Устройство для сложения чисел

(54) УСТРОЙ (57) Изобрелительной т сить быстро Я СЛОЖЕНИЯ ЧИС тение относится к вычис хник ейст и позвие устр на одн яет повыства, а ествит так м устроистном и дополй эффектзвестное ве сложение в обр казан нительном достигает дах я введением ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИ(56) Авторское свидетельство СССРР 788107, кл. С 06 Р 7/50, 1980.Авторское свидетельство СССРР 1035599, кл. С 06 Р 7/50, 1982. устройство, содержащее две группыполусумматоров, группу элементов И,элементы И и ИЛИ, а также узел фор"мирования знака и сигналов переноса,элемента И, с помощью которого осуществляется управляемая передачасигнала переноса из старшего разрядаустройства в его младший разряд, Таким образом осуществляется управление кодом, которым представлены отрицательные числа. Кроме того,устройство содержит узел формированиязнака и сигналов переноса измененнойконструкции, представленный двумявариантами построения, В первом варианте этот узел содержит полусумматор и элемент ЗАПРЕТ, что вместе сновыми связями позволяет повыситьбыстродействие устройства. 2 з.п.ф-лы. 2 ил.2Изобретение относится к вычислиФельной технике и может быть использовано в арифметических устройствах ЭВМ.Целью изобретения является повышение быстродействия и расширениефункциональных возможностей за счетосуществления сложения чисел как вобратном, так и в дополнительномкодах,На фиг, 1 представлена функциональная схема устройства для сложения чисел с первым вариантом построения узла Формирования знака и сигналов переноса," на фиг. 2 - функциональная схема второго варианта построения узла Формирования знака и сиг"налов переноса./Устройство содержит полусумматор1, группы 2 и 3 полусумматоров,элементы И .4 и 5, элементы ИЛИ 6-8,группу 9 элементов ИЛИ, узел 10 фор"мйрования знака и сигналов переноса, входы 1 и 12 первого и второгослагаемых, выход 13, выход 14 знакаи вход 15 задания режима работыустройства.Узел 10 содержит входы 16 и 17 ивыходы 18, 19 и 20.В первом варианте построения узел10 содержит полусумматор 21 и элемент ЗАПРЕТ 22, а во втором варианте - элемент ЗАПРЕТ 23, элементИ 24, элемент ЗАПРЕТ 25 и элементИЛИ 26.Устройство для сложения чиселработает следующим образом.Числа, поступающие на входы11 и 12 устройства (фиг, 1), представлены и - 1 числовыми и однимзнаковым разрядами, а результат -Ичисловыми разрядами 13 и также одним знаковым разрядом 14, При этом,если на входе 15 задания режимаработы устройства есть единичныйсигнал, то положительные числа кодируются прямыми, а отрицательные -обратными кодами, В случае, если навходе задания режима работы устройства есть нулевой сигнал, то положительные числа кодируются прямыми, а отрицательные - дополнитель".ными кодами.Пусть на входе 15 задания режима .работы устройства присутствует единичный сигнал. При поступлении чиселсо значением кода "1" в (- 1)-мразряде в ( и - 1) -м полусумматорегруппы 2 возникает на выходе перено 18383са сигнал "1", который через элементИЛИ 8 проходит на один из входовполусумматора 21 узла 10. В случае,если только для одного числа издвух слагаемых значение кода в(Н - 1)-м розряде равно "1", то навыходе суммы (- 1)-го полусумматора группы 2 будет сигнал "1". Приэтом, если на втором входе ( и - 1) -10 го полусумматора группы 3 есть сигнал "1", то на выходе переноса этого полусумматора будет сигнал "1",который также через элемент ИЛИ 8проходит на один из входов полусум 15 матора 21 узла 10.Если знаки поступающих чисел одинаковы, то на выходе суммы полусумматора 1 знакового разряда будетсигнал "0" и сигнал переноса с вы- .хода элемента ИЛИ 8 поступает черезполусумматор 21 на его выход суммы,являющийся выходом И -го разрядасуммы.При отсутствии сигнала "1" на вы 25 ходе элемента ИЛИ 8 сигнал суммыполусумматора 21 узла 10 соответствует сигналу суммы полусумматора 1знакового разряда.В случае, если знаки поступающихчисел одинаковы и равны "1", то навыходе переноса полусумматора 1знакового разряда, а следовательно,и на выходе элемента ИЛИ 6 появитсясигнал "1", который поступает черезэлемент И 5 на один из входов полу 35сумматора младшего разряда группы 3.Если знаки поступающих чисел разные, то на выходе суммы полусумматора 1, а следовательно, и на выходе40переноса полусумматора 21 узла 10 присигнале "1" на выходе элемента ИЛИ 8появится сигнал "1", который черезэлементы ИЛИ б и И 5 также поступаетна один из входов полусумматора45младшего разряда группы 3,Для исключения влияния переходных процессов на результат суммирования, перенос старшего разряда вмладший при сложении отрицательногои положительного чисел, сумма которыхравна нулю, формируется сигнал элементом И 4, который равен "1", есливсе одноименные разряды слагаемых,в том числе и знаковые, противоположны, т.е. значения сумм полусумматоров группы 2 равны "1".Знаковый разряд суммы 14 формируется на элементах ЗАПРЕТ 22 и ИЛИ 7с использованием полусумматора 1 иВ случае, если знаки поступающих чисел одинаковы и равны "1", то на выходе переноса полусумматора 1 знакового разряда, а следовательно, и на выходе элемента ИЛИ 7 будет единичный сигнал. При наличии сигнала "1" на выходе элемента ИЛИ 8 знаковый разряд 14 равен " 1" только для отрицательных чисел. В том случае, когда сигнал на выходе элемента ИЛИ 8 равен "0", знаковый разряд 14 равен "1", если хотя бы одно из чисел отрицательно ина выходе эле 50 55 элемента ИЛИ 8, Так при наличии сигнала "1" на выходе элемента ИЛИ 8знаковый разряд 14 равен "1" толькодля отрицательных чисел, В случае,когда сигнал на выходе элемента 5ИЛИ 8 равен "0", знаковый разряд 14равен "1", если хотя бы одно из чисел отрицательно и на выходе элемента ЗАПРЕТ 22 есть сигнал "1",Пусть на входе 15 задания режима . 10работы присутствует нулевой сигнал,указывающий, что положительные числа кодируются прямыми, а отрицательные - дополнительными кодами,При поступлении чисел со значением кода "1" в (и - 1)-м разряде в(и - 1)-м полусумматоре группы 2 возникает на выходе переноса сигнал"1", который через элемент ИЛИ 8проходит на один из входов полусумматора 21 узла 10. В случае, еслитолько для одного слагаемого значение кода в (и - 1)-м разряде равно" 1", то на выходе суммы (- 1)-гополусумматора группы 2 будет сигнал 25"1", При этом, если на втором входе(И - 1)-го полусумматора группы 3присутствует сигнал "1", то на выходе переноса этого полусумматора будет сигнал "1", который также черезэлемент ИЛИ 8 проходит на один извходов полусумматора 21 узла 10.Если знаки поступающих чисел одинаковы, то на выходе суммы полусумматора 1 знакового разряда будетсигнал0" и сигнал переноса с выхо35да элемента ИЛИ 8 поступает черезполусумматор 21 узла 10 на его выход суммы, являющийся выходом м -горазряда суммы.При отсутствии сигнала "1" навыходе элемента ИЛИ 8 сигнал суммыполусумматора 21 узла 10 соответствует сигналу суммы полусумматора1 знакового разряда.45 мента ЗАПРЕТ 22 узла 10 присутствует сигнал "1".Формула изобретения1, Устройство для сложения чисел, содержащее полусумматор, первую и вторую группы полусумматоров, группу элементов ИЛИ, первый элемент И, два элемента ИЛИ и узел формирования знака и сигналов переноса, причем первые и вторые входы полусумматоров первой группы соединены с входами разрядов первого и второго слагаемых устройства, входы полусумматора соединены с входами знаков первого и второго слагаемых устройства, выходы суммы полусумматоров первой группы соединены с первыми входами соответствующих полусумма- торов второй группы, второй вход-го полусумматора второй группы, где= 2.п , ь - разрядность суммируемых чисел, соединен с выходом ( 1 - 1)-го элемента ИЛИ группы, выходы переноса полусумматоров первой и второй групп соединены с первыми и вторыми входами соответствущих элементов ИЛИ группы, выходы суммы полусумматоров второй группы соединены с выходами соответствующих разрядов устройства, выход й-го элемента ИЛИ группы соединен с первым входом узла формирования знака и сигналов переноса, второй вход которого соединен с выходом суммы полусумматора, выход переноса которого соединен с первыми вхо. дами первого и второго элементов ИЛИ; входы первого элемента И соединены соответственно с выходами суммы полусумматоров первой группы и с выходом суммы полусумматора, выход первого элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с первым выходом узла формирования знака и сигналов переноса, второй выход которого соединен с выходом (И + 1)-го разряда устройства, а третий выход - с вторым входом второго элемента ИПИ, выход которого соединен с выходом знака устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения быстродействия и расширения функциональных возможностей за счет осуществления сложения чисел как в обратном, так и в дополнительном кодах, уст 1218383ройство содержит второй элемент И, первый вход которого соединен с входом задания режима работы устройст ва, второй вход - с выходом первого элемента ИЛИ,а выход - с вторым входом первого полусумматора второй группы,2. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что узел формирования знака и сигналов переноса содержит полусумматор и элемент ЗАПРЕТ, причем выходы переноса и суммы полусумматора соединены соответственно с первым и вторым выходами узла, третий выход которого соединен с выходом элемента ЗАПРЕТ, инверсный вход которого соединен с первым входом полусумматора и подключен к первому входу узла, второй вход которого соединен с прямым входом элемента ЗАПРЕТ и с вторым входом полусумматора. 3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что узел формирования знака и сигналов переноса содержит два элемента ЗАПРЕТ,элемент И и элемент ИЛИ, причемпрямой вход первого элемента ЗАПРЕТ,инверсный вход второго элементаЗАПРЕТ и первый вход элемента И 1 О соединены с первым входом узла, второй вход которого соединен с инверсным входом первого и прямымвходом второго элементов ЗАПРЕТ, атакже с вторым входом элемента И, 15 выход которого подключен к первомувыходу узла, выходы первого и второго элементов ЗАПРЕТ соединены ссоответтсвующими входами элементаИЛИ, выход которого соединен с 2 О вторым выходом узла, третий выходкоторого соединен с выходом второго элемента ЗАПРЕТ.1218383 ксимишине Подписное о комитета СС й и открытий ская наб., д. Тираж 673 ВНИИПИ Государственно по делам иэобретен 35, Москва, Ж, Рауш