Двоично-десятичный сумматор

СОКИ СОВЕТСКИХСОЗИЦМФЬЦИСКИМРЕСПУБЛИН ИЮ (Ю КА мм ЯУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИСАНИЕ, ИЗОБ(71) Новополоцкий политехнический институт им. Ленинского комсомола Белоруссии(56) 1. Авторское свидетельство СССР М 813415 кл. 0 06 Г 7/50, 1978.2. Авторское свидетельство СССР Нф 393740, кл, С 06 Г 7/50, 1970 (прототип).(54)(57) 1. ЙВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНЦЙ СУИИАТОР, содержащий входной блок ин" вертирования, входной сумматор, блок коррекции, выходной сумматор, выходной блок инвертиРования, два элемента И и элемент ИЛИ, причем первцй вход входного сумматора соединен с входом первого операнда двоично-де- сятичного сумматора, второй вход - с выходом входного блока инвертирования вход которого соединен с входом вто" рого операнда двоично-десятичного сумматора, выход суммы входного сум" матора соединен с первым входом блока коррекции и первым входом выходного сумматора, а выход переноса - с вторым входом блока коррекции и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И, второйвход которого подключен к выходу переноса выходного сумматора, выход блока коррекции подключен к второму входу вц" ходного сумматора, выход которого соединен с входом. выходного блока инвер тирования,выход которого соединен с выходом суммы двоично-десятичного сумматора, выходы первого и второго элементов И соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом переполнения двоично"десятичного сумматора, вход переноса блока коррекции соединен с входом переноса выходного сумматора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расщирения Функциональных воэможностей за счет обеспечения инвариантности входов двоичнодесятичного сумматора относительно знаков операндов, он содержит два элемента НЕ, два сумматора по модулю два и третий элемент И, причем входыпервого сумматора по модулю два соеаи" иены с соответствующими входами зна- и ков операндов двоично-десятичного сумматора, первый вход второго сумматора по модулю два соединен с первым входом первого сумматора по модулю два, выход которого подключен . к управляющему входу входного блока инвертирования, входу первого элемента НЕ, третьему входу блока коррекции к первому входу третьего элемента И, выход первого элемента НЕ соединен с вторым входом первого элемента И и с четвертым .входом блока коррекции, выход переноса входного сумматора подключен к входу второго элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом третьего эле. мента И, выход которого подключен к второму вхОду втОрого сумматора пО модулю два и к управляющему входу выходного блока инвертирования, выход второго сумматора по модулю два соединен с выходом знака двбичнодесятичного сумматора.,2, Двоично"десятичный су атор пои. 1, о т л и ч а ю щ и й с тем,1019441 5 10 что блок коррекции содержит три эле"мента И, пять элементов И-НЕ, элемент ИЛИ, элемент ИЛИ"НЕ и элемент НЕ, причем первый вход первогоэлемента И соединен с входом перено"са блока, второй вход первого элемента И, первый и второй входы элемента ИЛИ и первый вход второго элемента И соединены соответственно спервым, вторым, третьим и четвертымразрядами первого входа блока, пер"вый вход третьего элемента И и пер"вый вход первого элемента И-НЕ соединены с вторым входом блока и спервым. входом второго элемента И-НЕ,первый вход третьего элемента И-НЕсоединен с вторым входом второго элемента И"НЕ и с третьим входом блока,второй вход второго элемента И соединен с вторым входом третьего элемента И и подключен к четвертому входу блока, второй вход первого элемента И-НЕ соединен с вторым входомтретьего элемента И-НЕ и подключенк четвертому входу блока, третий входИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построенииариФметических устройств ЗВН.Известен двоично-десятичный сумматор, содержащий входной и выходной блоки инвертирования, входной и выходной сумматоры и блок коррекции, содержащий элементы И и ИЛИ 1.Недостатком его является необходимасть предварительного анализа знаков операндов и соответствующей коммутации кодов.Известен также двоична-десятичныйсумматор, содержащий входной и выходной блоки инвертирования, входной ивыходной сумматоры и блок коррекции,содержащий элементы И, ИЛИ и НЕ. Входпервого операнда двоично-десятичногосумматора соединен с первым входом входного сумматора и вход второго опе.ранда - с первым входои входного блока инвертирования 2Недостатком данного сумматора явля" ется ограничение Функциональных возможностей из-за необходимости предвапервого элемента И соединен с первымвходом второго элемента И, выход зле"мента ИЛИ соединен с третьим входомвторого элемента И, третий вход первого элемента И-НЕ соединен с третьим входом третьего элемента И"НЕи подключен к выходу второго элемента И"НЕ, выходы первого, второго итретьего элементов И соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ-НЕ,выход которого подключен к первымвходам четвертого и пятого элемен"тов И-НЕ, выход первого элемента И"НЕсоединен с вторыми входами четвертогои пятого элементов И-НЕ, выход треть"его элемента И-НЕ соединен с входомэлемента НЕ и третьим входом пятогоэлемента И-НЕ, выход первого разрядаблока соединен с виной нулевого потен.циала устройства, выход второго разряда - с выходом пятого элемента ИНЕ, выход третьго разряда - с выходом четвертого элемента И-НЕ, выходчетвертого разряда - с выходом элемента НЕ,2рительного анализа знаков операндов, что делает входы двоично-десятичного сумматора неинвариантными относительно знаков операндов.Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей за счет обеспечения инвариантности входов двоично"десятичного сумматора относительно .знаков операндов.Указанная цель достигается тем, что двоично-десятичный сумматор,содержащий входной блок инвертирования, входной сумматор, блок коррекции, выходной сумматор, выходной блок инвертирования, два. элемента И и элемент ИЛИ, причем первый вход входного сумматора соединен с входом первого операнда двоично-десятичного сумматора, второй вход - с выходом входного блока инвертирования, вход которого соединен с входом второго операнда двоично-десятичного сумматора, выход суммы входного умматора соединен с первым входом блока коррекции и первым входом выходного сумматора, а выход переноса - с вторым входом блока3 10194 коррекции и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу переноса выходного сумматора, выход блока коррекции подключен к второму входу выходного сумматора, выход которого соединен с входом выходного блока инвертирования, выход которого соединен с выхо дом суммы двоична-десятичного сумматора, выходы первого и второго элементов И соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом переполнения дво" ично-десятичного сумматора, вход пере. носа блока коррекции соединен с вхо" дом переноса выходного сумматора, содержит два элемента НЕ, два сумматора по модулю два и третий элемент И, причем входы первого сумматора по модулю два соединены с соответствующими входами знаков операндов " двоична"десятичного сумматора, первый вход второго сумматора по модулю два соединен с первым входом первого сумматора по модулю два, выход которого подклочен к управляющему входу входного блока инвертирования, входу первого, элемента НЕ, третьему вхо 30 ду блока коррекции, к первому входу третьего элемента И, выход первого элемента НЕ соединен с вторым входом первого элемента И и с четвертым входом блока коррекции, выход переноса входного сумматора подклочен к входу 35 второго элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен к второму входу второго сумматора по модуло два и к управляющему входу 40 выходного блока инвертирования, выход второго сумматора по модуло два соединен с выходои знака двоична-десятичного сумматора.45Блок коррекции содержит три элемента И, пять элементов И-НЕ, эле" мент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ и элемент НЕ, причем первый вход первого элемента И соединен с входом переноса блока, вто 50 рой вход перввго элемента И, первый и второй входы элемента ИЛИ и первый вход второго элемента И соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым разрядами первого входа блока, первый вход третьего зле. мента И и первый вход первого элемента И-НЕ соединены с вторым входом. блока и с первым входом второго эле 41 фмента И-НЕ, первый вход третьего элемента И-НЕ соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ и с третьим входом блока, второй вход второго элемента И соединен с вторым входом третьего элемента И и подключен к четвертому входу блока, второй вход первого элемента И-НЕ соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ и подключен к четвертому входу блока, третий вход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента И, выход элемента ИЛИ соединен с третьим входом второго элемента И, третий вход первого элемента И-НЕ соединен с третьим входом третьего элемента И-НЕ и подключен к .выходу второго элемента И-НЕ, выходы первого, второго и третьего элементов И соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подкло" чен к первым входам четвертого и пя" того элементов И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с вторыми входами четвертого и пятого элементов И-НЕ, выход третьего элемента И-НЕ соединен с входом элемента НЕ и третьим входом пятого элемента И-НЕ, выход первого разряда блока соединен с виной нулевого потенциала устройства, выход второго разрядас выходом пятого элемента И-НЕ, выход третьего разряда - с выходом четвертого элемента И-НЕ, выход четвертогс разряда - с выходом элемента НЕ.На Фиг.показана структурная схе. ма предлагаемого двоично-десятичного сумматора; на Фиг. 2 - функциональная схема блока коррекции.Двоична-десятичный сумматор содержит входной блок 1 инвертирования, входной сумматор 2, выходной сумматор 3, блок 4 коррекции, выходной блок 5 инвертирования, элементы И 6-8, ИЛИ 9, НЕ 10 и 11, а также сумиато" ры 12 и 13 по надуло два. Двоична-десятичный сумматор имеет входы 1 Й и 15 соответственно первого и второго опе" рандов, входы 16 и 17 знаков первого и второго операндов. Входной и выходной сумматоры имеют также входы 18 и 19 переноса для подключения к предла- . гаемому двоична-десятичному сумматору других для получения многоразрядного устройства. Двоична-десятичный сумматор имеет выходы 20 - суммы, 21 переполнения и 22 - знака суммы.% 1019Блок коррекции имеет входы 23-26,выход 27 и содержит элементы И 28-30,И-НЕ 31-35, НЕ 36, ИЛИ 37 и ИЛИ"НЕ 38.Двоична-десятичный сумматор работа" ет следующим образом. 3При одинаковых знаках операндов А и В, где А - первый операнд, В - вто" рой операнд, суммирование производится в прямых кодах. В этом случае выходной сигнал сумматора 12 по модулю 6 два равен "0" и входной блок 1 инвер тирования кодов обеспечивает передачу прямого кода на вход входного сумматора 2. Выходной сигнал элемента И 8 также равен "0", 3Знщ суммы вырабатывается суммато" ром 13 по модулю -два. В случае положительных знаков операндов (положительному знаку соответствует нулевой логический уровень,) на выходе суммато"20 ра 13 по модулю два будет "Оф, что соответствует положительному знаку суммы, В случае отрицательных знаков операндов (отрищательному знаку соответствует единичный логический а уровень на выходе сумматора 13 по модулю два будет н 1", что соответствует отрицательному знаку сумиы, Если операнды имеют разные знаки, то выходной сигнал сумматора 12 по модулю два равен "1" и тогда операнд В ин вертируется входным блоком 1 инвертирования. Если отрицательным операндом является операнд В, то эо инвертиро" ванне справедливо. Если отрицателен операнд А, то такое инвертирование соответствует умножению обоих операндов на 1. Знак суммы также зависит и от соотношения величин операндов, Если из большего числа вычитать меньшее, то результат получается в прямом40 коде. Если из меньшего числа вычитать большее,то результат получается в ин" версном коде.Признаком получения суммы в прямом коде является наличие сигнала перено- фф са в старшей декаде устройства, соответственно его отсутствие является признаком получения суммы в инверти - рованном коде, Элемент И 8 выделяет условие при выполнении вычитания, т,еМ выход сумматора 13 по модулю два равен "1" и отсутствует равен "О" сигнал переноса из старшей декады входно. го сумматора, и это условие соответствует получению суммы в инверсном ко- и де. Выходной сигнал элемента И 8 управляет выходим блоком 5 инвертирования кодов, и если возникает указанное условие, результат суммирования инвертируется.Если операнд А положителен и боль" ше, чем операнд В, то сумма получается в прямом .коде, выходной сигнал элемента И 8 равен "0", выходной блок 5 инвертирования кодов пропускает прямой код, а выходной сигнал сумматора 13 по модулю два равен "0", что соответствует положительному зна" ку суммы.Если операнд А положителен и меньше, чем операнд В, то сумма получает" ся в инверсном коде, выходной-сигнал элемента И 8 равен "1", выходцей блок 5 инвертирования кодов инвертирует код суммы, а выходной сигнал с сумматора 13 по модулю два равен н 1", что соответствует отрицательному знаку суммы.Если операнд А отрицателен и больше, чем операнд В, то сумма получается в прямом коде, выходной сигнал элемента И 8 равен "0", выходной блок 5 инвертирования кодов пропускает прямой код, а выходной сигнал сумматора 13 по модулю два равен н 1", что соответствует отрицательному знаку суммы.Если операнд А отрицателен и меньше, чем операнд В, то сумма получает" ся в инверсном коде, выходной сигнал элемента И 8 равен "1", выходной блок 5 инвертирования кодов инвертирует код суммы, а выходной сигнал сумматора 13 по модулю два равен "О", что соответствует положительному знаку суммы. Таким образом, введение в состав двоично"десятичного суюатора элементов И, НЕ и сумматоров по модулю два позвояяет расширить функциональные возможности устройства для суммирования двоично-десятичных кодов за счет того, что входы устройства инвариантны любым сочетаниям знаков операндов. При этом отпадает необходимость перемены операндов местами, а, следовательно, и в дополнительной аппаратуре для коммутации кодов, которая весьма громоздка. Таким образом, получено устройство чисто комбинационного типа, обладающее высоким быстродействием, которое ограничивается только задержками логических элементов.т це ого к ний и Ра щс ите отХУягор Составиле Заказ 3705/43 Тираж 70 ь ВНИИПИ. Государственн по делам изобрете Филиал ППП "Патент, г.ти Рписно СР да Вф 5 Проектная,ель А.Ко тепанов ектор А, Тяско