Двоично-десятичный сумматор

р 746509 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)м. Кл.2 С 06 Р 7/385 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР оо делам и юбретеиии и открытийДата опубликования описания 1007,80(71) Заявитель Ордена Ленина Институт проблем управления 1(54) ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНЫИ СУММАТОР Целью изобретения является упроще,.ние сумматора.Для достижения поставленной целив двоично-десятичном сумматоре, каждая декада которого содержит блокформирования суммы и блок формирования переноса, причем разрядные входыблока формирования суммы подключеныко входам первого слагаЕмого, а выходы - к выходам данной декады сумматора, вход переноса блока Фсрмирования сумма подключен ко входу переноса иэ предыдущей декады сумматора, выход блока Формирования переноса подключен к выходу переноса в последую- щую декаду, блок формирования суммы в каждой декаде содержит узлы ввода второго слагаемого, ввода переноса и элементы НЕ. Входы узла ввода второго слагаемого непосредственно и через элементы НЕ подключены к разрядным входам блока Формирования суммы, а выходы - к разрядным входам узла ввода переноса, выходы которого Изобретение относится к областивычислительной техники и автоматического управления и может быть применено в системах числового управле 5ния,Известны сумматоры, содержащиеячейки поразрядного суммирования,Каждая ячейка представляет собой сумматор с тремя входами и двумя выходами и содержит большое число логических элементов 1 Ц 2).Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является двоично-десятичный сумматор, каждая декада которого содержит блоки формирования суммы и формирования перено са. Входы блока формирования суммысоединены со входами первого и второго слагаемых и со входом переносаиэ предыдущей декады, а выходы - свыходами данной декады, Выход блокаформирования переноса подключен ивыходу переноса в последующую декаду,а входы - к выходам некорректированной суммы блока формирования суммы 3.В каждой декаде такого сумматораиспользуются семь одноразрядных двоичных сумматоров и дополнительные ло-, 30 гические элементы для связи междуними,Недостатком сумматора являетсябольшое количество используемых элементов,подключены к выходам блока Формирования суви, Вход переноса узла ввода переноса подключен ко входу переноса блока Формирования суммы, Первый, второй и третий входы блока Формирования перноса соединены соответственно со входом старшего первого слагаемого, с управляющей шиной сумматора и с выходом старшего разряда данной декады.Поставленная цель достигается 10 также тем, что блок Формирования переноса содержит два элемента ИЛИ, элемент И и элемент запрета. Входы первого элемента ИЛИ и элемента И подключены к первому и второму входам блока формирования переноса, третий вход которого подключен к управляющему входу элемента запрета, вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, Входы второго элемента 2 О ИЛИ соединены с выходами элемента И и элемента запрета, а выход -с выходом блока Формирования переноса.Поставленная цель достигается также тем, что узел ввода второго слагаемого содержит коммутационное поле, десять входных клемм которого подключены ко входам узла ввода второго слагаемого, а пять выходных клеммк выходам узла ввода второгО слагаемого. ЗОКроме того, узел ввода переноса содержит элементы И,ИЛИ и НЕ и-"ЗаП- рета, Входы каждого элемента ИЛИ подключены к выходам соответствующих элемента И и элемента запрета, а вы ход - к соответствующему выходу узла ввода переноса, Первый вход каждого Х-го (1=1,2,3,4) элемента И соединен со входом (1+1) -го элемента запрета и подключен к (1+1) -му разрядному 40 входу узла ввода переноса, первый вход которого подключен ко входу первого элемента запрета и через элемент НЕ к первому входу пятого элемента И. Вторые входы элементов И и управляющие входы элементов запрета подключены ко входу переноса данного узла. На фиг. 1 показана Функциональная схема одной декады двоично-десятичного сумматора; на фиг, 2 - табличная запись десятичных чисел в коде Лобова-Крейгау на Фиг, 3 - таблица ввода второго слагаемого.к дая декада су маторасодержит 55 блок формирования сумьи 1, входы 2 первого слагаемого, вход 3 переноса из предыдущей декады сумматора, выходы 4 данной декады сумматора, блок формирования перноса 5, выход б пе реноса в последующую декаду сумматора,Блок формирования суммы 1 содержит узелввода второго слагаемого 7, узел ввода переноса 8 и элементы НЕ 9. 65 Узел ввода второго слагаемого 7осуществляет сдвиг первого слагаемого на величину второго слагаемогопредставляет собой коммутационное поле с пятью выходными клеммами 10 и десятью входными клеммами 11,Узел ввода переноса 8 осуществляет сдвиг поступающей на его входысуммы двух слагаемых на величину единицы переноса из предыдущей декады исодержит элемент НЕ 12, пять элементов И 13, пять элементов запрета 14и пять элементов ИЛИ 15,Блок формирования переноса 5 содержит элементы И 16, запрета 17,ИЛИ 18 и 19Первый, второй и третий входы блока Формирования переноса 5 подключены соответственно ко входу 2 старшего разряда первого слагаемого, к управляющей шине 20 сумматора и выходу 4 старшего разряда данной декады,Входы 2 подключены к разряднымвходам блока формирования суммы 1,которые непосредственно соединены спервыми пятью входами 11 узла 7, ачерез элементы НЕ 9 с другими пятьювходами 11 узла 7, Вход 3 подключенко входу переноса блока формированиясуммы 1, который соединен со входомпереноса узла ввода переноса 8, разрядные входы которого подключены квыходам 10 узла 7, а выходы - к выходам блока Формирования суммы, которые являются выходами 4 данной декады сумматора,Разрядные входы узла вводы переноса 8 подключены ко входам соответствующих элементов запрета 14, управляющие входы которых подключены ковходу переноса узла ввода переноса 8,Первые входы первого, второго, третьего и четвертого элементов И 13 подключены соответственно ко второму,третьему, четвертому и пятому разрядным входам узла ввода переноса 8,первый разрядный вход которого черезэлемент НЕ 12 соединен с первым входом пятого элемента И 13, вторые входы элементов И 13 подключены ко входу переноса узла ввода переноса 8,Входы элементов ИЛИ 15 подуключенык выходам соответствующих элементовИ 13 и элементов запрета 14, а выходы - к выходам узла ввода переноса 8,Входы элемента И 16 и элементаИЛИ 18 соединены с первым и вторымвходами блока Формирования переноса5, третий вход которого подключен куправляющему входу элемента запрета17, вход которого соединен с выходомэлемента ИЛИ 18, Входы элемента ИЛИ19 подключены к выходам элемента И 16и элемента запрета 17, а выход - квыходу б блока 5,1 О 15 35 40 50 Первое слагаемое вводится в сумматор по вхОдам 2 в коде Либова-Крей" га.Второе слагаемое вводится в сумматор в виде постоянной установки с помощью соединений в коммутационном поле между входными 11 и выходными 10 клеммами, Эти соединения устанавливаются в зависимости от значения второго слагаемого в соответствии с таблицей, данной на Фиг. 3, ЦиФры в таблице означают величину второго слагаемого и расположены в пересечении вертикальных и горизонтальных столбцов, в которых указаны выходные клежы 10 и 11 узла ввода второго слагаемого 7, которые должны быть при этом соединены между собой, Например, для ввода второго слагаемого, равного 4, необходимо соединить клеммы аз и , а и, а и3 4 ф 5 5 Таким образом производится сложение произвольного первого слагаемого с постоянным вторым слагаемым,значение которого выбирается при настройке устройства, Ввод переноса в.данную декаду осуществляется по входу 3, вывод переноса из данной декады - по выходу бЕсли значение второго сЛагаемогобольше или равно 6 яти, на управляющий вход 10 подается сигнал коррекции,Сумматор работает следующим образом,Перед началом работы определяетсязначение второго слагаемого В, ЕслиВ 5, подается сигнал на управляющийвход .20, В соответствии с таблицей,показанной на фиг. 3, производятсянеобходиже соединения в узле вводавторого слагаемого 7, При работеустройства каждому значению первогослагаемого А на входах 2 н значениюпереноса на входе 3 соответствуетзначение сумщ С = А+В на выходах 4,Значение переноса в последующую декаду Формируется на выходе б,Например, пусть В выбрано равным2. В соответствии с таблицей фиг. 3производятся соединения между клеммами 11 и 10 узла ввода второго слагаемого 7, как показано на фиг, 1.Тогда, если первое слагаемое й = 7(код на входах 2 - 11100), а переносравен 0 (О на входе 3), то на выходах4 образуется код 10000, что соответствует сумме С = 9, Сигнала на выходе б нет, что соответствует отсутствию переноса в последующую декадуустройства.В данном двоично-десятичном сумматоре не используется операцияфСложение по модулю два, и в егоконструкции отсутствуют двоичные одноразрядные сумматоры. Замена опера. 20 25 30 45 55 60 65 ции поразрядного двоичного сложения операцией сдвига первого слагаемого яа величину второго слагаемого позволяет существенно упростить конструкцию сумматора, Сложение произвольного числа с постоянной установкойявляется актуальной задачей для систем числового позиционирования. Данное устройство по своей конструкциисущественно проще известных арифметических устройств, используемых в системах позиционирования,Формула изобретения1, Двоично-десятичный сумматор, каждая декада которого содержит блок формирования суммы и блок формирования переноса, причем разрядные входы блока формирования суммы подключены ко входам первого слагаемого, а выходы - к выходам данной декады сумматора, вход переноса блока Формирования суммы подключен ко входу переноса из предыдущей декады сумматора, выход блока формированияпереноса подключен к выходу переноса в последующую декаду сумматора, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощения сумматора, блок Формирования суммы в каждой декаде содержит узлы ввода второго слагаемого, ввода переноса и элементы НЕ, причем входы узла ввода второго слагаемого непосредственно и через элементы НЕ подключены к разрядным входам блока Формирования сумма, а выходы подключены к разрядным входам узла ввода переноса, выходы которого подключены к выходам блока формирования суммы, а вход переноса узла ввода переноса подключен ко входу переноса блока формирования суммы, первый, второй и третий входы блока формирования переноса соедине" ны соответственно со входом старшего разряда первого слагаемого, с управляющей шиной сумматора и с выходом стараего разряда данной декады,2Сумматор по п, 1, о т л и ч аю щ и й с ятем, что блок формирования переноса содержит два элемента ИЛИ, элемент И и элемент запрета, причем входы первого элемента ИЛИ и элемента И подключены к первому и второму входам блока формирования . переноса, третий вход которого подключен к управляющему входу элемента запрета, вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, входы второго элемента ИЛИ - с выходами элемента запрета, а выходс выходом блока формирования переноса,3, Сумматор по п, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что узел ввода втоюго слагаемого содержит коммутационное поле, десять входных клемм кото746509 в 8 2 2 2 2 ОИСРСНдга рого подключены ко входам узла ввода второго слагаемого, а пять выходных клемм - к выходам узла ввода второго слагаемого.4. Сумматор по п. 2, о т л и ч аю ц и й с я тем, что узел ввода пе реноса содержит элементы И, ИЛИ, НЕ и запрета, причем входы калдого элемента ИЛИ подключены к выходам соот" ветствующих элемента И и элемента запрета, а выход подключен к сост" ветствуюцему выходу узла ввода переноса, первый вход каждого Х-го ( 1 =: 1,2,3,4) элемента И соединен со входом + )-го элемента запрета и подключен.к (й+) -му разрядному входу узла ввода переноса, первый вход которого подключен ко входу первогоэлемента запрета и через элемент НЕк, первому входу пятого элемента И,вторые входы элементов И и управляюцие входы элементов запрета подклю"чены ко входу переноса данного узла,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 . С .Колдуэлл, Логический синтезрелейных устройств М ИИЛ, 1972,2, Н,Р, Скотт,Техника аналоговыхи цифровых вычислительных машин, МИИЛ 1963,3, Карцев М,А, Арифметика цифровых машин, М., Наукаф, 1969,с, 194-197, рис, 2-26 (прототип)746509 Выкй лока Иоаа Ь-го слагаемаIСоставитель В, Березкин Редактор Л, Утехина Техред Ж. Кастелевич Коррект Вигул Подписи 5 ППП ф 1 Патент ф, г, Ужгород, ул. Проектная л 944/38Тираж 752 ЦНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, Раушск