своего разряда, Выхоц элемента ИЛИ 1 каждого ЗОразряда манИссы числа подключен черезэлемент б задержки к входу элем нтаИЛИ 7 последующего разряда. мантиссычисла., Счетный вход триггера 5 каждогоразряда мантиссы числа соединен с эыходом элемента ИЛИ 7 своего разрядадругой вход которого подключен к входу8 соответствующего разряда мантиссычисла,В знаковом разряде сумматор содержит счетный триггер 9, элемент И 10,элемент ИЕ 11 вход 12 знакового разряда, элеме;1 ИЛИ 13, элемент И 14,элЕмент НЕ 15, элемент И 1 б и элементИЛИ 17. На первую управляющую шину 184 поступают стробирующие импульсы,. наэтОрую Управляющую шину 19сигналпризнака кода, на третью управляющуюшину 20 - сигнал признака числа.К нулевому установочному входу ЯОсчетного триггера 9 подключен эыхоцэлемента И 10,первый вход которого через элемент ПЕ 11 подключен к входу 2знакового разряда, к входу элементаИЛИ 13 и к входу элемента И 14,другойвход которого через элемент НЕ 15 под. 55ключен к входу элемента И 10 и к входуэлемента б задержки, Выход элемента бзадержки подключен к входу элементаИЛИ 13, выход которого подключен квходу элемента И 1 б.,другой эхОд которого подключен ко второй управляющейшине 19, а выход-к входу элемента ИЛИ17, другой вход которого подключен квыходу элемента И 14, Выход элемента ИЛИ 17 ;одключен к счетному входу 65 счетного триггера 9, нулевой выходкоторого подключен к входу элементаИ 14, а единичный выход - к входуэлемента И 10, другой вход которогоподключен к входу элемента И 14 и ктретьей управляющей шине 20, Стробирующие входы элементов И 2 подключены к первой управляющей шине 18,Накапливающий сумматор для сквозного перекоса работает следующим образомИсходное состояние всех триггеров5 и триггера 9 - нулевоеф. Приработе с кодами триггер 9 (модифицированного знакового разряда) работаеткак младший знаковый разряд, а при работе с числами - как старший знаковыйразряд Ра.ссмотрим работу модифицированного знакового разряда сумматорас числами ца конкретных примерахОтсутствие сигнала Признак кодана входе элемента И 16 запрещает Формирование сигнала записи на входеэ,цемента, ИЛИ, 17.Предположим, что э счеткых триггерах 5 и 9 сумматора записано числоО, 00, что соответствует исходному состоянию. На. входах 8 и 12разрядов присутствует число О,10,0. При вводе знакового разрядавторого слагаемого и отсутствии переноса из предыдущего разряда комбинационная часть схемы, принадлежащаямодиФицированнаму знаковому разряду,не изменяет состояния и соответствуетисходному.На счетных триггерах 5 и 9 суммато"ра записан код О, О 10 а кавходах 8 и 12 разрядов присутствуетчисло О, 10,10, Вырабатываемыйпри этом перенос э знаковый разрядпсступает на вход элемента И 10, через элемент ЧЕ 15 на вход элемента И 14 и через элемент б задержки на вход злемена ИЛИ 13.Прохождение сигналаперенос через элемент И 10 эапреша-.1ется сигналом с единичного выхода счетного триггера 9. Счетный триггер 9 находится э нулевом состоянии,Если на счетных триггерах 5 и 9 сумматора записан код 0,0 ,О, а на входах 8 и 12 разрядов присутствует число 1,1,1, то в счетный триггер 9 через элемент ИЛИ 17 с выхода элемента И 14 записывается 1, так как происходит совпадение сигналов признака числа, разрешающего сигнала с нулевого выхода счетного триггера 9, наличия единичного кода на входе 12 знакового разряда и сигнала с выхода элемента НЕ 15, на входе которого От- сутстэует сигнал перекоса.На счетных триггерах 5 и 9 сумматоразаписан код 1, 010 ,О, а на вхоцах8 и 12 разрядов присутствует числоО, 1010,01.Отсутствие сигнала Перенос навходе элемента И 10, фединичногофкода с входа 12 знакового разряда навходе элемента И 14 и разрешающего сигнала с нулевого выхода счетного триггера 9 запрещает изменить состояниесчетного триггера 9,На счетных триггерах 5 и 9 записан 5код О, 11,.1, а на входах8 и 12 разрядов присутствует число1, 1.1В рассматриваемом примере состояние счетного триггера 9 не изменится10Наличие инвертированного сигнала переноса на входе элемента И 14 запрещает прохождение единичногоф сигнала с входа 12 знакового разряда навход элемента ИЛИ 17 для переводасчетного триггера 9 из фнулевогофсостояния в единичноеф,Прохождение сигнала переноса черезэлемент И 10 запрещается сигналом сединичного выхода счетного триггера 9и инвертированным сигналом с входа 12знакового разряда.На счетных триггерах 5 и 9 сумматора записан код 1, 11,а на входах 8 и 12 разрядов присутствует число 0,1,1.Присутствие на .входах элемента И10 сигнала переноса, разрешающего сигнала с единичного выхода счетноготриггера 9, инвертированного сигналас входа 12 знакового разряда шины фор-З 0мирует сигнал на выходе элемента И 10,по которому счетный триггер 9 устанавливается в нулевоеф состояние.На счетных триггерах 5 и 9 сумматора записан код 1, 0101, 35а на входах 8 и 12 разрядов присутствует число 1, 10.0.На входы элемента И 10 поступаютсигналы, запрещающие на его выходеформирование сигналов для сброса 40счетного триггера 9 в нулевоефсостояние. С нулевого выхода счетноготриггера 9 поступает сигнал, запрещающий прохождение единичногокода с входа 12 знакового разряда насчетный вход триггера 9. Счетныйтриггер 9 не изменяет единичного 45состояния.На счетных триггерах 5 и 9 сумматора записан код 1, 11,.1,а на входах 8 и 12 разрядов присутствует число 1, 111. Сформировать сигнал для установки из единичного" ь нулевое состояниесчетного триггера 9 элементу И 10запрещает инвертированный сигнал свхода 12 знакового разряда, 55 Прохождение единичного кода на счетный вход счетного триггера 9 для установки его в нулевое состояние через элемент И 14 запрещается сигналом, поступающим на вход элемента И 14 с нулевого выхода счетного триггера 9. 65 Инвертированный сигнал переносатакже является сигналом запрета дляпрохождения единичной информациис входа 12 знакового разряда черезэлемент И 14 на счетный вход счетноготриггера 9,При работе накапливающего сумматора с кодами на входы элемента И 10 иэлемента И 14 по второй управляющейшине 19 подается сигнал запрета.Любая комбинация сигналов, полУчаемая при работе накапливающего сумматора с кодами, не формирует на выходах элемента И 10 и элемента И 14сигналов, изменяющих состояние счетного триггера 9,Единичный сигнал, присутствующий на входе 12 знакового разряда приотсутствии сигнала переноса, поступает через элемент ИЛИ 17 на счетныйвход счетного триггера 9 и изменяетего состояние.Если при вводе в сумматор счетногослагаемого формируется перенос в знаковый разряд при отсутствии единичного сигнала на входе 12 знаковогоразряда, то пришедший перенос такжене изменяет состояния счетного триггера 9 на противоположный,Предположим, что в счетных триггерах 5 и 9 сумматора записано число1, 1,1, к которому прибавляетсявторое слагаемое 1,1,1, Приэтом вырабатывается перенос в знаковый разряд. фЕдиничный сигнал,пришедший с входа 12 знакового разряда,перебрасывает счетный триггер 9 изединичного состояния в фнулевое, а задержанный сигнал переносаустанавливает его в фединичноесостояние, т,е, счетный триггер 9не изменяет своего единичногосостояния после окончания процессасуммирования.Таким образом, предлагаемый сумматор пс сравнению с прототипом позволяет получить на одном триггереистинное значение знакового разрядапри работе с числами или необходимоезначение при работе с кодами. Исключение из знакового разряда одноготриггера, элемента ИЛИ, элемента задержки и дифференцирующего узла упрощает схему сумматора.Формула изобретенияНакапливающий сумматор, каждый, разряд мантиссы числа которого содержит счетный триггер, дифференцирую- щий узел, элемент задержки, два элемента И и два элемента ИЛИ, а знаковый разряд содержит счетный триггер, элемент задержки, два элемента И и два элемента ИЛИ, причем в каждом разряде мантиссы числа единичный выход счетного триггера подключен к первому входу первого элемента И иСостТехТираногобрет екто Д М Редактор А.Пейсоченк 784комитета Советний и открытий -35 Раушская ясное стров СС и б. Патент, г.ужгород Филиал ПППро через дифференцирующий узел к первому входу второго элемента И того же разряда, выходы которых подключены к входам первого элемента ИЛИ того же разряда, выход которого подключен к входу элемента задержки последующего разряда, счетный вход счетного триггера соединан с выходом второго 5 элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к входу соответствующего разряда мантиссы числа, а второй вход через элемент задержки тога же разряда - к выходу первого элемента И 1 О предыдущего разряда мантиссы числа, второй вход второго элемента И подклю". чен к первой управляющей шине, счетный вход счетного триггера знакового разряда подключен к выходу первого эле мента ИЛИ знакового разряда, первый вход второго элемента ИЛИ знакового разряда подключен к входу знакового разряда, а второй вход через элемент задержки знакового разряда - к выходу первого элемента ИДИ старшего разряда мантиссы чисЛа, а т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения схемы сумматора, знаковый разряд со" держит два элемента НЕ и третий элемент И, причем выходы первого и вто 25 аз 7107739ЦНИИПИ Государствепо делам из 113035 Мос рого элементов И подключены к входампервого элемента ИЛИ, первый входпервого элемента И подключен к выходувторого элемента ИЛИ, а второй входко второй управляющей шине, первыйвход второго элемента И подкпочеи квходу знакового разряда, который черезпервый элемент НЕ подключен к первому входу третьего элемента И, второйвход которого подключен к входу элемента задержки, который через второйэлемент НЕ подключен к второму входувторого элемента И, третьи входы второго и третьего элементов И подключены соответственно к нулевому н единичному выходам счетного триггеразнакового разряда, а четвертые входик третьей управляющей шине, выходтретьего элемента И подключен к нулевому установочному входу счетноготриггера. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССРР 277409, кл. Ц 067/50 1970.2. Дроздов Е.А. и др. Электронныевычислительные машины. М Военноеиздательство, 1968, с.413.