Номер патента: 857976

Авторы: Мингалеев, Пластун

ZIP архив

Текст

и 857976 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскмхСоцналмстмческмхРеспублик(22) Заявлено 16.01.80 (21) 2869857/18 - 24с присоединением заявки РЙ(5 )М, Кл. 6 Об Е 7/50 Ьеударственный квмнтет до делам нзевретеннй н етермтнйДата опубликования описания 23.08,8(54) ДВОИЧНЫЙ СУММАТОР Изобретение относится к вычислительноитехнике и может быть использовано при проектировании сумматоров цифровых вычислительныхустройств.Известный двоичный сумматор, содержащийсемь троичных логических элементов и шиныпервого и второго слагаемого 11Недостатком известного сумматора являет.ся то, что он имеет сложную реализацию инизкое быстродействие,-0Наиболее близкий к предлагаемому двоичныисумматор содержит пять троичных логическихэлементов и шины первого и второго слагаемых,причем шины первого и второго слагаемых соединены с входами троичных элементов, которые5соединены между собой таким образом, что навыходе устройства обеспечиваются выходы суммыи переноса двоичного сумматора 121. Недостатком известного сумматора является20то, что он имеет низкое быстродействие, так каксигнал переноса в последующий разряд формиру.ется за три фазы передачи информации лотроичным элементам разряда Цель изобретения - увеличение быстродействия сумматора,Укаэанная цель достигается тем, что двоичный сумматор, содержащий пять троичных зле ментов, причем шина первого слагаемого двоичного сумматора соединена с первым входом первой группы первого троичного элемента, выход которого соединен с первым и вторым входами первой группы второго троичного элемента, выход третьего троичного элемента соединен с первым входом второй группы четвертого троично. го элемента, выход которого соединен с выходом переноса двоичного сумматора, выход второго троичного элемента соединен с первым и вторым входами первой группы пятого троичного элемента, выход которого является выходом суммы двоичного сумматора, шина первого слагаемого двоичного сумматора соедийена с первым входом первой группы третьего троичного элемента, а шина второго слагаемого двоичного сумматора - с первым входом второй группы вто. рого и с первым входом первой группы четвертого троичных элементов, выход четвертого троичного элемента соединен с первым входомвторой группы первого и с вторым входом первой группы третьего троичных элементов, шинатактового питания двоичного сумматора соединена с первым входом второй группы третьеготроичного элемента, выход которого соединен5с вторым входом первой группы четвертоготроичного элемента, Этим увеличивается быстродействие сумматора, т. е. сигнал переноса в последующий разряд сумматора формируется задве фазы передачй информации по троичным1 Оэлементам разряда,В таблице представлены троичные операциипяти элементов, на которых выполняется разряд двоичного сумматора, Указанные операцииобразуют функционально полную систему логических функций и могут быть реализованы15на основе троичных элементов.На фиг. 1 представлена функциональная схема двоичного сумматора; на фиг. 2 - временная диаграмма работы двоичного сумматора присложении двух положительных чисел 3 и 6, 20функциональная схема двоичного сумматорасодержит троичные элементы 1, 2, 3, 4 и 5(фиг. 1).Шина первого слагаемого Х 1 соединена спервыми входами первой группы первого и трегьего троичных элементов 1 и 3. Шина второгослагаемого Х 2 соединена с первым входом второй группы второго и с первым входом первойгруппы четвертого троичных элементов 2 и 4.Выход первого троичного элемента 1 соединен .с первым и вторым входами первой группывторого троичного элемента 2, Выход второготроичного элемента 2 соединен с первым и вторым входами первой группы пятого элемента 5,формирующего сигнал с окончательной суммыуоичного сумматора. Выход третьего троичногоэлемента 3 соединен с вторым первой группы ипервым второй группы входами четвертого троичного элемента 4, формирующего сигнал иокончательного переноса двоичного сумматора.40Выход четвертого троичного элемента 4 (шинасигнала переноса) соединен с первым входомвторой группы первого и с вторым входомпервой группы третьего элементов 1 и 3.Система тактового питания схемы сумматора45трехфазная, при этом каждый следующий разряд слагаемого поступает на вход сумматорачерез три фазы (один такт) передачи ннформа.ции по элементам схемы(фиг, 2)Тактовым импульсом первой фазы считывается информация с троичных элементов 1 и 3,второй фазы - с троичных элементов 2 н 4,третьей фазы - с троичных элементов 5. Разряды.слагаемого поступают на вход двоичногосумматора по шинам Х 1 и Х 2 во время тактового импульса третьей фазы.55Третья шина тактового питания (фаза 3)соединена с первым входом второй группы1троичного элемента 3 (в графическом изображенин элемента в ). Это означает, что на этотвход во время тактового импульса третьей фазыкаждого такта подается сигнал, т, е. при от.сутствии импульсов на шинах Х 1 и Х 2 троичныйэлемент 3 является генератором сигналов отри.цательной полярности,Рассмотрим работу двоичного сумматорана примере суммирования двух положительннхчисел 3 и 6. Первое слагаемое, число 3, вдвоичной системе счисления представляется по.ложительными сигналами в первом и второмразрядах, Второе слагаемое, число 6, представляется отсутствием сигнала в первом разряде иположительными сигналами во втором и третьем разрядах,Положительный сигнал первого разряда пер.вого слагаемого подается на вход 1 первойгруппы элементов 1 и 3, при этом передаетсясигнал на вход 1 второй группы элемента 3(фиг. 1 и 2).Тактовым импульсом первой фазы первоготакта считывается информация с элемента 1,и согласно логике работь 1 элемента, записаннойв таблице, положительный сигнал с элемента 1передается на вход 1 первой группы элемента2; импульсом второй фазы положительныйсигнал с элемента 2 передается иа вход 1 первой группы элемента 5; импульсом третьейфазы положительный сигнал с элемента 5 выходит из сумматора, образует первый разрядсуммы, одновременно положительный сигналвторого разряда первого слагаемого подаетсяна вход 1 первой группы элементов 1 и 3, авторого слагаемого - на вход 1 второй группыэлемента 2 и на вход 1 первой группы элемента 4, нри этом передается сигнал на вход 1второй группы элемента 3. Тактовым импульсом первой фазы второго такта положительный сигнал с элемента 1 пере. дается на вход 2 первой группы элемента 2; импульсом второй фазы положительный сигнал с элемента 4 (сигнал переноса) передается на вход 1 второй группы элемента 1 и на вход 2 первой группы элемента 3; во время тактового импульса третьей фазы положительный сигнал третьего разряда второго слагаемого подается на вход 1 второй группы элемента 2 и на вход 1 первой группы элемента 4, при этом передается сигнал на вход 1 второй группы элемента 3,Тактовым импульсом первой фазы третьего такта отрицательный сигнал с элемента 1 передается на вход.2 первой группы элемента 2; импульсом второй фазы положительный сигнал с элемента 4 (сигнал переноса) передается на вход 1 второй группы элемента 1 и на вход 2 первой группы элемента 3; во время тактового импульса третьей фазы сигнал передается на вход 1 второй группы элемента 3.Продолжение таблицы. Условное обозначеВыход ние элент 0 11 +1 Н О Условноеобозначение элемента 5+1 0 Тактовым импульсом первой фазы четвертого такта отрицательный сигнал с элемента 1 передается на вход 2 первой группы элемента 2; импульсом второй фазы положительный сигнал с элемента 5 выходит из сумматора, образуя четвертый разряд суммы,Таким образом, цифры соответствующих разрядов сумлты появляются на выходе сумматора спустя один такт с момента подачи их на вход сумматора.Предлагаемый двоичный сумматор позволяет также получить алгебраическую сумму положительных и отрицательных чисел, представленных в положительном или обратном коде,При построении параллельного двоичного сумматора выход элемента 4 (шина сигнала переноса) младшего разряда сумматора соединяется со входом 12, т. е. с первым входом второй группы второго и с первым входом первой группы четвертого элементов старшего разряда сумматора, а выход элемента 5 (нина сигнала суммы) - с первым входом второй группы первого и с вторым входом первой группы третьего элементов каждого разряда, кроме первого разряда сумматора, При этом увеличивается быстродействие сумматора в три раза, т. е. сигнал переноса в последующий разряд сумматора формируется за одну фазу передачи информации по троичным элементам разряда,Вход Формула изобретенияЯвоичный сумматор, содержащий пять троичных элементов, причем шина первого слагаемого двоичного сумматора соединена с первымвходом первой группы первого троичного элемента,выходкоторого соединен с первым ивторым входами первой группы второго троичного элемента, выход третьего троичного элемента соединен с первым входом второй группы чертвертого троичного элемента, выход которого соединен с выходом переноса двоичногосумматора, выход второго троичного элементасоединен с первым и вторым входами первойгруппы пятого троичного элемента, выход которого является выходом суммы двоичногосумматора, отличающийся тем,что,с целью увеличения быстродействия двоичногосумматора, шина первого слагаемого двоичногосумматора соединена с первым входом первойгруппы третьего троичного элемента, а ивнавторого слагаемого двоичного сумматораспервым входом второй группы второго и с пер.вым входом первой группы четвертого троичных элементов, выход четвертого троичногоэлемента соединен с первым входом второйгруппы первого и с вторым входом первойгруппы третьего трокчных элементов, шинатактового питания двоичного сумматора соединенас первым входом второй группы третьего троичного элемента, выход которого соединен с вторым входом псрвой группы четвертого троичного элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Соколов Т. В., Васильев Ф. А. Фсрритовые логические элементы и узлы информационных систем. Л., ЛВИА им, Можайского, 1970,с. 115-117, рис, 3.27,2, Авторское свидетельство СССР Юо 638960,кл. 6 06 Е 7/385, 1978 (прототип).стиг,. 1 4 фа Ьа 1 ХМ чилтьдоние Р Имлульсы треираэногистачкикц витанияЗапись 1"Зались -1" С чить 5 аниЕ +1 ф Счилть дание -(ф Фо,г ФизаГ Фаза 3 ВНИИПИ Заказ 7245/79 Тираж 745 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Смотреть

Заявка

2869857, 16.01.1980

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ В-2969

МИНГАЛЕЕВ ФАЗЫЛ ФЕРИТОВИЧ, ПЛАСТУН НИКОЛАЙ ТРОФИМОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G06F 7/50

Метки: двоичный, сумматор

Опубликовано: 23.08.1981

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-857976-dvoichnyjj-summator.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Двоичный сумматор</a>

Похожие патенты