Устройство для суммирования двоично-десятичных чисел

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоригет -Опубликовано 28.02.83. Бюллетень8 аф аеаам изобретений и аткрытийДата опубликования описания 28.02.83 Б.-П.Б. Беляускас, О.И, Ланцман,тДЯ. Лукафа;и Т.Р. Яфетасл " "фтФ4 И л(72) Авторы изобретения Заявитель нструкторское б ециальн УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММИРОВАНИЯДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНЫХ ЧИСЕЛ 15о Дан ое устроиство обеспеч быстродействия арифм го устройства при обр ных чисел за счет рас уры, Целесообразно ег при параллельной обра х цифр и построении с ах мал 1 й степени инте оно нпригодно ри ис вает тико ботк-лое ышениическесяти ирен ды перво ектирующего1 го операнда инного сумма- соединены с ин в ю 1 по о коррек кор вто о исполь ботке одхем на рации;1 льзоваВыхо сумма то соедине тора, в формаци аппаратзоватьной-двуэлемент ходыходами окот роовхидами ным Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь. зовано для выполнения операций десятичной арифметики чисел, записанных в двоично-десятичной системе счисле 5 ния.Известно арифметико-логическое устройство, содержащее два входных регистра, два узла транзита, инвертирования и десятичной коррекции, узел 1 о формирования логических функций, узлы формирования межтетрадных перено- сов, узел поразрядной селекции и выходной регистр1,нии элементов большой или средней степени интеграции, так как элементы БИС (бопьшой интегральной схемы) типа сумматоров имеют широкий спектр выполняемых функций и двоичное суммирование составляет лишь часть функций элемента, Поэтому дублирование элементов с целью повышения быстродействия суммирования приводит к их недоиспользованию по другим функциям;Наиболее близким к предлагаемому является устройство для суммирования двоично-десятичных чисел, содержащее основной сумматор и два корректирующих сумматора, первый из которых соединен с входами первого операнда и осуществляет его предварительную коррекцию на "+6".3 10010тирующего сумматора, осуществляющегокоррекцию на "-б"Управление коррекцией при этом осуществляется сигналами отрицания переноса из тетрад основного сумматора 2,).Недостатком известного устройстваявляется сравнительно большое количес.тво оборудования, связанное с исполь. зованием трех полноразрядных сумматоров. фЦель изобретения - упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем,что устройство для суммирования двоично-десятичных чисел, содержащее 3 Зсумматор, генератор констант, группыэлементов И, блок управления, первыйи второй выходы которого соединеныс управляющими .входами генератораконстант и сумматора, первая группавходов сумматора соединена с информационными входами устройства, выходыпереносов тетрад сумматора соединеныс первыми входами элементов И первойгруппы, содержит регистр и группу дэлементов ИЛИ, входы которых соединены с соответствующими выходами первойгруппы генератора констант и элементов И второй группы, первые входы которых соединены с соответствующимивыходами второй группы генератора констант, а вторые входы - с соответствующими инверсными выходами регистра,входы которого соединены с выходамиэлементов И первой группы, вторые входы которых соединены с третьим выхо-.ЭЗдом блока управления, выходы элементов ИЛИ группы подключены к второйгруппе входов сумматора, выходы которого соединены с выходами устройства.На фиг. 1 показана блок-схема ариф 40метико-логического устройства; нафиг. 2 - конструкция блока управления,11Устройство содержит микропрограммный блок 1 управления, предназначен фный для выдачи управляющих сигналов,разрешающих выполнение определенногоалгоритма операций в устройстве,генератор 2 констант, предназначенныйдля выдачи констант под управлением еблока 1, шину 3 данных, представляющую собой магистраль передачи данныхмежду источниками и приемниками информации и соединенную с входами ивыходами устройства, сумматор 4, еы- иполняющий под управлением блока 1 операции над данными, представленными подве циФры в байтовом формате, группу 87 . 4элементов И 5, информационными входами которых являются выходы межтетрадных (межцифровых) переносов сумматора 4, а управляющими входами - соответствующий выход блока управления 1, регистр б, предназначенный для хранения переносов, вход которого подключен к выходам элементов И 5, группу элементов И 7 входами которых являются выходы генератора констант 2 и инверсные выходы разрядов регистра б, группу элементов ИЛИ 8, одни входы которых подключены к выходам элементов И 7, а другие входы - к выходам генератора 2 констант.Блок 1 управления содержит узел 9 формирования адреса, регистр 10 адреса, узел 11 памяти микрокоманд и регистр 12 микрокоманд, выходы 13- 1 б которого (соответствующие различным информационным полям регистра) соединены соответственно с управляющими/входами генератора 2 констант, сумматора 4, элементов И 5 группы и входами узла 9, на который также поступают из вне тактовые сигналы.Устройство работает следующим образом. При сложении десятичных цифр с оди. наковыми знаками первый операнд, поступающий по шине 3 данных, под упра влением блока 1 принимается сумматором 4 и складывается с кодом "6", формируемым генератором 2 констант и без изменений проходящим через элементы ИЛИ 8, т,е. первый операнд подготавливается в коде с избытком "б". Второй операнд, поступающий по шине 3 данных, добавляется к первому операнду, подготовленному с избытком "6", и межтетрадные переносы, полученные при сложении двух операндов через элементы И 5 под управлением блока 1 заносятся в регистр б. В цикле коррекции десятичного результата под управлением блока 1 генератор 2 констант выдает единственную константу коррекции ААА, где число корректирующих шестнадцатеричных А равно параллельно обрабатываемому количеству десятичных цифр. Эта константа модифицируется путем логического умножения каждой тетрады константы с инверсным выходом соответствующего бита регистра б с помощью элементов И 7 и через элементы ИЛИ 8 поступает е сумматор 4, где складывается с двоичными разрядами суммы, полученной при5 . 1001 сложении двух операндов. В результат те получается откорректированная сумма в двоично-десятичном коде,Например 7834 + 1957 =9791Первый операнд. в коде с избытком 3 "6" будет78346666ОЕ 9 А.1101 1110 1001 1010При суммировании с вторым операндом он дает на одном выходе суммато- ра 4 двоичную сумму, а на другом пе В реносы1101 1110 1001 1010ооо 1 1 оо 1 01 а 1 о 111 В сумматоре 4 она суммируется сдвоичной суммой 1111 0111 1111 0001 двоичная сумма констан. та кор- рекции 1010 0000 1010 0000 1001 01 11 1001 0001 десятичный результат и получается окончательный результат =9791111.1 . 0111 1111 . 0001(переносы)Наличие переноса с первой и третьей тетрад двоичной суммы означает,что их содержание соответствует значению десятичного разряда без коррекции,так как для них значение переноса"16" покрывает десятичный перенос икомпенсирует избыток "6" первого операнда ( 10 + б = 16) . Тетрады без переносов в старшую тетраду должныдополняться шестнадцатиричным числом А = 1010 с тем, чтобы вместе с избытком "6" первого операнда образовывать 5 перенос и в результате этого в тетрадах получить сумму слагаемых с компенсированным избытком "6" и дополнением ".А". Для этого содержание регист. ра б 0101 поступает с инверсного вы хода в виде 1010 на входы элементов И 7, на выходе которых получается модифицированная константа коррекции1 = АААА 4 1010 = АОАО 087 . 4В случае вычитания операндов, т.е, сложения операндов противоположных знаков, первый операнд подается на устройство в прямом коде, а второй " .в дополнительном двоичном коде и получается двоичная сумма, коррекция которой выполняется аналогично.Предлагаемое устройство эффективно может использоваться также для логической обработки данных по маске. При этом вместо сумматора 4 необходимо использовать арифметико-логический блок.За счет использования одного сумматора вместо трех, как в прототипе, осуществляется упрощение устройства.формула изобретенияУстройство для суммирования двоично-десятичных чисел, содержащее сумматор, генератор констант, группы элементов И, блок управления, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами. генератора констант и сумматора, первая группа вхо-. дов сумматора соединена с информационными входами устройства, выходы пе" реносов тетрад сумматора соединены с первыми входами элементов И первой группы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит регистр и группу элементов. ИЛИ, входы которых соединены с со" ответствующими выходами первой группы генератора констант и элементов И второй группы, первые входы которых соединены с соответствующими выходами второй группы генератора констант, а вторые входы - с соответствующими инверсными выходами регистра, входы которого соединены с выходами элементов И первой группы, вторые входы которых соединены с третьим выходом блока управления, выходы элементов ИЛИ группы подключены к второй группе входов сумматора, выходы которого соединены с выходами устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЮ 703808, кл. С 06 Г 7/38, 1979.2. Беляускас Б.-П. Б. и др, Вычис"лительный комплекс М 5100, Особенностиаппаратурной реализации. М., "Статис"тика", 1980, с 75-78, рис. 4.23Подписноеенного комитета СССРетений и открытийРаушская наб., д. 4/