Сумматор в коде “м” из “n

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 983706 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(53)М. Кд. 606 Г 7/49 с присоединением заявки (23) П риори,тет -Ьударетиввьй веюхтет ьСьР аю делам нзееретеввв и атернтвй(72) . Автор изобретения В. А. Гуменюх ч ъКиевский ордена Трудового Красного Знамениинститут инженеров гражданской авиации(54) СУММАТОР В КОДЕ "М ИЗ Й " Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для сумми-. рования чисел, представленных в коде "М изМ ".Известен двухразрядный сумматор в . коде "М из й ", младший разряд которого содеркит блок выдачи результата, шифратор, матрицу элементов И, блок. переноса и блок контроля, старший разряд содержит1 О два блоха выдачи результата, два шифратора матрицу элементов И, блох переноса.и блок контроля, причем выходы матрицы младшего разряда соединены с входа ми блока переноса и шифратора младшего 1 разряда, выходы матрицы старшего раз ряда соединены с входами блока переноса и обоих шифраторов старшего, разряда, выходы шифратора и блока контроля младшего разряда соединены с входами блока 20 выдачи.младшего разряда, выходы блока ; переноса младшего разряда и обоих шифраторов старшего разряда соединены с входами соответствуюших блоков выдачи 2,старшего разряда, выходы блока контроля старшего разряда соединены с входами блоков выдачи старшего разряда,. выходы блоков выдачи младшего и старшего разрядов и блока переноса старшего разряда соединены с соответствующими шинами устройства 1) .Недостатками этого устройства являются сравнительно невысокое быстродействие иэ-аа необходимости прохождения сигналов, соответствующих результату выполненной операции, через блоки выдачи результата, и большие аппаратурные затраты на реализашпо блоков контроля и выдачи результата.Наиболее близким к изобретению является сумматор в коде фМ из М ", котом рый содеркит регистр результата, шифратор, матрицу сложения и блок переноса, причем входы матрицы сложения соединены соответственно с входами шифратора и блока переноса, выходы регистра результата соединены с выходными шинами сумматора, первая группа входов регистра398370 результата соединена с входной шиной установки сумматора, выходы шифратора соединены с второй группой входов регистра результата23 .Недостатком этого устройства является сравнительно невысокое быстродействие вследствие необходимости прохождения входных сигналов до формирования результата на выходах устройства последовательно через три блока: матрицу сло .;жения, шифратор и регистр результата,Бель изобретения- повышение быстродействия сумматора в коде "М из Я ".Поставленная цель достигается тем, что в сумматоре в коде "М из й ", 15 содержащем матрицу сложения и регистр результата, причем первый и второй входы 1матрицы сложения соединены соответственно с входными шинами перврго и второго операндов сумматора, первая группа вхо дов регистра результата соединена с входной шиной установки регистра результата, ,а выходы регистра результата соединены с первой группой выходных шин сумматора,; первая и вторая группы выходов матрицы, сложения соединены с второй группой входов регистра результата и второй груп- пой выходных шин сумматора соответст венно, причем матрица сложения состоит из многовходовых элементов И, имеюших 30 по ЯМ+1 идентичных, но гальванически независимых выходов,-е (11 М-М) ,выходы элементов И матрицы сложения, которые соответствуют одинаковым разрядам кодовых слов результатов, содержашим "нули", соединены с соответствующи. ми 1-ми выходами первой группы выходов матрицы сложения, Н-М+1 -е выходы элементов И матрицы сложения, которые соответствуют одинаковым переносам в старший разряд, соединены с соответствующими, выходами второй группы выходов матрицы сложения.На фиг. 1. представлена блок-схема сумматора в коде "М иэ Й ф; на фиг, 2 - 45 матрица сложения при использовании кода"2 иэ 4", основании системы счисления рФ 4 си следующем алфавите: 0-0013., 1-0101; 2-1010; 3-1100, где 0-я позиция ходового слова крайняя справае 50Устройство содержит регистр 3. результата, матрицу 2 сложения.Группа выходов блоха 1 соединена спервой группой выходных.шин 3 устройства, первый вход блока 1 соединен с вход 55ной шиной 4 установки регистра результата, первая группа выходов блока 2 соединена с второй группой входов блока 1,6 4первая и вторая группы входов блока 2 соединены с группами входных шин 5 и 6 устройства, вторая группа выходов блока 2 соединена с выходными шинами 7 устройстваБлок 1 устройства представляет собой регистр из Й триггеров, единичные входы которых образуют первую группу входов блоха, а нулевые - вторую группу входов блоха. Единичные выходы триггеров образуют группу выходов блока.Блок 2 устройства представляет собой матрицу многовходовых элементов И, Количество входов элемента И равно 2 М. Входы элементов И матрицы 2 соединены с определенными шинами ходов операндов, согласно выбранному алфавиту. Шины кодов операндов соединены с входами матрицы 2. Каждый элемент И имеет по М-М+1 идентичных, но гальванически независимых выходов. Такой элемент может представлять, например, группу из Н-М+ +1 многоэмиттерных транзисторов по 2 М эмиттеров в квждом.1-е выходы элементов И матрицы 2 11Й-М), которые соответствуют одинаковым позициям кодовых слов результатов, содерхашим "единицы", соединены шинами с соответствующими-ми выходами первой группы выходов матрицы 2, образуя при этом так называемый "проводной шифраторф в коде, обратном коду "М из И ", Я-М+1 -е выходы элементов И матрицы сложения, которые соответствуют одинаковым переносам в старший разряд, соединены с соответствуюшими выходами (ПО,П 1) второй группы выходов матрицы сложения.Устройство работает следующим обра-,зом.Операнды в коде М из Ю " поступают на входы матрицы 2 сложения, Если поступают правильные слова, срабатывает один из элементов И и с его выходов сигналы, соответствующие результату операции, поступают на й-М выходов первой группы выходов таким оЬразом, что на них образуется кодовое слово результата в ходе, обратном коду "М из Й ", и на соответствуюший выход переноса второй группы выходов. С выходов первой группы выходов матриц 2 сложения сигналы поступают на соответствуюшие входы второй группы входов регистра 1 результата, на нулевые входы триггеров, предварительно установленных в единичное состояние. Сигналы с выходов второй группы5 МЗ выходов матрицы -2 сложения поступают в выходную шину устройства, На выходах регистра 1 результата образуется кодовое слово, соответствующее результату операции в коде "М из й . 5Появление ошибочных кодовых слов операндов с меньшим, чем положено, количеством "единиц", приводит к отсутствию сигналов на всех выходах матрицы 2 сло . жения. Появление ошибочных кодовых слово операндов с большим, чем положено, коли-1 чеством единиц", приводит к появлению на выходах матрицы 2, кроме истинных, также некоторого количества лишних сиг налов, которые . шифруются проводнымУ 5 шифратором" как. результаты нескольких правильных операций, появившихся одновременно, в коде, обратном ( по уровням напряжений) коду "М из Й ". Вследствие этого на выходах регистра 1 результата .о образуется кодовое слово с меньшим, чем положено, количеством единиц, так как большее, чем нужно количество триггеров (установленных ранее в единичное состояние), переводится в нулевое состоя 325 ние. Такое слово не может быть дешифровано как правильное и, следовательно, ошибка не,получает дальнейшего распространения.Рассмотрим работу матрицы 2 сложе ния (фиг. 2) на конкретном примере, Как было отмечено, "проводной шифратор", входящий в состав матрицы 2 сложения и не вносящий дополнительной задержки, шифрует результат сложения в коде, обратном коду ф 2 из 4, при следующем алфавите: 0-0011; 1-0101 ф 2-1010; 3-1100.Каждый элемент И матрицы в этом случае имеет по четыре входа и по три идентичных,но гальванически независимых 40 выхода, причем два из последних соединены с соответствующими выходами первой группы выходов блока 2, а третий - с соответствующим выходом второй группы выходов блока 2, При сложении, например 45 чисел 1 и 2 сигналы, представляющие их, поступают на все входы (на фиг. 2 входы не показаны) элементов И. С выходов сработавшего элемцнта сигналы поступают на выходы О-я позиция результата" и 5 о ф 1-я. позиция результата первой группы выходов блока 2 и на выход Перенос нуля (ПО) второй группы выходовблока 2.После воздействия упомянутых сигналов с выходов первой группы выходов блока 2 на нулевые входы соответствующих трит 706 6геров:блока 1 (предварительно установ ленных в единичное состояние), на выходах последнего образуется кодовое слово результата сложения 1100, что соответствует цифре 3.Положительный эффект от внедрения .устройства заключается в увеличении быстродействия, так как в данном устройстве сигналы до получения результата сложения проходят через два блока, а в известием устройстве - через три блока. формула изобретения Сумматор в коде М из Й ", содерка ший матрицу сложения ирегистр результата, причем первый и второй входы матрицы сложения соединены соответственно с входными шинами, первОго и второго операндов сумматора, первая группа входов регистра результата соединена с, входной шиной установки регистра результата, а выходы регистра результата соединены с первой группой выходных шин сумматора, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, первая и вторая группы выходов матрицы сложения соединены с второй группой входов регистра результата и второй группой выходных шин сумматора соответственно, причем матрица сложения состоит из многовходовых элементов И, имеющих по Ж-М+1 идентичных, но гальванически независимых выходов, 1 -е (1. 1 М -М) выходы элементов И матрицы слскения, которые соответствуют одинаковым разрядам кодовых слов .результатов, содеркашим "нули, соединены с соответствующими 1 -ми выходами первой группы выходов матрицы сложения, М-М+1 -е, вы ходы элементов И матрицы сложения, которые соответствуют одинаковым переносам в старший разряд, соединены с соответствующими выходами второй группы выходов матрицы сложения.. Источники информации,принятые во внимание при экспергизе 1, Авторское свидетельство СССР% 798828,. кл. 6061 7/50, 1981. 2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Ж 2838935/18-24,клЬ 06 Г 7,50, 1980 (прототип).3 4 5 ная, 4 ПП фПатент", г. Ужгород, ул. или Заказ 9924/58 Ти ВНИИПИ Государс по делам 113035, Москва