Устройство для суммирования чисел

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Ив 9 Б(5 ф 31.,дф с+,тайВааа 7 р ПИСАНИ БРЕТЕНИ и овскии ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ Н АВТОРСКОМУ СВИЦЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРВ 634275, клС 06 Р 7/50, 1976.Авторское свидетельство СССРР 1022153, кл. С 06 Р 7/50, 1981,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММИРОВАНИЯЧИСЕЛ, содержащее накапливающийсумматор, счетчик, два элемента ЗАПРЕТ и два элемента И, причем выходынакапливающего сумматора соединеныс младшими разрядами выходной шиныустройства, выход первого элемента Исоединен с входом вычитания счетчика,а выход второго элемента И соединенс входом сложения счетчика, выходыразрядов которого соединены со старшими разрядами выходной шины .устройства и с выходом знака устройства,прямой вход первого элементаЗАПРЕТсоединен с инверсным входом второгоэлемента ЗАПРЕТ, а инверсный входпервого элемента ЗАПРЕТ подключенк прямому входу второго элементаЗАПРЕТ и к выходу переноса старшегоразряда накапливающего сумматора,первый вход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента И, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с выходами певвого и второго элементов ЗАПРЕТ, вход разрешения выдачи суммы устройства соединенс первым управляющим входом накапливающего сумматора, о т л ч а ющ е е с я тем, что с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет выполнения суммирования с накоплением произведений вида +а,.Ь;, в него введены КБ-триггер, три элемента И, группа элементов И, причем информациочные входы устройства соединены с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых соединены с первыми входами третьего и четвертого элементов И и с входом задания режима работы устройства, а выходы соединены с входами первой группы накапливающего Яс сумматора, вход знака устройства соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с прямым входом первого элемента ЗАПРЕТ и с первым входом пятого элемента И, вход синхронизации устройства соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента И и с единичным входом КЗ-триггера, инверсный выход КЯ-триггера соединен с вторым входом пятого элемента И, третий вход которого подключен к инверсному выходу знакового разряда счетчика, а выход соединен с входом установки дополнительного разряда счетчика, выходы разрядов накаплива ющего сумматора соединены с соответ ствующими информационными входами счетчика, выходы разрядов которого соединены с соответствующими входами второй группы накапливающего сумматора выход первого разряда накапливающего сумматора соединен с информационным входом дополнительного разтора и счетчика, вход перезаписи устройства соединен с соответствующимивторым управляющимвходом накапливающего сумматораи управляющимвходом счетчика, а также снулевым входом К 1-триггера. 1183959 ряда счетчика, выход которого соеди.нен с информационным входом старшего разряда яакапливающего сумматора,вход сдвига устройства соединен с входом сдвига накапливающего сумма"1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных устройствах,Цель изобретения - расширение 5функциональных возможностей устройства за счет выполнения суммированияс накоплением произведений вида+аЬ,Ра фиг, 1 представлена структурная 10схема устройства; на фиг. 2 - примервыполнения структурной схемы накапливающего сумматора,Устройство содержит накапливающийсумматор 1, счетчик 2, КЯ-триггер 3, 15элементы запрета 4 и 5 элементы И6 - 10, группу элементов И 11, разряды входной пины 12 устройства,вход 13 знака устройства, вход 14синхронизации устройства вход 15 20задания режима работы устройства,вход 16 сдвига, вход 17 перезаписи,младшие разряды выходной шины 18устройства, старшие разряды выходнойпины 19 устройства, выход 20 знакаустройства, выход 21 переноса старшего разряда накапливающего сумматора 1, выход 22 первого разрядасчетчика 2, выход 23 дополнительногоразряда счетчика 2, вход 24 разреше- .0ния выдачи суммы устройства, выход25 первого разряда накапливающегосумматора 1, инверсный выход 26 знакового разряда счетчика 2.Накапливающий сумматор .1 содер- з 5жит КБ-триггеры 27 и 28, одноразрядные сумматоры 29, элементы И 30 - 34,элементы ИЛИ 35 и 36 и элементы, 37 - 40 задержки.Устройство работает следующим образом,При вычислении суммы вида Е (ха.),где г ) 2; а,. - числа, представлен"ные в параллельной форме двоичнымдополнительным кодом, на входе 15 2задания режима работы устройствадолжен быть единичный сигнал, а навходе 16 сдвига и на входе 17 перезаписи - нулевые сигналы, При этомкаждое число, поступающее на входы12 и 13 устройства, представленои-информационными и одним знаковымразрядами, а результат а+ а -информационными и также одним знаковымразрядами. При этом положительныечисла кодируются прямыми, а отрицательные дополнительными кодами,Устройство позволяет суммироватьмассивы чисел путем алгебраического,сложения очередного (к +1) (а + 1)разрядного, включая знаковый разряд,входного слагаемого, поступающегона входы 12 и 13 устройства, с результатом сложения предыдущих К чисел, хранящихся в сумматоре 1 исчетчике 2. Входные слагаемые могутбыть положительными или отрицательными. Устройство, содержащее ш+ иинформационных разрядов, в самомнеблагоприятном случае (суммируютсячисла только одного знака и максимальные по модулю) допускает сложение 2 (и + 1)-разрядных чисел,включая знаковый разряд входныхдвоичных чиселПри суммировании входного и-разрядного слагаемого и находящихсяв сумматоре 1 младших и разрядовна вхое 14 синхронизации долженбыть нулевой сигнал, а после окончания суммирования - единичный сигнал.Пусть на входы 12 и 13 устройствапоступает положительное число, ав сумматоре 1 и в счетчике 2 находится положительное или отрицательноечисло,Если в суммировании входногои-разрядного слагаемого и находящихся в сумматоре 1 младших п разрядов1183959 10 3на выходе 21 переноса крайнего старшего разряда накапливающего сумматора 1 есть единичный сигнал, то на выходе элемента ЗАПРЕТ 4 также будет единичный сигнал, При этом единичный сигнал, появляющийся на входе 14 синхронизации после окончания суммирования входного слагаемого и находящихся в сумматоре 1 младших разрядов, через элемент И б прибавляет единицу к содержимому счетчика 2,В случае, если при суммированиивходного и-разрядного слагаемого инаходящихся в сумматоре 1 младших иразрядов на выходе 21 переноса крайнего старшего разряда наКапливающегосумматора 1 есть нулевой сигнал1то на выходе элемента ЗАПРЕТ 4 будетнулевой сигнал, При этом единичныйсигнал, появляющийся на входе 14синхронизации после окончания суммирования входного слагаемого и находящихся в накапливающем сумматоре 1младших и разрядов, не изменяет содержимого счетчика 2,Пусть на входы 12 и 13 устройствапоступает отрицательное число, ав сумматоре 1 и в счетчике 2 находитсяположительное или отрицательное число ЗОЕсли при суммировании входногои-разрядного слагаемого и находящихся в сумматоре 1 младших и разрядовна выходе 21 переноса крайнего старшего разряда накапливающего сумматора 1 есть нулевой сигнал, то на выходе элемента ЗАПРЕТ 5 будет единичный сигнал, При этом единичный сигнал, появляющийся на входе 14 синхронизации после окончания суммирования 4 Овходного слагаемого и находящихсяв сумматоре 1 младших разрядов, через элемент И 7 вычитает единицу изсодержимого счетчика 2,В случае, если при суммировании 45входного и-разрядного слагаемого и.находящихся в сумматоре 1 младших иразрядов на выходе 21 переноса крайнего старшего разряда накапливающегосумматора 1 есть единичный сигнал, 50то на выходе элемента ЗАПРЕТ 5 будетнулевой сигнал, При этом единичныйсигнал, появляющийся на входе 14 синхронизации после окончания суммирования входного слагаемого и находящихся в накапливающем сумматоре 1 младших и разрядов, не изменяет содержимого счетчика 24При вычислении суммы вида Е (+а Ь,)сна входы 12 устройства поступаетмножимое а представленное и-информационными разрядами, При этом, еслирезультат произведения а.Ь положи 1тельный, то а. кодируется прямымкодом, а если результат произведения отрицательный, то а кодируетсядополнительным кодом, Вместе с темна входную шину 13 знака устройствапоступает знак произведения а . Ь .,1 1 фа на вход 15 задания режима работыустройства поступает без знаковогоразряда двоичное число Ь;, представленное (тп - 1)-разрядным прямым последовательным позиционным кодом,начиная с младших разрядов, СуммаЕ. (+а Ъ,) представлена ш + п-ин 11- - 1формационными и одним знаковым разрядами, Перед началом умножения +а Ъдополнительный разряд в счетчике 2находится в нулевом состоянии,Если первый младший разряд числа Ь равен единице, то входное число а. и знак произведения а.Ъ. проходят через соответствующую группуэлементов И 11 и элемент И 8 и поступают на соответствующие входынакапливающего сумматора 1, элементов ЗАПРЕТ 4 и 5, элемент И 10. Еслив знаковом разряде результата КЯтриггер находится в нулевом состоянии (положительное число), а навходе 13 знака устройства, а следовательно, и на выходе элемента И 8есть единичный сигнал (знак произведения а Ь отрицательный), то только в этом случае на выходе элементаИ 10 будет единичный сигнал, который установит дополнительный разрядсчетчика 2 в единичное состояние.Процессы суммирования в накапливающем сумматоре 1 осуществляютсятак же, как и при вычислении суммывида(+а;), При этом единичныйесигнал, "появляющийся на входе 14синхронизации после окончания суммирования входного слагаемого а. и на-,ходящихся в накапливающем сумматоре 1младших разрядов, проходит черезэлемент И 9. Этот единичный сигналс выхода элемента И 9 установитКЯ-триггер 3 в единичное состояние,а также добавляет единицу в счетчик2 или вычитает единицу из счетчика2 также, как при выполнении функциивида(+а; ), Затем на вход 1 Ь1 йсдвига поступает единичный сигнал, 1183959который сдвигает результат, находящийся в накапливающем сумматоре 1 и счетчике 2, на один разряд влево, причем самый младший разряд, находящийся в накапливающем сумматоре 1, перезаписывается в дополнительный разряд счетчика 2,В случае, если первый младший разряд числа равен нулю, то только единичный сигнал, поступающий на вход 1 б сдвига, сдвигает результат, находящийся в накапливающем сумматоре 1 и счетчике 2, на один разряд влево.При поступлении последующих разрядов числа Ь устройство работает аналогично описанному. После поступления последнего разряда числа Ь, на вход 17 перезаписи1поступает единичный сигнал, которыйпереписывает результат в накапливающем сумматоре 1 и счетчике 2 так,что в накапливающем сумматоре 1 будут находиться в соответствующейпоследовательности младшие разряды 1 О результата а в счетчике 2 - старшие и знаковый разряды результата,При этом единичный сигнал, поступающий на вход 17 перезаписи, устанавливает дополнительный разряд счетчи ка 2 в нулевое состояние.В результате, к содержимому накалливающего сумматора 1 и счетчика 2будет добавлено произведение +а 1 Ь;,1183959 По писное 709го комитета СССРи открытийРаушская наб., д, 4/5/48 Тираж ВНИИПИ Государственнпо делам изобретений 13035, Москва, Ж,Заказ 6 ал ППП "Патент", г. Ужгород роектная дактор Н. Рунь Составитель А. СтепанТехред Т,Дубинчак Корректор И, Муск