Накапливающий сумматор

Союз СоветскнкСоцнапнстнческнкРеснублнк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 920708(5М. Кл. с присоединением эаявкй Рй(23) П р нори тет 6 06 Г 7/50 фжударстювй квапт ВОСР в давн имреие 9 я апрнтяйДата опубликования описания 15.04.82(54) НАКАПЛИВАЮЩИЙ СУММАТОР Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться для построения устройств арифметической и логической обработкидвоичных чисел,Известен накапливаниций сумматор,содержащий в каждом разряде триггер,пять элементов И, два элемента задержки, выход переноса и выход результата, информационный вход и двеуправляющие шины для сдвига вправои сдвига влево 11Недостатком такого сумматора является ограниченный набор математических операций (не реализует логических операций).Наиболее близким к предлагаемомуявляется накапливающий сумматор,содержащий триггерный накапливакщийрегистр, триггерный приемный регистр;элементы И и ИЛИ, причем в каждомразряде единичный вход приемногорегистра подключен к первым входампервого и второго элементов И, ко второму входу второго элемента И подключена шина разрешения выдачи кодаиэ приемного регистра, а выход егосоединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход котордго сое динен с выходом третьего элементаИ, первый вход которого подключен квыходу переноса из младшего разряда, а второй вход - к шине разрешения сложения, выход первого элемента ИЛИ подключен к счетному входутриггера накапливающего регистра,единичный выход которого подключенк первому входу четвертого элемента И, ко второму входу которого подключена шина разрешения приема кода . в приемный регистр иэ накапливающе го регистра, а выход его подключен к единичному входу триггера приемного регистра, а нулевой выход триггера накапливающего регистра подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, ко второму входу которого подключен выход переноса иэ младше3 920708 го разряда, а выход соединен со вторым входом первого элемента И, выход которого является выходом переноса из данного разряда. Этот сумматор наряду со сложением операндов реализует логические операции конъюнкции и дизъюнкции операндов 12",Недостатком такого сумматора также является ограниченный набор производимых математических операций (не реализует большинства логических операций двух операндов). Цель изобретения " расширение области применения путем увеличения5 набора производимых в накапливающем сумматоре математических операций.Поставленная цель достигается тем, что накапливаюшИй сумматор, каждый разряд которого содержит триггер, элемент И и два элемента ИЛИ, выход2 О первого из которых соединен со счетным входом триггера, выход которого является выходом суммы данного разряда сумматора, каждый разряд сумматора содержит два мультиплексора, информационные входы которых подключены к управляющим входам сумматора, а уп" равлявцие входы подключены к инфо 11 ма" ционным входам данного разряда сумматора и выходу триггера, стробирующие входы мультиплексоров подключены ко входу разрешения выполнения: операции сумматора, выход первого мультиплексора соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен ко входу переноса данного разряда сумматора и первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом тригге 4 О ра, а выход элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго мультиплексора, выход второго элемента ИЛИ является выходом переноса данного разряда сумма 45 тора. Схема такого сумматора помимо сложения кодов двух двоичных чисел реализует все логические функции двух переменных над этими кодами, а также выполняет математические операции представляющие собой одновременную логическую обработку двух двоичщх чисел со сложением результатов этой обработки, Это расширяет набор математических операций, производимых устройством. 4На фиг. 1 представлена схема одно"го разряда накапливающего сумматора,на фиг. 2 - схема мультиплексора.Схема накапливающего сумматора(фиг. 1) содержит мультиплексоры 1и 2, элементы ИЛИ 3 и 4, элементИ 5, триггер 6, управляющие входы7 и 8, информационный вход 9 и вход10 переноса, вход 1 разрешения выполнения операции, выход 12 суммато;ра и выход 13 переноса,Схема мультиплексора (фиг. 2)содержит элементы И 14-17, ИЛИ 18,НЕ 19 и 20, управляющие входы 21 и22, информационные входы 23-26, стробирующий вход 27 и выход 28,В схеме накапливающего сумматораинформационные входы мультиплексорови 2 подключены соответственно к. группам управляющих входов 7и 8 сумматора, а их управляющие входы попарно объединены и подключенысоответственно к информационномувходу 9 сумматора и к выходу триггера 6. Выход мультиплексора 1 соединен со входом элемента ИЛИ 3, выходкоторого соединен со счетным входомтриггера б, выход которого подключенк выходу 12 сумматора. Второй входэлемента ИЛИ 3 соединен со входом10 переноса сумматора и со входомэлемента И 5, второй вход которогосоединен с выходом триггера 6, а выход элемента И 5 соединен со входомэлемента ИЛИ 4, выход которого является выходом переноса сумматора, авторой вход этого элемента соединенс выходом мультиплексора 2.Перед началом выполнения любойматематической операции из наборареализуемых :од одного из двух операндов А и В, участвующих в операции, например код А, заносится втриггер 6, для чего этот код подается на информационный вход 9, а мультиплексор 1 настраивается с помощьюсигналов управления И-И, подава -емых на группу управляющих входов7, на реализацию логической функции возбуждения триггера А 1 Ац,где а - сигнал снимаемый с выходатриггера 6. Под действием импульсного сигнала С, подаваемого на вход11 разрешения выполнения операции,на выходе мультиплексора 1 вырабатывается сигнал возбуждения триггера6 и происходит запись в триггер 6кода А. Длительность сигнала С выбирается из условия обеспечения устой5чивой работы триггера б и ис.;люче" ния эффекта "гонок", После записи в триггер б числа А на информационный вход 9 поступает код второго операнда В. Настройка накапливающего сумматора на выполнение требуемой математической операции осуществляется с помощью сигналов управления Ил-И 8 При этом, если реализуемая операция является только логической, то сиг налы управления И 5-И мультиплексора 2 равны нулю, В этом случае выходной сигнал переноса Рне формируется., Для выполнения некоторой произвольной математической операции из набора ре ализуемых код настройки устройства легко находится по таблице истинности этой операции.Рассмотрим пример реализации операции 5=А+(А%8) таблица истинностн 26 которой, имеет вид 920708 5 сь Р. - входнойдаваемый на входзультата олерацисодержимым тригг переног 5 ь - сиг- овпадаюб после вып щий с полне о ого, например, со В, в конечное сос мо выработать сиг иггера - сигнал Ф начал ветствуи операци ющего коду Ь необход буждения т ыполнени оз ом устро ую функцию сиг легко найти по ин так ие наб ла возаблицетом огнче мате бужденияистинност т со лерации с у кратить номенклатуру устройств, реализующих операции, относящиеся коперациям типа Г 1(А, В)+11(А, В) заменив их одним данным устройствомЭкономический эффект от применения данного сумматора получается эа счет возможного сокращения номенкла туры накапливающлх сумматоров, применяемых при построении устройств обработки информации, а также за счет повьппения производительности средств обработки вследствие расширения набора реализуемых математических операций. ос того что му входу ре цию сложения тригге пера гичесдва ализует о моду я операции.перевода триггера из Для настройки устройства на реализацию заданной операции 3=А+(АФВ)необходимо подать коды Ф=0111 иР=0001, представляющие собой значе-ъния сигналов Ф; и Р таблицы при Р;.1=О, в качестве сигналов управлениясоответственно И.1-И , и И 5-И 5 на входымультиплексоров 7 и 8.После подачи на вход 11 разрешения выполнения операции импульсногосигнала С мультиплексором 2 вырабатывается сигнал переноса Р, а мультиплексором 1 - сигнал возбуждениятриггера,Для выполнения условий отсутствия"гонок" и исполнения сигналов Ф; иР(друг на друга следует задержкуэлемента ИЛИ ч увеличить по отноше"нию к задержке элемента ИЛИ 3.В результате настройки мультиплексоров ) и 2 на реализацию в них раз"личных логических функций переменныхА и В возможно выполнение в сумматоре до 25 б различных математическихопераций типа 5=Ге(А, В)+11(А, В),где сА, В) и Г(А, В) - произвольные логические функции переменных Аи В,Расширение набора математическихопераций, производимых сумматором,позволяет повьппать быстродействиеустройств обработки двоичной информации, выполненных на основе данногонакапливающего сумматора, за счетувеличения сложности вычислений,производимых в каждом такте работыэтих устройств. Например, для выполнения операции 5=(АВ) + (АЪВ) в известном устройстве требуется последовательно выполнить тр5 =АЧВ; 5 =АЗВ и 5=5+5же этой аперации в данн тве производится за о Кроме того, расшире атических операций по708 8го мультиплексора соединен с первымвходом первого элемента ИЛИ, второйвход которого подключен ко входупереноса данного разряда сумматора ипервому входу элемента И, второйвход которого соединен с выходом триггера, а выход элемента И соединенс первым входом второго элементаИЛИ, второй вход которого соединенс выходом второго мультиплексора,выход второго элемента ИЛИ являетсявыходом переноса данного разряда сумматора,920 7Формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 375645, кл. 6 06 Г 7/385, 1973,2. Авторское свидетельство СССРУ 531157, кл. О 06 Г 7/50, 1976(прототип) . Накапливающий сумматор, каждый разряд которого содержит триггер, элемент И и два элемента ИЛИ, выход первого из которых соединен со счетным входом триггера, выход которого является выходом суммы данного разряда сумматора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения О области применения за счет увеличения набора производимых математических операций, каждый разряд .сумматора содержит два мультиплексора, ин" формационные входы которйх подключены 1 к управляющим входам сумматора, а управляющие входы подключены к информационным входам данного разряда сумматора и выходу триггера, стробирукщие входы мультиплексоров под- щ ключены ко входу разрешения выполнения операции сумматора, выход перво-.Составитель ВКайдановРедактор Л.Авраменко Техред А.Бабинец Корректор С.ШекмарЗаказ 2343 55 Тираж 732 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4