188151

ОПИСАНИЕ 388 Б 3ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республиквисимое от авт. свидетельства М л, 42 Ш, 1 Заявлено 15.11.1965 ( 948838/2 рисоедицением заявки М МПК С 061УДК 681.142.07(088,8) ПриоритетОпубликовано 20.Х.1966. Бюллетень М 21 Дата опубликования описания 16.Х 11.196 Комитет по дела зобретений и открытипри Совете МинистровСССР СУММАТОР ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОГО СЛОЖЕН НЕСКОЛЬКИХ ДВОИЧНЫХ СЛАГАЕМЪХ 15 Известны сумматоры для одновременного сложения нескольких двоичных слагаемы: с запоминанием переносов и накоплением результатов, состоящие из комбинационных полных сумматоров.Предлагаемый сумматор отличается от известных тем, что с целью повышения быстродействия выходы комбинационных схем каждого из однотипных р-разрядцых блоков сумматора через схемы совпадения подключены поразрядно ко входам регистра хранения промежуточных результатов данного блока. Выходы групп разрядов регистра хранения промежуточных результатов блока через схемы совпадения и вспомогательные элементы памяти подключены поразрядно ко входам соответствующих разрядов каждого блока сумматора; выходы регистров новых слагаемых - поразрядно к свободным входам блоков сумматора.Кроме гого, для образовация полной суммы в нормальной форме при минимальных дополнительных затратах оборудования в цем младшие выходные каналы комбинационной схемы каждого блока через схемы совпадения подключены поразрядно ко входам регистра хранения промекуточцых результатов данного блока; следующие выходные каналы комбицационнои схемы каждого блока через схемы совпадения - поразрядно ко входам регистра хранения промежуточных результатов данного олока, а также ко входам первоц группы схем соьпадецпя старшего блока; выходы соответствующих разрядов регистров новых слагаемых - к первым входаз второй группы схем совпадения каждого Олока су мматора; выход. первой и второй групп схем совпадения подключены ко входам соответствующих собирательных схем, выходы которых присоединены к свободным входам соответствующих разрядов следующего старшего блока, а вторые входы вторых групп схем совпадения всех блоков подается сцпал накапливающего сложения; ца вторые входы первых групп схем совпадения всех блоков - сцпал ассцмиляЦ 1 И.Для повышения оыстродействця выходы комоцц 1 цпоцц 01 схемы каждого блока через первую группу схем совпадения подключены ко входам перього регистра хранения промекуточцых результатов данного блока и через вторую группу схем совпадения - ко входам второго регистра храцештя промежуточных результатов данного блока; выходы первого регистра через третью группу схем совпадецця - к первым входам собирательных схем; выходы второго регистра через четвертую группу схем совпадения - ко вторым входам собирательных схем; входы собирательных схем подключены поразрядно к соответствую Щим БХОДЯМ ДсПЮГО И СЛЕДУ ЮПИХ ОЛОКО 3 суЗтора.1-2 фиг.Пзобра)кена бсОк-схема описьп)яе )ого су 1 Зторз; на фиг. 2 - Олок-схема су- матора со встроенными цепями сквозного переноса,Сумматор состоит из ряда идептичпых р-рязрядпых блоков, Рассмотрим г-и блок . Вы."(одпыс кзпзы 2 комбппяцпоиной сссти 3 Олокз чс)Сз р 51 д схс) 4 совп(си 51 по,к;поспы ко мод;м регистра 5 храпешя промсжу тоиых резулызто 3. Входы трпггсро 3 этого регистра через ряд схем 6 сошшдсия под- КЛЮЧСЫ КО БХОДЗМ ВСПОМОГЗПГЕиОс О роя И - сря 7. Вьходь триггеров этого репср 0.( - ключсиы ко входам блоков сумматора с,сдующим образом. Члздппе р разрядов репстра 7 подк;почеиы поразрядно, пачппзя с мля;- шпх рззр 5 дов, ко Входам Г( 9 соОГсст)уюпих РЗЗР 51 ДОБ КОМОИНс 3 ЦИОННОИ ЧЯСИ ) ДсППОГО блока. Следующие р рззрядоп регистра 7 подключены ко ьходам 10, 11 сооте(туопих разрядов комбппациониой части- 1) -го (старшего) блока 12, Следующие р рязрядоь регистра 7 подкгпочспы ко Входам 13, 14 соот 1 стст 13 ующпх р 2 зрядов ко)бипс)циоппи чсси (+ 2) -го блока 15 и т. д..,НсЛОГИПЫЕ СОЕДПЕПИЯ ИМСЮт )СсО Между соот 13 стству 10 цими 1)ыходами 13 спо)ОГзтсльных регистров младших блоков и входами комоип;циопиой ч;сти 3 -О олокз. Т;к, ко входам 16, 17 -го блока подклю епы шяходы Второй р-рззрядиой группы регистра (1 - 1) го блока 13, я ко входам 19, 20 -го блока )ыходы третьей р-разрядпой группы репстра (г - 2)-го блока 21 и т. д.Выходы регистров 22, 23 новых ссГе)ьх и т. д, подключены ко входам комбипзцпс- пых схем блоков сумматора таким образом, что свободные входы 1-го разряда г-го блока соедипепы с ьыходами ( - -1) р+1-ьх разрядов регистров слагаемых и т. д.Ксличество новых слагаемых, которые могут быть поданы пя сумматор, )го -- пг - 1, где 1 - число р-разрядпых групп регистра храпения промежуточпых результатов, а пг - общее числО входОБ НЯ Раз(1)5 д СУ)мстОРс, подипеи.2" -пос соотношению лг2) -В каждом такте р;Ооы су(1 ятора рязлич- ются двя периода, Первьш период -- сооствепьо сложсппя, когда подяп отпирающий сип , 24 пя схемь 4 совпадеши Бссх блоков, и сумГяс 1 ВСЕХ ВХОДНЫХ СЛЗ ЗЕМЬ 1 Х КЗЖДОГО бОКс, вырабатываемая комбшационпой частью 3, постГП)ст пя входы регистров 5 храпения про)с)ку точиьх рсзультятоВ соотвстстуОних блоков. Вто)ОЙ еродпо:готовка с;згяе- МЫХ ДЛЯ С;СДУЮЩСО ТЯКЗ, КОГДЯ ИОД;И ОТП;- ряО СИГИсГ 25 Нс 1 СХЕ)1 Ы 6 С 01)ия;СИ 51 13 С(.Х б ско;, и промежуточные резулыяты поступаю Ия Вспомогятельпыс регистры 7. В это же время Необходимо подать Б регистры 22, 23 и т, , новые слагаемые. )Ти новые слягясЬ(, я ЗКЖС Х)с 1 МЫС Б рШИСтрсХ / ИПОМСжу ГОИЫС рсэу(Ьс 111,ННОГО Тс 1 КТЗ буд) Т (ГУРИРО 35 Ь Б КЯЧССТБС БХОДПЫХ Сагс 1 ЕЪЫХ В (.р 30)1 пер:юде следующего такта.В п) ед з Гяем О." су 3 м яторс д ИтельнОстьНого такта определяется временем прохождспи сигпяов через комоинациоипую схему Олокз, которое ри задяшом исле Входов (3) м.Ор) тем мепьше, чем меньше выбран 1 с 51 )сЗ)5 ДПОСТЬ 0.10 кс 1. СОКР 2 ЩЕПИЕ ДИТЕЛЬНОСТИ Тс 1 КТЗ И ОДПОБРЕ)1 ЕПНОЕ СОЖСНИЕ В Каждом як)(. Нескольких слагаемых обеспечиваю: Бы(окос бь(СГродсйстшс при пакапливан)- (.М С,С)КСп.5 10 око чяпии Накапливающего сложения:.со(бхО,мГ) 1 ыполппть зае;101 ите;ьную ОпеРЗЦИЮ ООРс 013 сПИЯ ПОПОИ СУЪ)Ь В НОР)1 ЯЛЬОй ( ОР)С (;ССИ.;И;сцПО) .В,зв(ст,пх устройствах с хранением переПОССБ ЯС ИЪ 1 ПЛЯЦИ 51 ПРОИЗБО;ИТС 5 12 ОТДЕЛЬ(; х с мморях с распространением переносов. 23 Го тяк)кс, что можпо осуществить сс,мчяпию нуем пос,Сдоватсльпого многокр(пго сложсши проме)куточпых результа- ТО:3 ИСУММс 10)Е С ХРЯИЕПИЕ.1 ГСРСПОСОВ ПРИ осуствии повых слагаемых. В псрьом слу- Ч сСР 2 ТИТСЯ З 1 сЧИТСЛЫОС КОЛИЕСТВО ДОПО- и Телыо-о оборудоваши, Бо втором - Бремспи.:з С целью усгрзпсши этих 1:сдостятков прелзгзется дзьпсйшсс усовсрНснствовяпе описзшюго сумм;поря, которос состоит в том, Что Б НЕГО ВВОДИ С ЦСШ. ЗЯМЫКЗПИЯ СКВОЗНЫХ пе;спосов, благодаря, чему иоявяется возЗ 5 );О)кцость Осущсст 3 епия пз то)1 же устрОЙствс ускореппои ясси)1 и 5 ции при )иииз)ыых ДОНОписльиых 221 ратях Оооруд 0132 НИ 51.Рассмотрим - олок 1 сумматора, изображсппого пз фиг. 2. М;адппе р выходных ка ялов 26 комбинации части бокя подключеныи мздшим р разрядам регистра;) хрянепия промежуточных результатов того жс блока тяк, кяк это было описа о Быпе, Следующие р выходных каналов 27 комбинационной части 4) 0 окс ПОДК.почсиы к еле 3 Опим Р Рс 13 Р 51 Дамр(пстра 5 хранеиия промежуточных рсзульта- ТО 3, с ТсКЖЕ Чвр(.З СХСХЬ 28 29 СОВПдсиия и собирзтельпыс схемы 30, 31 подключены к и -)1 3 х О,с ко.1и с ц и О и О и ч я ст и ( ) -1 Г) 50 блока 12. Следующие р ияходпых кзпаловкомбииациопой сс -го блока подсоединеиы к следуОщи) р разрядам регистра 5 храисши промс)куточпых результатов 5, я также через зпалогичиые схемы говна;ения и соби.55 рсИИ 5 - . К ( - 1) -) )ХО;с) (Е + 2) -ГО ОЛОКси т, д..НГ 0 ичиыс сосдисшя имеют место ме)ку соответстБующим 1)ыходи 1 мп кзиалами Ко)ОИ 1 сЦИОИПЬ 1 Х Чс)СТС 1 )1 с;1 ИИХ б.ОКОВ И сО Б кодс)и ком ОНЯ(НО иых сстсЙГО и (г +- ,- )-го блоков. Тзк, к )1-: модам г-го блока через схемы 32 - 35 совпздсиия и собирятельпые схемы 36 - 39 подклочепа поразрядно вто- Рс 1 Я Р-РЯЗР 5 ДН 251 ГРПис ВЫХОДНЫХ КЗНЯЛОВ 65 комбипион 30 части (- - 1) -го бока 18, 188151к (т - 1)-м входам 1 11)-го блока - третья р-разрядцая группа выходных каналов комбицациоццой части (Е - 1) -го блока 18 ит,д.Младшие р разрядов вспомогательцого регистра 7 каждого блока подключены ко входам 8, 9, 40, 41 соответствующих разрядовто. го же блока, а остальные р-разряднье группы этого регистра подсоединены ко входам следующих блоков так, как это было описано выше.Выходы регистров 22, 23 Новых слагаемых и т. д. в таком порядке, как это было описано выше, подключены ко Входам схем 42 - 49 совпадения, а выходы схем 42 - 49 совпадения - ко вторым входам собиратслцях ссм 30, 31, 36, 37, 38, 39, 50, 51,На управляющие входы всесхем 28, 29, 32, 33, 34, 35, 52, 53 совпадения подается сигнал 54 разрешения ассимпляпии, ца управляющие входы всех схем 42 49 совпадения - сипал 55 разрешения някапливзОгцего сложения.В тех случаях, когда количество р-разря,чцых групп выходных каналов, дающиперепосы в следующие блоки, мецьше числя свободных входов в одном разряде блока, свободные входы, це используемые для подключения цепей переносов, присоединяются к выходам регистров новых слагаемых непосредстгсццо.При работе сумматора и режиме накапливающего сложения подается управляющий сигнал 55, и устройство функционирует точно тлк же, как было описано выше.При Необходимости выполнения ассимиляции сигнал 55 сцимлется, регистры новыслагаемых очищаются, осуществляется передача проме)куточпых результатов ца испооглтель - ные регистры 7, после чего подается сигцлл 54, а также сигнал 24, отпирающий семы 4 совпадения (см. фцг. 1). При этом устройство работает как комбицациошый сумматор нескольких слагаемых с распрсстраце:цем псрсносов. По окончациц переходныпроцессов полная сумма в нормальной форме оклзьгяется в регистрах 5 блоков сумматора в следующем порядке: в аладиНх р разрядах регистра 5 первого олокл - младшие р разрядов суммы, в младшцр разрядах регистра 5 Второго б,чока - следующие р разря,чов сумь ит. д.При работе сумматора в режиме цлклплцвающего сложения в каждом такте расходуется время ца передачу хранимырезультатов из регистра 5 в регистр 7. Дальцейшес ускорение предлагаемого сумматора может снт достигнуто дублцровлццем регистров ранения промежуточных результатов ц добавлением схем переключения регистров (см, фпг. 3). Здесь выходные каналы 2 комбинационной части 3 блока подключепь одцовремеццо через ряды схем 56 ц 57 совпадения ко входам регистров 58 ц 59, ранения промежуточных результатов, соответствецно. Выходы этих регистров через ряды схем 60 и 61 совпадения соответственцо и собира 25 30 35 40 45 50 55 бО 65 тельше семы 62 подключены ко водлм комбицаццошых сем 3,члшстго и следующих блоков точцо тяк же, как было Опцслцо Вьцце. В каждом четном такте работы сумматора отпирающий сцгцл: 63 подается ца управляющие воды рядов ссм 57 и 60 совпл,чешя. При этом регистр 58 Выдает ранимые результать предыдущего такта, л в регцстр 59 зацосится сумма .Члццого такта. В к;ждом нечетном такте работы сумматора отпирающий сигнал 64 подастся цл управляющие воды рядов сем 56 и 61 совпадения. При этом регистры 58 ц 59 меняются ролями, а именно: регистр 59 выдаст хранимые результаты, я в регистр 58 заносится сумма. Благодаря этому ликвидируется потеря гремсш в клк,ом такте цл перепись цромежуточцырезультатов, имевшая место в сумматоре, выполненном по семс фиг. 1. Прсдмет изобретения 1. Суатор для одновременного сложения нескольких двоцчцысляглемыс запомшшццем переносов и накоплением результатов, состоящий из одцорлзряднытрегодовы сумматоров, от.гпчт,ои(1 йся тем, что, с целью повышецця бьстродействця, гыодь комбццлццоццьсхем каждого цз одцотцпцых р-разрядивблокоВ сммлторл через ссмь СОВпадецця подключены поразрядно ко водам регистра рацецця промежуточцырезультатов данного блока; гыоды грпп разрядов регистра рлцецця промежуточных рсзультатог блока через семь совпадения ц вспомоглтельцые элсмсгы памяти порлзря,чцо ко вочам соотвстствуОщцразрядов каждого блока сл млторл; выоды регистров новысллглсмыпоразрядцо к свободцым входам блоков суматора.2. Сумматор по п. 1, От.сиаОцшся тем, что, с пелью образования полцой суммы в цормллыой форс прц мцццмлльцыдополнцтельнь 1.; зятрлтлоборЛОВяция В цех 1 ллдшце выодные клця.чы комбинационной схемы 1,лждОГО Олйкл 1 ерсз семы совпядецця подключены поразрядно ко водам регистра рлцешгя промежуточцьрезультатов,чл нного Олокл; слсчоцис ВыходиР клнлль 1 кобцц 1- ццонной схемы каждого блока через ссцл совпя,ченця - поразрядно ко водам регистра рацецця промежуточнырезу,ьтлтов данного блока, л также ко Во.Ям первой группы сем совпадения старшего блока; выоды соответствуоцНразрядов регистров новых слчглемы - к первым водам второй группы схем совпадения каждого блока сумматора; выоды первой ц второй групп се совплдепця подключецы ко водам соответствующнсобирательных схем, выоды которыпрцсоедццены к свооодцьм водам соответстгующцразрядов следующего старшего блока; ца вторые воды вторыгрупп сем совпаден:я всех блоков подается сцпЯл накапливающего сложения; на вторые воды первых групп схем.Г 3 Г а 7 д аа -,аа.аадтгаулаыд-Л-гиРлака совпадения всех блоков - сипал ассимнгяции,3. Сумматор по пп, 1 и 2, от.ачсссрсал тем, что, с целью новыпения сыстродсйствия выходы комбинационной схемы кахкдого блока через первую группу схем совпадения подключены ко входам первого регистра хранения промсхкуточных результатов данного блока и через вторуо группу схем совпадения --ко входам второго регистра хранения нроме- И(ТОЧНЬХ РЕЗУЛЬТ 1 Т 013 Д 1 ННОГО ОЛО(а; 131 ХОД 11 первого регистр через третью группу схем совпаденияк первым вхо.ам собирательных схем; 13 ыходы второго регистра через чст 3 сртуо группх схем совпадения - ко вторым входам сооиратсльных схем: входы сосбирательных схем подкгиочсны поразрядно к соот СТСТ 33 ОВН 1 13 ХОДХ 1 ДаННОГО И СЛЕДОЦИХ 10 Олоко 3 су 1; ато)аСоставитель А. В. Шилейкоактер Н, Джарагетти Текред Т. П. Курилко Корректоры: М. П. Ромашоваи Е Ф ПочионовэЗаказ 63614 Тираж 1075 Формат бум. 60 К 90/8 Объем 0,52 изд. л. ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Центр, пр. Серова, д. 4Типография, пр. Сапунова, 2