Устройство для суммирования

А 1 союз советскиксоциАлистичеснихРЕСПУБЛИК ОЮ (И) Р 11 4 С 06 Р 7/72 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;й АВТОРСКОМУ СВИДЕП:ЛЬСТВУ 5л госамственный иомитет сссРПО ДЕЛАМ Изоа КТЕНИй И Откцтий(56) Авторское свидетельство СССР В 446056, кл. С 06 Р. 7/72, 1975.Авторское свидетельство СССР 8 ф 883903, клС 06 Г 7/72, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для построения быстродействующих арифметических устройств, работающих как в системе остаточных . классов (СОК), так и в позиционно- остаточной системе счисления (ПОС). Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет формирования устройством сигнала переполнения. Устройство для сложения содержит первую и вторую группы из п сумматоров (и - число оснований СОК), первые и вторые входы которых объедииены и являются входами соответственно первого и второго операндов в СОК.Новью и устройстве является то, чтов него дополнительно введены и мультиплексоров, переключатель режима,формирователь переполнения и два преобразователя позиционного кода в кодСОК, входы которых являются входамисоответственно первого и второго позиционных операндов, а их выходы подключены соответственно к первым ивторым входам каждого из и сумматоров первой группы, выходы которыхподключены к соответствующим входамформирователя переполнения и первымвходам и мультиплексоров, вторыевходы которых подключены к соответствующим выходам и сумматоров второйгруппы, выходы и мультиплексоров являются выходом суммы устройства, аих управляющие входы объединены,подключены к выходам формирователяпереполнения и переключателя режимаи являются выходом переполнения устройства 1 з.н. ф-лы. 2 ил.50 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения быстродействующих арифметических устройств, работающих как в системе остаточных классов (СОК), так и в позиционно-остаточной системе счисления (ПОС).Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет формирования устройством сигнала переполнения,На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для сложения;на фиг. 2 - структурная схема формирователя переполненияУстройство содержит первый преобразователь позиционного кода 1 в кадсистемы остаточных классов второйпреобразователь 2 позиционного кадав код системы остаточных классов,вход 3 первого позиционного операндавход 4 второго позиционного операнда,первую группу 5 из и сумматоров, вторую группу 6 из и сумматоров, сумматор 7 первой группы из и сумматоров,сумматор 8 второй группы из и сумматоров, вход 9 первого операнда вСОК, вход 10 второго операнда в СОК,Формирователь 11 переполнения, икоммутаторов 12, выход 13 суммы устройства, переключатель 14 режима,элемент И 15.Формирователь 11 переполнения содержит и дешифраторов 16 двоичногокода в код "1" из Р (Р - основанияСОК), вход 17 формирователя переполнения, элементы И 18 на п входовэлемент ИЛИ 19, выход 20 формирователя переполнения.Переключатель 14 режима представляет собой ключ, с помощью которогона управляющие входы и коммутаторов12 подается нулевой потенциал.Предлагаемое устройство может работать в двух режимах суммироватьчисла, представленные кодом СОК, исуммировать числа, представленные позиционным (двоичным) кодом,Необходимость разработки такогоустройства связана с тем, что эасчет перехода в позиционных устройствах к основанию системы счисления Б,значительно превьппающему двойку, быстро растет скорость вычислений. Наиболее подходящий (по крайней мере внас гоящее время) величиной основанияявляется Б = 2 . Эта величина, какгизвестна, называется байтом. Если же 5 10 15 20 25 30 35 40 45 в пределах байта оставить традиционную двоичную арифметику, то эффектаот перехода к Б = 2 не получится,Если же в пределах байта применитьдругое кодирование (например, СОК),позволяющее распараллелить операциюпо нескольким независимым основаниям,то эффект от перехода к большому Бвозрастает при увеличении Б,Машинное слово современной ЭВМимеет длину обычно 2 или 4 байта.Тогда сумматор такой ЭВМ может бытьпостроен на основе двух или четырехпредложенных устройств. При этом каждый байт исходных данных, представленных двоичным кодом, с помощьюпреобразователей 1 и 2 преобразуетсяв код СОК по и основаниям Р таким,чтобы БР/2, где Р =Р, - диапазан СОК. Такое требование к Р связано с необходимостью формирования сигнала ч переноса (переполнечия черезБ) из младшего Б-ичного разряда встарший Б-ичный разряд. Поскольку основания Р; СОК взаимно простые числа,из которых только одно может бытьчетным или кратным степени двойки,то невозможно подобрать такое Б, которое удовлетворяло бы условию 2Б = Р/2 (где, в частном случае,1 = 8). Поэтому в дальнейшем будемполагать, что Б - Р/2, Наиболее удачным набором оснований СОК для Б = 2вггяется 3Р = 13, для которых Р = 520, Р/2- 260. Удобство таких оснований состоит и в упрощении преобразователейи 2, поскольку в качестве остаткаот двоичного числа по основанию Р- 8 можно взять три его младших двоичных разряда, Тогда преобразователи1 и 2 должны формировать толькоостатки по основаниям Р = 5 и Р3- 13. В общем случае добиться такогоупрощения не всегда удается, поэтомучертеж выполнен для общего случая.Двоичная разрядность основания равна.ш = 1 од Р,где 1- ближайшеебольшое целое, Так для приведенного набора оснований гп = ш + гп + гп 1 т э3 + 3 + 4 = 10 бит,Если преобразователи 1 и 2 выполнядь на основе ПЗпг 556 серии, та для каждого из них потребуется применить г 1 о три корпуса 256 х 4 бит.Устройство работает следующим образом. Режим с аперандами в коде СОК,1233153 4ну - (Б)Р по каждому из основанийСОК. Так, для рассмотренного в материалах заявки набора основалий величина имеет вид Б = /О, 1, 9/, т.е.5 по первому основанию коррекция равнаО и = О и = -1 и = -9, с помо 3щью сигналана выходы и коммутаторов 12 передается либо б,либо б,а свыхода 5 снимается сигнал переполнения.10 Таким образом, предлагаемое устройство формирует сигнал переполнения, что позволяет ему работать вСОК, ПОС и с двоичными операндами.Формула изобретения Переключатель 14 режима подает нулевой потенциал, Операнды, представленные кодом СОК по и основаниям в видеД= (М С, ,М.) и О= (Р Р, З ), причем А с Р, В с Р, повходам 9 и 10 поступают на соответствующие входы сумматоров 7 и 8 первой 5 и второй 6 групп. На выходесумматоров 7 первой группы 5 формируется величинаС =А+ В = (с,ь,Ы ) ++ (Р, л)Выходные сигналы сумматоров 8 второй группы 6 в данном случае не используются, поскольку переключатель 1514 режима обнуляет выход формирования переполнения и на выходы коммутаторов 12 пройдет величина С = С.Результат суммирования С, как и исходные операнды, представлены остатками по и основаниям СОК.Режим с операндами в позиционном(двоичном коде). Переключатель 14 режима не подает нулевой потенциал.Операнды представленные 1 разряд8ным двоичным кодом в виде А =с. 2Р1=и 6=7. Ь. 2 причем А сБ, В сБ,30Б = 2 , где Б - величина основаниясистемы счисления. Операнды А и Впо входам 3 и 4 поступают на первый1 и второй 2 преобразователи, гдеони преобразуются в код СОК, каждый 35по и основаниям. С выходов преобразо.вателей 1 и 2 операнды А и В в кодеСОКА = (ф,о, ,Ы) и В( РР,, /3) поступают на первые и вторые входы сумматоров 7 и 8 40первой 5 и второй 6 групп,. на выходах которых образуются величины С иС , где+ В - Б: ( ф вп) фформирователь 11 переполнения формирует сигнал ч по правилуО, если С с Б1, если СБ,50 Поскольку величина Б является константой, то ее вычитание можноучесть при составлении таблиц, по 55 которым выполняются операции в сумматорах 8 группы 6, Эти таблицы рассчитываются со смещением на величи 0 , если Ч =Отогда С =-ф6, если Ч =1. 1, Устройство для суммирования, содержащее первую группу из и сумматоров, первые и вторые входы которых являются входами соответственно первого и второго операндов, представленных в системе остаточных клас. сов устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей эа счет формирования устройством сигнала переполнения, устройство содержит вторую группу иэ и сумматоров, и коммутаторов, переключатель режима и элемент И, формирователь переполнения и два преобразователя позиционного кода в код системы остаточных классов, первые и, вторые входы первой группы сумматоров соединены соответственно с первыми и вторыми входами второй группы сумматоров, входы преобразователей позиционного кода в код системы остаточных классов являются входами соответственно первого и второго позиционных операндов устройства, а выходы подключены соответственно к первым и вторым входам каждого иэ и сумматоров первой группы, выходы которых подключены к соответствующим входам формирователя переключенияя и первым информационным входам коммутаторов, вторые информационные входы которых подключены к соответствующим выходам сумматоров второй группы, выходы коммутаторов являются выходом суммы устройства, а управляющие входы коммутаторов подключены к выходу переполнения устройства и выходу элемента И, входы которого подключены к выходу формирователя переполнения и переключателя режима.2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формирователь переполнения содержит и дешиф 1233153раторов двоичного кода в код "1" изР , и элементов И, элемент ИЛИ, выход которого является выходом формирователя переполнения, входы дешифраторов двоичного кода в код 1" изР являются входами формирователя переполнения, одноименные входы элементов И объединены и соединены с выходами соответствующих дешифраторовдвоичного кода в код "1" и Р выходы элементов И соединены с входомэлемента ИЛИ./5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 едактор А.Са аказ 2772/51 Тираж 671 ВНИИПИ Государственног по делам изобретен 113035, Москва, Ж, комитета СССР й и открытий аушская наб.,