Устройство для вычитания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 770 в)Я 4 С 06 Р 7/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 1) 3900870/24-22) 23.05.856 5 2 86 Бю олубицкий, В.М.Лискин ССР1983. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ДЗИ ВЫЧИТАН(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, например, в устройствахнормализации изображений. Цель изобретения - расширение функциональныхвозможностей за счет передачи операндов на выход устройства в дополнительном коде, Устройство для вычитания содержит и-разрядный сумматор 1, и-разрядный компаратор 2, группу 3 изи элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, группу 4из и элементов И, группу 5 из и элементов И-НЕ, первый 6 и второй 7элементы ИЛИ, первый 8, второй 9и третий 10 элементы ИЛИ-НЕ, первый11, второй 12 и третий 13 элементы И, первый 14 и второй 15 элементы НЕ, элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ 16,входную шину 17 первого операнда,входную шину 18 второго операнда,шину 19 задания режима работы устройства, шину 20 разрешения выдачирезультата в обратном коде, шину 21разрешения выдачи результата в дополнительном коде, выход 22 устройства,выход 23 знака разности, выход 24признака равенства, соединенные Функционально. 1 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для вычисления разности двух операндов в прямом коде, определения равенства операндов и передачи операндов на выход устройства в прямом или дополнительном коде и может быть использовано, например, в устройствах нормализации изображений. Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устроиства за счет передачи операндов на выход устройства в дополнительном коде,На чертеже изображена структурная 15схема устройства.Устройство для вычитания содержити-разрядный сумматор 1, и-разрядныйкомпаратор 2, группу 3 из п элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, группу 4 из и 2 Оэлементов И, группу 5 из и элементов И-НЕ, первый 6 и второй 7 элементы ИЛИ, первый 8, второй 9 и третий 10элементы ИЛИ-НЕ, первый 11, второй 12и третий 13 элементы И, первый 14 ди второй 15 элементы НЕ, элементРАВНОЗНАЧНОСТЬ 16, входную шину 17первого операнда, входную шину 18второго операнда, вход 19 заданиярежима работы устройства, вход 20разрешения выдачи результата в обратном коде устройства, вход 21 разрешения выдачи результата в дополнительном коде, выход 22 устройства, выход 23 знака разности, выход 24 признака равенства,Устройство для вычитания работаетследуюшим образом.Если на шине 19 задания режимаработы устройства и на шине 21 разре 4 Ошения выдачи результата в дополнительном коде присутствуют сигналы ввиде логической единицы, то .устройстов работает в режиме определенияразности двух операндов в прямом ко 4деВ этом случае сигнал логической единицы разрешает работу первого 11 и третьего 13 элементов И.На выходах второго 9 и третьего 10элементов ИЛИ-НЕ образуются сигналы в виде логического нуля, которыеразрешают работу второго элементаИЛИ 7 и первого элемента И 5 П:1-НЕ 8,На выходе элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 16получается сигнал в виде логического нуля.55Если первый и второй операндыне равны по величине, то на выходекомпаратора 2, а следовательно, и на выходе 24 признака равенства будет присутствовать сигнал в виде логического нуля. На выходе первого элемента И 11, следовательно, будет сигнал в виде логического нуля, а на выходе второго элемента НЕ 15 - в виде логической единицы, На вторых входах элементов И группы 4 и первых входах элементов И-НЕ группы 5 будут присутствовать сигналы в виде логической единицы. Таким образом, первый операнд поступает на первую группу входов сумматора 1 в прямом коде, а второй операнд - на вторую группу входов сумматора 1 в инверсном коде.Если первый операнд по величине больше, чем второй операнд, то.на выходе переноса сумматора 1 будет присутствовать сигнал в виде логической единицы, который через третий элемент И 13 и первый элемент ИЛИ 6 поступает на вход переноса сумматора 1 и вторые входы элементов РАВНО 13 НАЧНОСТЬ группы 1, а через второй элемент И 12 - на выход 23 знака разности. На выходах разрядов сумматора 1 получается разность операндов в прямом коде. Так как на вторых входах элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ группы 3 присутствует сигнал в виде логической единицы, то на выходе 22 разрядов устройства получается разность операндов в прямом коде. Если первый операнд по величине меньше, чем вторсй операнд, то на выходе переноса сумматора 1 будет сигнал в виде логического нуля, который через второй элемент И 12 поступает на выход 23 знака разности, а через третий эю емент И 13 - на третий. вход первого элемента ИЛИ 6. Так как на всех входах первого элемента ИЛИ 6 присутствуют сигналы в виде логического нуля, то на его выходе будет также сигнал в виде логического нуля который поступает на вторые входы элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ группы 3 и вход переноса сумматора 1. На выходах разрядов сумматора 1 получается разность операндов в инверсном коде, а на выходе 22 разрядов устройсгва - в прямом коде.Если первый операнд равен по величине второму операнду, то на выходе компаратора 2, а следовательно, и на выходе 24 признака равенства бу 1277097получается в этом случае сигнал ввиде логической единицы, к; орый через элемент РАВНОЗНАЧНОСТ ,6 и первый элемент ИЛИ 6 проходит на вторые входы элементов РАЬНОЗНАЧНОСТЬгруппы 3, которые в этом случаене инвертируют сигнал с выходов разрядов сумматора 1, и вход переносасамматора 1 На выходе второго элемента ИЛИ-НЕ 9 образуется сигнал ввиде логического куля, а на вы:,одепервого элемента ИЛИ-НЕ 8 - в виделогической единицы, который поступает на вторые входы элементов Игруппы 4, обеспечивая прохождениепервого операнда на первую группувходов сумматора 1. На выходе второго элемента ИЛИполучается сигналв вчде логической единицы, а следовательно, на выходе первого элементаНЕ 14. - в виде логическога нуля,который поступает на первые входыэлементов И-НЕ группы 5, обеспечивая поступление на вторую группувходов сумматора 1 инверсного кадачисла нуль. На выходах разрядов сумматора 1, а следовательно, и на выходах 22 разрядов устройства будетприсутствовать первый операнд в прямом коде Если на шине 20 разрешения выдачи результата в обратном коде устройства присутствует сигнал в виде логической единицы, та ка выход 22 устройства поступает второй операнд. В этом случае на выходах третьего элемента ИЛИ-НЕ 10 и элемента РАВОЗНАЧНОСТЬ 16 получаются сигналы в виде логического нуля. На выходе первого элемента ИЛИ-НЕ 8 образуется также сигнал в виде логического нуля, который поступает на вторые входы элементов И группы 4 и обеспечивает поступление на первую группу входов сумматора 1 нулевого числа. На выходе первого элемента НЕ 14 образуется сигнал в виде логической единицы,дет сигнал в виде логической единицы. На выходе второго элемента НЕ 15, следовательно, будет сигнал в виде логического нуля, а на выходе первого элемента И 11 - в виде логической единицы. Сигнал в виде логического нуля с выхода второго элемента НЕ 15 блокирует второй элемент И 12, На выходе 23 знака разности получается сигнал в виде логического нуля. На вы 10 ходах первого б и второго 7 элементов ИЛИ будут сигналы в виде логической единицы. На выходах первого элемента ИЛИ-НЕ 8 и первого элемента НЕ 14 присутствуют сигналы в виде логического нуля, Следовательно, на первую группу входов сумматора 1 поступает нулевой код, а на вторую группу - инверсный код числа нуль, На выходах разрядов сумматора 1 образуется нулевой код, который проходит на выходы 22 разрядов устройства. Если на шине 19 задания режима работы устройства присутствует сигнал в виде логической .единицы, а на шине 21 разрешения выдачи результата в дополнительном коде - в виде логиЗО ческого нуля, то устройство работает в режиме определения алгебраической разности двух чисел. В этом случае на выходе элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 16 получается сигнал в виде логической единицы, который через первый элемент И 3 И 6 поступает на вторые вхо-. ды элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ группы 3 и вход переноса сумматора 1. На первую группу входов сумматора 1 операнд поступает в прямом коде, а на вторую 40 группу входов сумматора 1 - в инверс ном коде. На выходах разрядов сумматора 1 и выходах 22 разрядов устройства положительная разность образуется в прямом коде, а отрицательная - в дополнительном коде, а на выходе 23 знака разности фиксируется знак положительной разности в виде логической единицы, а отрицательной- в виде логического нуля.50Если на шине 19 задания режима ра боты устройства присутствует сигнал в виде логического нуля, а на шине 21 разрешения выдачи результата в дополнительном коде - в виде логической единицы, то устройство работает в режиме передачи операндов на выход 22 устройства в прямом коде,В этом случае сигнал лагическсга нуля с шины 19 задания режима рабаты устройства блокирует работу первого 11 и третьего 13 элементов И и разблокирует второй элемент Юг 1-НЕ 9.Если на шине 20 разрешения выдачи результата в обратном коде устройства присутствует сигнал в виде логического нуля, то на выход 22 устройства наступает первый операнд На выходе третьего эл=мента ИЛ 1-НЕ 1 О3который разрешает прохождение инверс ного кода второго операнда на вторую группу входов сумматора 1. На выходе первого элемента ИЛИ 6 получается сиг нал в виде логического нуля. Таким образом, на выходах разрядов сумматора 1 получается инверсный код второго операнда, а на выходе 22 разрядов устройства - прямой код второгооперанда. 10 Если на шине 19 задания режима работы устройства и на шине 21 разрешения выдачи результата в дополнительном коде присутствуют сигналы в виде логического нуля, то устройство работает в режиме передачи дополнительного кода операндов на выход 22 устройства. В этом случае сигнал в виде логического нуля с шины 21 поступает на второй вход элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 16. 11 ри передаче перво" го операнда на выходе третьего элемента ИЛИ-НЕ 10 получается сигнал в виде логической единицы, а на вы 25 ходе элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 16 в виде логического нуля. Следовательно, на выходе первого элемента ИЛИ 6 будет сигнал в виде логического нуля, который поступает на З 0 вход переноса сумматора 1 и вторые входы элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ группы 3. На выходах элементов И-НЕ группы 5 будут сигналы в виде логической единицы, а на выходах элемен тов И группы 4 будет присутствовать прямой код первого операнда. На выходах разрядов сумматора 1 получает ся прямой код числа, равного разноС- ти между первым операндом и едини цей. Следовательно, на выходах 22 разрядов устройства будет присутствовать дополнительный код первого операнда.45 11 ри передаче второго Операнда на выходе третьего элемента ИЛИ-НЕ 10 будет сигнал в виде логического. нуля, а на выходе элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 16 - в виде логической едини 50 цы. На выходе первого элемента ИЛИ 6 будет сигнал в ниде логической единицы. На выходах разрядов сумматора 1 получается число, равное сумме инверсного кода второго операнда и единицы, т.е. дополнительный код второго операнда, который проходит на выход 22 разрядов устройства. Устройство для вычитания, содержащее и-разрядный сумматор (где и-разрядность операндов), и-разрядный компаратор, группу из и элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, группу изи элементов И, первый и второй элементы ИЛИ, первый, второй и третийэлементы ИЛИ-НЕ, первый элемент И,причем первые входы элементов И группы поцключены к входам соответствующих разрядов первого операнда устройства и к соответствующим входампервой группы входов компаратора,вторые входы элементов И группыподключены к выходу первого элемента ИЛИ-НЕ, входы второй группы компаратора иоцключены к соответствующим разрядам второго операнда устройства, выходы элементов И группыподключены соответственно к информационным входам первой группыи-разрядного сумматора, выходы соответствующих разрядов суммы которого соединены соответственно с первыми входами элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ группы, вторые входы которыхподключены к выходу первого элемента ИЛИ, а выходы соединены соответственно с выходами разрядов модулярезультата устроиства, выход компаратора соединен с первым входомпервого элемента И и выходом признака равенства устройства, второй входпервого элемента И подключен к входу задания режима работы устройства и к первым входам второго и третьего элементов ИЛИ-НЕ, выход первого элемента И соединен с первымивходами первого и второго элементов ИЛИ и первого элеме:. в ;та ИЛИ-НЕ,второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с вторымвходом второго элемента ИЛИ и выходом третьего элемента ИЛИЕ, второй вход которого соединен с входомразрешения выдачи результата в обратном коде устройства о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения Функциональных возможностей за счет передачи операндовна его выхоц в дополнительном коде,в него введены второй и третий элементы И, группа из и элементов И-НЕэлемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ, первый ивторой элементы НЕ, причем выход1277097 сСоставитель И.ЕсенинаТехред И.Попьвич Корректор Л.Патай Редактор Е.Копча Заказ .6667/42 Тираж 671 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7второго элемента ИЛИ соединен с входом первого элемента НЕ, выход ко. торого соединен с первыми входами элементов И-НЕ группы, вторые входы которых соединены соответственно с входами разрядов второго операнда устройства, выходы элементов И-НЕ группы соединены соответственно с информационными входами второй группы и-разрядного сумматора, выход переноса которого подключен к первым входам второго и третьего элементов И, вход второго элемента НЕ подключен к выходу признака равенства устройства, а его выход соединен с вторым входом второго элемента И,выход которого соединен с выходом знака разности устройства, первый вход элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ подключен к выходу третьего элемента ИЛИ-НЕ, а второй его вход - к входу разрешения выдачи результата в дополнительном коде устройства, выход элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ соединеы с вторым входом первого элемен О та ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом третьего элемента И, второй вход которого соединен с входом задания режима работы устройства, щод переноса п-разрядного сум матора соединен с вторыми входамиэлементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ группы.