Устройство для сложения и вычитания

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕИЛЬСТВУСфефз СфветскихСоциалистическихРеспублик оп 817710(22) Заявлено 22. 05. 79 (21) 2786422/18-24 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР но аеаам изобретений н открытий(088.8) Опубликовано 300381, Бюллетень ЙВ 12 Дата опубликования описания 300381(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ И ВЫЧИТАНИЯ 2 Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и можетбыть использовано при реализациитехнических средств дискретной автоматики и вычислительной техники.5Известно устройство для вычитания .и сложения чисМ, содержащее три ре"гистра, выполненных в виде суммирую щих счетчиков, схему сравнения, эле,мент И и генератор импульсов 11 .,Недостатком этого устройства является отсутствие схемы оптимального ввода. чисел в регистры, что ведет к уменьшению быстродействия устрбйства. 15Известно также устройство для сложения и вычитания, быстродействие которого повышено за счет оптимального ввода чисел в счетчики и регистр, Устройство содержит два счетчика, 20 регистр, две схема сравнения, три коммутатора, триггер признака операции, генератор иМпульсов, элемент И и блок анализа, состоящий из элементов И и ИЛИ. Входы операндов в устройстве подключены ко входам первой схемы сравнения и информационным входам всех трех коммутаторов, управляющие входы которых соединены с выхо,дами блока анализа, входы которого 30 подключены к выходам первой схемы сравнения и триггера признака опе-рации.ВыходЬ 1 коммутаторов соединены с установочными входами двух счетчиков и регистра, выходы первого счетчика и регистра " со входами второй схемы сравнения, выход которой под" ключен ко входу элемента И, другой вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход - ко входу второго счетчика 2 .Однако это устройство имеет низкое быстродействие при вычитании,. если вычитаемое более, чем в два ра" за меньше уменьшаемого.Цель изобретения - повышение быстродействия.Поставленная цель достигается тем, что устройство для сложения и вычитания, содержащее генератор импульсов, элемент И, регистр, два счетчика, две схемы сравнения, два коммутатора, триггер признака операции, блок анализа, содержащий элементы И и ИЛИ, причем входы операндов устройства подключены ко входам первой схемы сравнения и к информационным входам первого и второго коммутаторов, выходы которых подключены к установочным входам соответственно регистра и первого счетчика, разрядные выходы которых подключены ко входам второй схемы сравнения, выход которой подключен к одному входу элемента И, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, нулевой выход триггера при 5 знака операции подключен к первым входам первого и второго элемейтов И блока анализа, а единичный выход к первому вхбду третьего элемента И блока. анализа, содержит третью схему сравнения, входы которой соединены с выходами коммутаторов, управляющие входы которых соединены с первыми вторым выходами первой схемы сравнения, а первый и второй выходы третьей схемы сравнения - со вторымивходами соответственно первого и второго элементов И блока анализа,приэтом выход первого элемента И блокаанализа соединен с первым входом четвертого элемента И блока анализа и суправляющим входом регистра, выходэлемента И - со вторыми входами третьего и четвертого и с третьим входомвторого элементов И блока анализа, входы первого элемента ИЛИ блока анализа с выходами второго и третьего элементов И. блока анализа, входы второго элемента ИЛИ с выходами второго и четвертого элементов И блока анализа, выход первого коммутатора подключен к установочному входу второго счетчика, суммирующий вход которого подключен к выходу третьего элемента И блока анализа, а вычитающий входк выходу второго элемента ИЛИ блока анализа, суммирующий вход первого счетчика подключен к выходу четвертого элемента И блока анализа, а вы- . читающий вход - к выходу первого элемента ИЛИ блока анализа. 40На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит схему 1 сравнения, на входы которой подаются модули чисел. А и. В. Выходы схемы 1 сравнения (А(В и АЗВ) подкЛючены к управляющим входам коммутаторов. 2.и 3, инФормационные входы которых также соединены со входами операндов устройства, на которые подаются модули чисел А и В,. установочные входы регистра 4 и счетчика 5 соединены с выходами соответственно коммутаторов 2 и 3, установочный вход счетчика б - с выходом коммутатора 2 выходы регистра 4 и счетчика 5 подключены. ко входам схемы 7 сравнения, выход которой подключен ко входу элемента И 8 другой вход которого соединен с выходом генератора 9 импульсов, входы схемы 10 сравнения соединены с вы- Яходами коммутаторов 2 и 3. Блок 11 анализа содержит элементы И 12-15 и элементы ИЛИ 16 и 17 и служит для подключ .ния выхода элемента И 8, на который поступают импульсы с выхода генератора 9 импульсов к соответствующим входам (суммирующим или вычитающим) счетчиков 5 и б при проведенииопераций сложения и вычитания, а также для выработки сигнала разрешенияустановки, поступающего на управляющий вход регистра 4. Логический блок11 анализирует состояние выходовсхемы 10 сравнения, а также триггера18 признака операции.Модули чисел А и В сравниваютсясхемой 1 сравнения и на одном из выходов ее возникает сигнал, соответствующий результату сравнения, т.е.АВ или А(В. Одновременно модули чисел А и В поступают на инФормационныевходы коммутаторов 2 и 3, В зависимости от величин модулей чисел А иВ на выходах коммутаторов 2 и 3 возникают коды чисел, при этом на выходе коммутатора 2 - большее число (Б)а на выходе коммутатора 3 - меньшеечисло (М). Эти коды ( независимо от"вида ариФметической операции) поступают в счетчик б (число Б) и в счетчик 5 (число М). Одновременно числаБ и М поступают на входы схемы 10сравнения, где производится сравнение большего числа с удвоенным меньшим.При сложении чисел на .единичномвыходе коммутатора 3 имеется разрешающий сигнал,. открывающий элементИ 14 для прохождения импульсов с выхода элемента И 8 на суммирующийвход счетчика б и через элемент ИЛИ16 - на вычитающий вход счетчика 5.Работает устройство следующим образом.В начале работы в счетчик б записывается число Б, а в счетчик 5 -число М, регистр 4 сброшен в нульТак как код числа в счетчике 5 неравен коду числа в регистре 4, то навыходе схемы 7 сравнения имеется сигнал, отпирающий элемент И 8, и импульсы генератора 9 поступают на суммирующий вход счетчика 6 и вычитающий вход счетчика 5. Когда счетчик5 сбросится в нуль, разрешающий сиг-нал на выходе схемы 7 сравнения исчезает, элемент И 8 запирается и импульсы из генератора 9 уже не поступают на входы счетчиков 5 и 6. Следовательно, к числу Б, записанному всчетчике 6, прибавляется число М,списанное из счетчика 5, и число,возникшее в счетчике б, соответствует сумме чисел Б и М. Бремя сложениячисел равноИ.где с - период следования импульсовгенератора 9,Таким образом, время работы устройства в режиме сложения оптимальнои не зависит от того , Б 2 М или Б 2 М.В режиме вычитания при Б 2 М сигналом с выхода схемы 10 сравнения открыт элемент И 13, через который идалее через элементы ИЛИ 16 и 17 импульсы генератора 9 поступают соответственно на вычитающие входы счетчиков 5 и б. Следовательно, из числа Б, записанного в счетчике б, вычитаЬтся число Я, записанное в счетчике 5. Время вычитанияСМСО.Так как Разность ь =Б-ММ, то время й для этого режима тоже оптимально и зависит от числа М.Если в режиме вычитания Б 2 М, то число В записывается не только в счетчик б, но и в регистр 4, так как с выхода элемента И 12 подается разрешающий сигнал на управляющий вход регистра 4. При этом открыты элемен ты И 12 и 15, и импульсы с генератора 9 поступают на суммирующий вход счетчика 5 и на вычитающий вход счетчика б. Когда код числа в счетчике 5 равен коду, числа в регистре 4, вычи тание прекращается. Время работы устройства в этом режиме равнос р(Б-М) = одТак как при Б(2 М д с М, то и время работы устройства в этом режиме 5 зависит от разности чисел д , а не от числа М, как в известном устройстве,Таким образом, в результате определения соотношения чисел Б и М быстродействие.предлагаемого устройства при вычитании повышается.формула изобретения35Устройство для сложения и вычита" ния, содержащее генератор импульсов, элемент И, регистр, два счетчика, две схемы сравнения,.два коммутатора, триггер признака операции, блок ана лиза, содержащий элементы И и ИЛИ, причем входы операндов устройства подключены ко входам первой схемы сравнения и к информационным входампервого и второго коммутаторов, вы ходы которых подключены к установочным входам соответственно регистра и первого счетчика, разрядные выходы которых подключены ко входам втоРой схемы сравнения, выход которой,подключен к одному входу элемента И,другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, нулевойвыход триггера признака операцииподключен к первым входам первого ивторого элементов И блока анализа,а единичный выход - к первому входутретьего элемента И блока анализа,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения быстродействия, оносодержит третью схему сравнения,входы которой соединены с выходами коммутаторов, управляющие входы которыхсоединены с первым и вторым выходамипервой схемы сравнения, а первый ивторой выходы третьей схемы сравнениясоединены со вторыми входами соответственно первого и второго элементовИ блока анализа, при этом выход пер-,вого элемента И блока анализа соединен с первым входом четвертого элемента И блока анализа и с управляющимвходом регистра, выход элемента Йсоединен со вторыми входами третьегои четвертого и.с третьим входом второго элементов И блока анализа, входы первого элемента ИЛИ блока анализа соединены с выходами второго й:"третьего элементов И блока анализа,входы второго элемента ИЛИ соедине.ны с выходами второго и четвертогоэлементов И блока анализа, выходпервого коммутатора подключен к уст;новочному входу второго. счетчика,суммирующий вход которого подключенк выходу третьего элемента, И блокаанализа, а вычитающий вход - к выхо-ду второго элемента ИЛИ блока авали"за, суммирующий вход первого счетчика подключен к выходу четвертого элемента И блока анализа, а вычитающийвход - к выходу первого элемента ИЛИблока анализа. Источники информации,принятые во,внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 394785, кл. С 06 Г 7/50, 1971.2. Авторское свидетельство СССР9 574716, кл. 6 06 Г 7/50, 1976817710 Составитель В.БерезкинРедактор .К.Лембак Техред Н.иайорош Корректор Н.Швыдкая,Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектн тираж 745, сударственного ам изобретений ква, В-Э 5, Рауш аэ 146 В/б 5 ВНИИПИ по д 113035, М