Двоичный сумматор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическииРеспублик и 918945(51)М. Кл. О 06 Р 7/50 3 Ьоуаарствнпвй коиитет СССР до делан изобретений и открытий(71) Заявите ЧНЫИ СУММАТОР ычисли;исполь".,Фровых сумматоры имеют и невысокое бы ложную родейс Данньеализац Изобретение относится к втельной технике и может бытьзовано при проектировании цивычислительных устройств.Известен двоичный сумматор, со- держащий два последовательно соединенных полусумматора Я .Однако этот сумматор характеризуется большими затратами оборудованияИзвестны также двоичные сумматоры содержащие семь троичных элементов М вие.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является двоичный сумматор, содержащий пять троичных элементов, причем вина первого слагаемого двоичного сумматора соединена с первым входом первой . группы первого троицного элемента, выход которого соединен с первым и вторым .вхо 2дами первой группы второго троичногоэлемента, выход третьего троичного,элемента соединен с первым входомвторой группы четвертого троичногоэлемента, выход которого соединенс выходом переноса двоичного сумма".тора, выход второго троицного элемента соединен с первым и вторым входами первой группы -пятого троичногоэлемента, выход которого являетсявыходом суммы двоичного сумматора,шина первого слагаемого, двоичногосумматора соединена с первым входомпервой группы третьего троичногоэлемента,.шина второго слагаемогодвоичного сумматора - с первым входом второй группы второго и с первымвходом первой группы четвертого троичных элементов, выход четвертого 20троицкого элемента соединен с первымвходом второй группы первого и совторым входом первой группы третьеготроичных элементов, шина тактовогопитания двоичного сумматора соедине9189 3на с первым входом второй группытретьего троичного элемента, выходкоторого соединен со вторым входомпервой группы четвертого троичногоэлемента 3),Однако данный двоичный сумматоримеет невысокое быстродействие, поскольку выходной сигнал формируетсяза три фазы передачи информации потроичным элементам разряда сумматора1 ОЦель изобретения - повышение быстродействия сумматора,Указанная цель достигается тем,что в двоичном сумматоре, содержащемпять троичных элементов, причем шйна первого слагаемого двоичного сумматора соединена с первым входомпервой группы первого троичного элемента, выход которого соединен с первым и вторым входами первой группывторого троичного элемента, первыйвход первой группы первого троичного элемента соединен с первым входомпервой групцы третьего троичного элемента, шина второго слагаемого двоичного сумматора соединена с первымвходом первой группы четвертого троичного элемента, выход третьего троичного элемента соединен со вторымвходом первой группы и с первым входом второй группы четвертого троичного элемента, выход последнего соединен со вторым входом первой группытретьего троичного элемента, с первым входом второй группы первоготроичного элемента и с выходом переноса двоичного сумматора, шина тактовых импульсов двоичного сумматорасоединена с первым входом второйгруппы третьего троичного элемента,шина первого слагаемого двоичного4 Осумматора соединена с первым входомпервой группы пятого троичного элемента, шина второго слагаемого двоичного сумматора соединена со вторымвходом первой группы первого троичного элемента, со вторым входом первойгруппы третьего логического элемента, и с первым входом второй группыпятого троичного элемента, шина тактовых импульсов соединена со вторым 50входом второй группы пятого троичного элемента, выход которого соединенсо вторым входом второй группы второго троичного элементавыход последнего является выходом суммы двоичного сумматора.Быстродействие сумматора увеличивается за счет того, что выходной 45сигнал формируется за две фазы пере-: дачи информации по троичным элементам разряда сумматора,Разряд двоичного сумматора выполнен на пяти троичных элементах, каж,дый из которых выполняет троичные операции, описываемые в таблице.Указанные операции образуют функционально полную систему и могут быть реализованы, например,на основе ферритовых троичных элементов.На фиг.1 дана функциональная схема двоичного сумматора; на фиг,2 временная диаграмма работы двоичного сумматора при сложении двух положительных чисел 3 и 6.Шина первого слагаемого. Х соединена с первыми входами первых групп первого, третьего и пятого троАных элементов 1,2 и 5. Иина второго слагаемого Х 2 соединена со вторым входом первой группы и первым входом второй группы первого и с первым входом второй группы пятого троичных элементов 1 и.5. Выход первого троичного элемента 1 соединен с первым и вторым входами первой группы второго троичного элемента формирующегосигнал окончательной суммы С. Выход третьего троичного элемента 3 соединен со вторым входом первой группы и первым входом второй группы троичного элемента 4, формирующего сигнал окончательного переноса П, Выход пятого троичного элемента 5 соединенсо вторым входом второй группы второго троичного элемента 2. Выход четвертого троичного элемента 4 (шина сигнала переноса) соединен со вторым входом первой группы третьего и вторым входом второй группы пятого троичного элемента 3 и 5.Система тактового питания двоичного сумматора-трехфазная, при этом .каждый следующий разряд слагаемого поступает на вход двоичного сумматора через три фазы (один такт) передачи информаций по троичным элементам(фиг.2)Тактовым импульсом второй фазы считывается информация с троичных элементов 1,3,5, третьей фазы - строичных элементов 2,4. Разряды слагаемого поступают на вход двоичногосумматора по шинам Х 1 и Х 2 во время тактового импульса первой фазы. Первая шина тактового питания (фиг.1)соединена со входами (Т) троичныхэлементов 3,5. Это означает, что наПервая гр 1 5 9189эти входы во время тактового импуль-са первой фазы каждого такта подается сигнал, т.е, при отсутствии им"пульсов на шинах Х 1 и Х 2 троичныеэлементы 3 и 5 являются генераторамисигналов отрицательной полярности,Рассмотрим работу двоичного сумматора на примере суммирования двухположительных чисел 3 и 6. Первоеслагаемое - число 3 в двоичной сис Отеме счисления представляется поло"жительными сигналами в первом ивтором разрядах. Второе слагаемоечисло 6 представляется отсутствиемсигнала в первом разряде и положительными сигналами во втором и третьем разрядах,Во время тактового импульса пер"вой фазы первого такта положительныйсигнал первого разряда первого слагаемого подается на первый вход пер"вой группы троичных элементов 1,3 и5, при этом передается сигнал на вход(Т) троичных элементов 3 и 5, (фиг.1,2); импульсом второй фазы считывается информация с троичного Элемента1 и согласно логике работы троичногоэлемента указанный в табл.1 положительный сигнал с троичного элементапередается на первый вход первой Зогруппы троицного элемента 2; импуль"сом третьей фазы положительный сигналс троичного элемента 2 образует пер"вый разряд суммы.5Во время тактового импульса первой фазы второго такта положительныйсигнал второго разряда первого слагаемого подается на первый вход первойгруппы троичных элементов 1,3 и 5, асигнал второго слагаемого - на первый 4 Ввход второй группы троичных элементов1;5 и на первый вход первой группытроичного элемента 4, при этом передается сигнал на вход (Т) троичныхэлементов 3 и 5; импульсом третьейфазы положительный сигнал с троичного элемента 4 (сигнал переноса) передается на вторые входы первых групптроичных элементов 1,3 .и 5. 45 6 Во время тактового имп. льса первойфазы третьего такта положительный сигнал третьего разряда второго слагаемого подается на первый вход второй группы троичных элементов 1,5 и на первый вход первой гр.ппы троицного элемента 4, при атом передается сигнал на вход (Т) троичных элементов 3 и 5; импульсом третьей фазыположительный сигнал с троичного злемента 4 (сигнал переноса) передается на вторые входы первых групп троичных элементов 1,3 и 5.Во время тактового импульса первой фазы четвертого такта передается сигнал на вход (Т) троицных элементов3 и 5; импульсом второй фазы положительный сигнал с троичного элемента1 передается на первый вход первойгруппы троичного элемента 2; импульсом третьей фазы положительный сигнал с троицного элемента 2 образуетчетвертый разряд суммы.Таким образом, цифры соответствую"щих разрядов суммы появляются на выходе двоицного сумматора спустя двефазы с момента подачи их на входдвоичного сумматора,Предлагаемый двоичный сумматорпозволяет также получить алгебраическую сумму положительных и отрицательных чисел, представленных в дополнительном или обратном коде.Выше была рассмотрена работа последовательного двоичного сумматора.При построении параллельного двоичного сумматора выход троичного элемента 4 младшего разряда сумматорасоединяется со вторыми входами первыхгрупп первого, второго и третьеготроичных элементов старшего разрядадвоичного сумматора, а выход троичного элемента 2 с одним из входовдвоичного сумматора (Х 1 или Х 2)Использование предлагаемого двоичного сумматора обеспечивает по срав"нению с известными техническими решениями увеличение быстродействиядвоичного сумматора в 1,5 раза,+1 вх изобретен о Двоичный сумматор, содержащий пят троичных элементов, причем шина первого слагаемого двоичного сумматор соединена с первым входом первой группы первого троичного элемента, выход которого. соединен с первым и вторым входами первой группы второго троичного элемента, первый вход первой группы первого троичного элемента соединен с первым входом первой группы третьего троичного элемента, шина второго слагаемого двоичного сумматора соединена с первым входом .первой группы четвертого троичного элемента, выход третьего троичного элемента соединен с вторым входом . .первой группы и с первым входом второй группы четвертого троичного элемента, выход которого соединен с вторым входом первой группы третьего троичного элемента, с первым входом второй группы первого троичного элемента и с выходом переноса двоичного сумматора, шина тактовых импульсов двоичного сумматора соединена с первым входом второй группы третьего .Цтроичного элемента, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия двоичного сумматора, шина первого слагаемого двоичного сумматора соединена с первым4 Овходом первои группы пятого троичного элемента, шина второго слагаемогодвоичного сумматора соединена с вторым входом первой группы первоготроичного элемента, с вторым входомф первой группы третьего троичногоэлемента и с первым входом второйгруппы пятого троичного элемента, шина тактовых импульсов соединена свторым входом второй группы пятогофф троичного элемента, выход которогосоединен с вторым входом второй группы второго троичного элемента, выход которого является выходом суммыдвоичного сумматора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка Франции У 2212952,кл. О 06 Г 7/00 1971.П.Инауласв яр ствжвга ли. Яапииф/" - , Яае" г- СчитмРаю бчивыакие Ч" Ф "ф бниевакие-иг,Рказ 2142/32 Тираж 732 Подписное ВНИИ фил йП "ПвтенТ", г.Ужгород, ул.Проектная 9 9.18915 102.Соколов Т.Н.и Васильев Ф.А., фер. Авторскоесвидетельство СССР ритовые логические элементы и узлы ин" по заявке Ю 2869857/18" 2 В, формационных системЛ,1970 с 115-117 кл. О 06 Г 7/50, 16.0180Ю Ег 1