Устройство для суммирования

72) Авторы изобретен Ива в, В. С. Харам и В Ордена Ле и Киевско а институт кибернетиктделение Всесоюзногоена Октябрьской револ"Теплоэлектропр а вителн и о т оект УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММИРОВАНИЯ олее близки и к предла для сумми орого соде Г (г- осн входы кот Наи сущиос ройств ряд ко модулю леиия) входам рандов ехнической является уст, каждый разумматор посистема счисодключены ко .аэрядов опе- . м поаемомуованижит с юане содеоса и с ванирог уммаазэла сть дредсем входы тветствующих ртройства 2 . Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь" зовано лри построении арифметических устройств ЦВИеИзвестен комбинационный сумматор реализующий в каждом разряде операцию суммирования двух одноразрядных чисел, представленных в позиционной системе счисления и выполненный на логнчесннх элементах. 11.Недостатком такого сумматора яв ется возможность возникновения при ,суммировании многораэрядньщ чиселпереноса через все разряды сумматора, что ограничивает его быстродействие. Недостатком такого устройства яв-. ляется также недостаточное быстродействие за счет распространения пере-. носа от младпих разрядов к старшим.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для суммирования, содержащем в каждом разряде сумматор по модулю г (г - основание системы счисления), входы которого соединены со входами соответствующих разрядов устройства, каждый разряд устройстваания сумию,перходы которогоазрядов операкствующих данноа по модулю гом данного разсодержит блок формироввый, второй и третий всоединены со входами рдов устройства, предшему, и выходом сумматора выход является выходряда устройства.Блок формирования сузел формирования перетор по модулю к. к-значнления информации), прич864283 8645 формирования переноса соединены спервым и вторым входами блока, входысумматора по модулю Ц соединены стретьим входом блока и выходом узлаформирования переноса а выход являУ 5ется выходом блока.Блок формирования переноса содержит табличный дешифратор и шифратор,причем входы табличного дешифраторасоединены со входами блока, а выходы - со входами шифратора, выход которого является выходом блока.Суть изобретения состоит в том,что суммирование в данном устройствепроизводится при представлении сум 5мируемых чисел кодами в позиционнойизбыточной (г 1)-системе счисления.Специфика представления и переработки информации в избыточной системесчисления (ИСС) определяется тем,что в них используется не один модуль,20как в традиционной позиционной системе счисления, а два модуля: основание системы счисления (г, г2) изначность представления информацииЬ,к Ъг +1),,25 Особенность выполнения в ИСС собственно операции одноразрядного суммирования состоит в том, что в отличие от позиционной системы счисления, где операция одноразрядного суммирования выполняется за один такт, в ИСС эта операция выполняется в два такта, в течение первого такта вычисляетСя некоторое промежуточное зна- З 5 чение.суммы слагаемых а и Ь по1т шодг(1и; и ф разрядность суммируемых операндов ; окончательное значение суммы вычисляется во втором такте. Здесь в качестве операндовЛО используются значения слагаемых аЛ эсф 1 р Ьи значение промежуточной суммы по йЮдг, полученной в первом такте. Та.". ким образом, операция суммирования в избыточных (г, 1 с)-системах счисле- Л 5 ния выйолняется в результате реализации следующей системы соотношенийВ = а + Ьй такт51" ф 5 1-Йгде 1-1,- предыдущий и данный разряды слагаемых а и Ь; ф 11 Ь 1 01 )1 1 цифра соответствующихразрядов;Ь, - промежуточная сумма по 55пад г51 - окончательное значение суммы; Я - идентификатор операциисуммирования по щодг;+ - идентификатор операциисуммирования по щод 1;1 - идентификатор округления 1 до ближайшего,меньшего целого значения,П р и м е р 1, Позиционная система счисления, г = 10.Выполним операцию суммирования надчислами А = 885, В = 739.Первое слагаемое885Второе слагаемое7396241 тактДлина сквозного переноса в данном,случае составляет 3 разряда,П р и м е р 2. Избыточная (4,10)система счисления.Выполним операцию суммирования надчисламиА = 18645, В = 9937Первое слагаемоеданного разрядаВторое слагаемоеФданного разряда 9937Промежуточнаясумма по шодг 11330Первое слагаемоепредыдущего разряда 86450Второе слагаемоепредыдущего разряда 99370Результат суммы 54460Длина сквозного переноса не превышает 1 разряд, т.е. сквозной перенос здесь действительно не возникает.Пр ов ерк а.А= 18645= 1 4 + 8 4+ 64 +44++ 5 = 885.В=9937=94 +94 +34+7= 739А + В = 885 + 739 = 162454460 = 5 44+4 "45 + 4 42+ 6 44 + 0 =- 1624.На фиг. 1 представлена структурнаясхема устройства для суммирования, гдеблок формирования суммы выполнен ввиде совокупности узла формированияпереноса и сумматора по модулюна фиг, 2 - схема блока формированиясуммы в виде совокупности табличногодешифратора и шифратора.Каждый разряд устройства содержитсумматор 1 по модулю 2 и блок 2 формирования суммы. Бпок 2 формированиясуммы может быть выполнен в виде совокупности узла 3 формирования переноса и сумматора 4 по модулю,40 5 864 Блок," формирования суммы может быть также выполнен в виде табличного дешифратора 5 и шифратора 6. На вход 7 каждого 1-го разряда устройства поступает разряд О ; операнда а=01 а 1. На вход 8 каждого 1-го разряда устройства поступает разряд Ьоперанда Ь = Ь Ь., Эти разряды операндов суммируются соответствующим сумматором 1 по модулю 2 и результат 5, по О ступает на вход 9 соответствующего блока 2, на входы 1 О. 11 которого поступают разряды аи Ь операндов1-1а, Ь. Узел 3 формирования переноса формирует значение : -" 1-,котороеЗГИ 1 151 1 1 суммируется со значением 5 сумматором 4 по модулю К . Результат эгогогчение 51,которое поступает на выход 12, -го разряда устройства.гоВ случае выполнения блока 2 в виде совокупности табличного дешифратора 5 и шифратора 6 он функционирует следующим образом: дешифратор 5 для каждого набора переменных 51, а Ьпо г 5ф 11 1-ступающих по входам 9-11 формирует сигнал 5,;(5, а Ь , Вся совокупностьсигналов 5;(5, а ,ЬД (поскольку 5 является 1 -значной, а. Ь 1 4 в к-значными), поступая на входы шифратора 6, формирует 11-значное значение 51, которое поступает на вы;ход 12.Эффект от использования данного устройства определяется увеличением быст 35 родействия за счет отсутствия в нем распространения переноса и тем выше, чем больше разрядность суммируемых чисел. Формула изобретения 1Устройство для суммирования,содержащее в каждом разряде сумматор283 6по модулю г (г - основание системысчисления,), входы которого соединенысо входами соответствующих разрядовустройства, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения быстродействия, каждый разряд устройства содержит блок формирования суммы, первый, второй и третий входы которогосоединены со входами разрядов операндов устройства, предшествующих данному, и выходом сумматора по модулюг а выход является выходом данного , разряда устройства.2, Устройство по и, 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок формирования суммы содержит узел формирования переноса и сумматор по модулю М (11-значность представления информации), причем входы узла формирования переноса соединены с первым и вторым входами блока, входы сумматора по модулю 11, соединены с третьим входом блока и выходом узла формирования переноса, а выход является выходом блока.3, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что,блок формы. рования суммы содержит табличный де- шифратор и шифратор, причем входы табличного дешифратора соединены со входами блока, а выходы - со входами шифратора, выход которого являетСя вйходом блока. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 645156, кл. 606 Г 7/50, 1977.2. Самофалов К.Г. и др. Цифровыемногозначные элементы и структуры.Киев, "Вища школа", 1974, с. 120-126рис. 66 (прототип).Составитель В. БТехреду З.Фантатираж 748Государственногоделам изобретенийИоскваа ЖРаувПатент", г. Ужг р нКоцректоПодписнокоьщтета СССРи открытийская иаб, Б. 4/5ород, ул. Проектн Щомак