Фазо-импульсный сумматор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистииескихРеспублик ное к авт. свид-ву02.77 (21) 2456757/18(6) Дополнитель (22) Заявлено 25. иоед нием за рственный квинтетСССРлам нэебретеннйн вткритнй 3) Приор Опубл тетковано 05 03;79.Бюллетень М ия описания 08,0 а опубликов 2) Авторы изобретен И. Жабин, В. И. К А. Г. Скорик нач,ордена Ленина политехнический институттия Великой Октябрьской социалистическойреволюции Киевс им. 5) ФАЗО-ИМ ПУЛЬСНЫ Й С УММАТО Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в цифровых вычислительных устройствах,работающих в недвоичной системе счисления при фазо-импульсном представлении информации,5Известны десятичные сумматоры сфазо-импульсным представлением информации 1, 2.Такие сумматоры обладают низким быстродействием и могут быть применены лишьдля десятичной системы счисления.Наиболее близким по технической сущности является фазо-импульсный сумматор,содержащий триггер и элементы И и ИЛИ,а также шины слагаемых, шину переносаиз младшего разряда, шину переноса в старОшин разряд, шины фазо-импульсных констант, выходную шину 3.Такой сумматор характеризуется сравнительно невысоким быстродействием,Целью изобретения является повышениебыстродействия фазо-импульсного сумматора.Для достиженипреобразовательдвоичный позицион я этой цели он содержит фазо-импульсного кода в ный код, сдвигатель, мноейчук, А. Ф. Меженый, В.В. П. Тарасенко горазрядный двоичный накапливающий сумматор, дешифратор, причем входы преобра зователя фазо-импульсного кода в двоичный позиционный код соединены с шинами фазоимпульсных констант, а управляющий вход - с выходом первого элемента ИЛИ, входы которого соединены с шинами слагаемых и входами элемента И, выход которого подключен к единичному входу триггера, нулевой вход которого подключен к шине нулевой фазо-импульсной константы, а единичный и нулевой выходы - соответственно к входам сдвига и разрешения передачи информации без сдвига сдвигателя, входы которого соединены с выходами преобразователя фазо-импульсного кода в двоичный позиционный код, а выходы - со входами многоразрядного двоичного накапливающего сумматора, ко входу переноса младшего разряда которого подключена шина переноса из младшего разряда, а выходы подключены ко входам дешифратора, выходы которого соединены с первыми входами группы элементов И, вторые входы которых подключены к соответствующим шинам фазо-импульсных констант, а выходы - ко входам второго элемента ИЛИ, выход которого%одклю4ном периоде фазо-импульсный сигнал второго слагаемого. В результате этого на выходах накапливающего двоичного сумматора 1образуется результат суммы двух чисел с5 учетом единицы переноса с младшего разряда. Если значение этой суммы превышаетвеличину основания системы счисления, тона выходе цепи переноса двоичного сумматора 1 появляется единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 10 поступает на шину сигнала переноса в старший разряд. Приэтом число состояний двоичного накапливающего сумматора 1 выбирается равнымзначению основания принятой системы счисления. Состояние многоразрядного двоично 1 го накапливающего сумматорадешифрируется дешифратором 7, сигнал с одногоиз выходов которого поступает на первыйвход соответствующего элемента И 8. Считывание результата суммирования происхо 20дит в следующем (втором) опорном периоде посредством фазо-импульсных констант,каждая из которых соответствует своему выходу дешифратора 7 и поступает на второйвход соответствующего элемента И 8. Навыходе того элемента 8, на входах которогоприсутствует сигнал с дешифратора 7 и соответствующая фазо- импульсная константа,появляется единичный сигнал, который черезэлемент ИЛИ 9 поступает на выходную шинуфазо-импульсного сумматора. При этом фазовый сдвиг этого сигнала по отношению копорной последовательности соответствуетдвоичному позиционному коду суммы, сформировавшемуся на выходах двои ного сумматора 1,Пусть теперь числа Х и Х, поступающие по входным шинам, имеют одинаковыечисленные значения. Так как при фазо-импульсном принципе представления информации сигналы, отображающие одинаковыечисла, совпадают во времени, то на управляющий вход преобразователя 5 поступит40 один сигнал и на выходе этого преобразователя появится двоичный позиционный код,соответствующий только одному из фазоимпульсных сигналов.Одновременно с этим откроется элементИ 4 и триггер 3 установится в единичноесостояние, В этом случае двоичный позиционный код сдвигается сдвигателем 2 на одинразряд в сторону старших разрядов. Такимобразом на выходе сдвигателя 2 появитсядвоичный позиционный код, соответствуюБО щий удвоенному значению одного из суммируемых чисел, который поступит на двоичный сумматор 1, где сформируется окончательный результат суммы с учетом единицы переноса с младшего разряда. Если зна 55чение суммы двух чисел превышает величину основания системы счисления, то на выходе цепи переноса сдвигателя 2 появитсяединичный сигнал, который через элементИЛИ 10 поступит на шину сигнала переноса 3651343чен к выходной шине фазо-импульсногосумматора, выходы переноса сдвигателя имногоразрядного двоичного накапливающего сумматора подключены ко входам третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к шине переноса в старший разряд.Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена функциональная схема фазо-импульсного сумматора,Фазо-импульсный сумматор содержитмногоразрядный двоичный накапливающийсумматор 1, вход младшего разряда которого соединен с шиной сдвига переноса изпредыдущего разряда. К информационнымвходам двоичного сумматора 1 подключенвыходами сдвигатель 2, вход сдвига и входразрешения передачи информации без сдвига которого соединены соответственно с единичным и нулевым выходами триггера 3.Единичный вход триггера 3 связан с выходом элемента И 4, а нулевой вход триггера 3 - с шиной нулевой фазо-импульснойконстанты К. Ко входамсдвигателя 2 подсоединен выходами преобразователь фазоимпульсного кода в двоичный позиционныйкод 5. К управляющему входу преобразователя 5 подсоединен выходом элемент ИЛИ 6,а ко входам преобразователя 5 подвешенышины фазо-импульсных констант К ( ==- 0,1,;и - 1; и - основание системы счисления). Первый вход элемента И 4 и первыйвход элемента ИЛИ 6 соединены с шинойпервого слагаемого, а вторые входы этихэлементов - с шиной второго слагаемого.К выходам двоичного сумматора 1 подключен дешифратор 7, связанный выходами спервыми входами группы элементов И 8,ко вторым входам которых подведены шинысоответствующих фазо-импульсных константВыходы элементов И 8 соединены со входами элемента ИЛИ 9, выход которого подключен к выходной шине фазо-импульсного сумматора. Кроме того, выходы переноса сдвигателя 2 и двоичного сумматора 1 связаныс входами элемента ИЛИ 10, выход которого подключен к шине сигнала переносав старший разряд.Фазо-импульсный сумматор работает следующим образом.Пусть суммируемые числа Х и Х, поступающие по шинам слагаемых, имеют неодинаковые численные значения. В этом случаефазо-импульсный сигнал, отображающийменьшее число, поступит на управляющий- вход преобразователя 5 первым и преобразуется в двоичный позиционный код, Так каквначале работы нулевая фазо-импульснаяконстанта К установит на нулевом выходетриггера 3 единичный сигнал, то двоичныйпозиционный код первого Слагаемого черезсдвигатель 2 поступит на многоразрядныйдвоичный накапливающий сумматор 1 безизменения. Аналогичным образом надвоичный сумматор 1 поступает в том же опорФормула изобретения 25 65135в старший разряд. В дальнейшем формирование сигналов суммы на выходе фазо.импульсного сумматора аналогично описанному в предыдушем примере.Из описания работы фазо-импульсного 5 сумматора следует, что общее время суммирования двух чисел с учетом единицы переноса с младшего разряда и считывания результата .такого суммирования равно двум опорным периодам, В известном сумматоре такая же операция требует трех опорных1 О периодов. Так как период тактовых импульсов для известного сумматора должен быть не менее Зт, а для данного сумматора г (ч - минимальное время, через которое возможна передача импульсов на вход сумматора), 15 то время суммирования двух чисел в известном сумматоре будет равно Зг Зп = 9 пс, а время такого же суммирования в данном сумматоре т 2 п = 2 пг, где и - количество тактовых импульсов в опорном периоде. Отсюда следует, что предлагаемый сумматор 20 в 4,5 раза будет более быстродействующим, чем известйый сумматор. Фазо-импульсный сумматор, содержащий триггер и элементы И и ИЛИ, а также шины слагаемых, шину переноса из младшего разряда, шину переноса в старший разряд, шины фазо-импульсных констант, выходную шину, отличающийся тем, что, с цельЮ повышения быстродействия, сумматор содержит преобразователь фазо-импульсного ко-. - да в двоичный позиционный код, сдвигатель, многоразрядный двоичный накапливающий35 сумматор, дешифратор, причем входы преобразователя фазо-импульсного кода в дво 436ичный позиционный код соединены с шинамифазо-импульсных констант, а управляющийвход - с выходом первого элемента ИЛИ,входы которого соединены с шинами слагаемых и входами элемента И, выход которогоподключен к единичному входу триггера, нулевой вход которого подключен к шине нулевой фазо-импульсной константы, а единичный и нулевой выходы - соответственнок входам сдвига и разрешеййяпередачи информации без сдвига сдвигателя, входы которого соединены с выходами преобразователя фазо-импульсного кода в двоичный позиционный код, а выходы - со входами многоразрядногб двоичного накат 1 ливающегосумматора, ко входу переноса младшего разряда которого подключена шина переносаиз младшего рязряда, а выходы подключенйко входам деШифратора, выходы которогосоединены с первыми входами группы элементов И, вторые входы которых подключены к соответствующим шинам фазо-импульсных констант, а выходы - ко входам второгоэлемента ИЛИ, выход которого подключен к выходной шине фазо-импульсного сумматора, выходы переноса сдвигателя и многорязрядного двоичного накапливающегосумматора подключены ко входам третьегоэлемента ИЛИ, выход которого подключенк шине переноса в старший разряд.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР486319, кл. б 06 Г /385, 973.2. Авторское свидетельство СССР370606, кл. 6 06 Г 7/385, 1970,3. Ситников Л, С. Многоустойчивые элементы в цифровой измерительной технике,Киев, Наукова думка, 19 О, с. 59 - 62,рис, 58 - 59.. Луговая9ого комитета СССРений и открытийРаугнская наб., д. 4/5Ужгород, ул. Проектная,СоставТехред О Тираж 77 Государственн елам изобрет сква, Ж, Патент, г. С. Равна Редакто Заказ 8 4 1 ЯИИПИ по д 113085, М илиал ППП