Вычислительное устройство

о СССР1978СССР1976ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪТ ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 11кл /(54) (57) 1, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее два регистра, блок нормализации, блок определения окончания суммирования, блок контроля, блок коммутации и полусумматор, выход суммы которого соединен с первым входом блока контроля и первым информационным входом первого регистра, второй информационный вход которого соединен с первым выходом блока коммутации, второй выход которого соединен с информационным входом второго регистра, выход которого соединен с входом первого слагаемого полусумматора, вход второго слагаемого которого соединен с выходом первого регистра и с первым входом блока нормализации, выход которого соединен с управляющим входом первого регистра, а второй вход - с управляющим входом установки режима работы в "золотой" 1-код системе счисления устройства и первым управляющим входом блока коммутации, пер" вый информационный вход которого соединен с выходом переносов полусумматора, входом блока определения окончания суммирования и вторым входом блока контроля, управляющий вход установки режима работы в двоичной системе счисления устройства соед нен с вторым управляющим входом б ка коммутации, о т л и ч а ю щ е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет выполнения дополнительной операции арифметического сдвига числа, представленного в "золотой Х-код системе счисления,в него введены триггер, элемент задержки и блок коррекции. промежуточных результатов, информационный вход которого соединен с выходом первого регистра и вторым информационным входом блока коммутации, третий управляющий вход которого соединен с управляющим входом кода направления и констаНты сдвига устройства и управлякнцим входом блока коррекции промежуточных результатов, выход которого соединен с третьим информационным входом блока коммутации, четвертый управляю щий вход которого соединен с прямым выходом триггера и входом элемента задержки, выход которого соединен с входом сброса триггера, тактовый вход которого соединен с управляющим входом разрешения сдвига устройства, информационный вход которого соединен с шиной единичного потенциала, а инверсный выход - с пятым управляющим входом блока коммутации.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок коммутации содержит коммутатор, три группы элементов И, две группы элементов ИЛИ, элемент И, причем первый выход блока коммутации соединен с выходами элементов ИЛИ первой группы, первые входы которых соединены с выходом коммутатора, а вторые входы -1176322 с соответствующими выходами элементов И первой группы и первыми входами элементов ИЛИ второй группы, выходы которых соединены с вторым выходом блока коммутации, первый информационный вход которого соединен спервыми входами элементов И первойи второй групп, вторые входы которыхсоединены с пятым управляющим входом блока коммутации, первый управляющий вход которого соединен с третьими и первыми входами элементов Ипервой и третьей групп соответственно, вторые входы элементов И третьейгруппы соединены с третьим информационным входом блока коммутации,второй управляющий вход которого соединен с третьими входами элементов И 1Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для выполнения операций сложения " вычитания и арифметического сдвига многоразрядных параллельных кодов и мо- жет быть использовано в специализированных процессорах с высокой до- . стоверностью обработки информации.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет выполнения дополнительной операции арифметического сдвига числа, представленного в зо"И лотой" 1-код системе счислений.В ",золотой" 1-код системе счисления отрицательное число А представляется дополнительным кодом вида Ад д = 1-А . Тогда после сдвига на 4 разрядов вправо должно быть(АЫ) щ .1-А МПри выполнении обычного немодифицированного сдвига А на 1 с раэ" рядов вправо получимАдояЮ = (1-1 А 1ЫЗначение АД ф отличается от требуемого значения (А Ы )д, на1 Дой величинуаф ффе ф -фх фф 1 АЦ+ 1 А 1 с 1; А 1,ю е/111 Следовательно, для получения правильного результата к коду, полувторой группы и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с вторым информационным входомблока коммутации и третьими входамиэлементов И третьей группы, четвертые входы которых соединены с первым управляющим входом коммутатораи четвертым управляющим входом блока коммутации, третий управляющийвход которого соединен с вторым управляющим входом коммутатора, информационные входы которого соединены с вторым информационным входомблока коммутации и с выходом элемента И, выходы элементов И второй итретьей групп соединены с вторыми итретьими входами соответствующих элементов ИЛИ второй группы. 2ченному после сдвига наразрядов вправо, надо прибавить величину х.При выполнении сдвига дополнительного кода на % разрядов влево полу чим1 М ;А Ы =(1-)А 1)Ы -с . а,1ДОП Значение А сс отличается от тре 3(буемого значения (А Ы 7на величи 1(1ну %,Х 1-АЫ -(-А)"1 Ф 1 -1 115 1 с="-ф фс г с 1 сСледовательно, для получения правильного результата код, полученныйпосле сдвига на 1 с разрядов влево,надо скорректировать на величину х.На фиг.1 представлена схема вычислительного устройства; на фиг.2,схема блока коммутации.Вычислительное устройство (фиг.1)содержит управляющие входы 1 и 2установки режима работы в "золотой"1-код системе и двоичной системесчисления устройства, первый 3 ивторой 4 регистры, блок 5 нормализации, полусумматор 6, блок 7 коммутации, блок 8 контроля, блок 9 опреде.О 0.10011.01 0 О. 0 1 О 0 0.00 000. 1.0 001 0.00 0 О 01 3 1176ления окончания суммирования, блок 10коррекции промежуточных результатов,триггер.11, элемент 12 задержки,управляющий вход 13 кода направленияи константы сдвига устройства, управляющий вход 14 разрешения сдвигаустройства.Блок 7 коммутации (фиг,2 ) содержит коммутатор 15, элемент И 16,три группы элементов И 17-19, две 10группы элементов ИЛИ 20 и 21.Регистр 3 предназначен для хранения операнда сдвига и сложения, атакже промежуточных сумм. Регистр 4предназначен для хранения операнда 1сложения и промежуточных переносов.Блок 5 нормализации предназначен дляприведения кода в регистре 3 к нормальной форме, т.е. отсутствию двухрядом стоящих в коде единиц, и имеет разрядность, равную. разрядностирегистра 3 минус 1. В 1-м.разрядеблока 5 реализуется функция Г ус-.Нтановкив единицу 1-го разряда регистра 3 ЬГ 1,=а;а; ; ра(аца; ча, а,: )Ь,1 ч, чаЬ 1,1 322 4где а - значение 1-го разряда ре 1гистра 3.Блок 9 определения окончания суммирования предназначен для определения момента окончания сложения промежуточных сумм с промежуточными переносами по нулевому значению промежуточных переносов и реализует функ Мк вГ= Л д,сТриггер 11 и элемент 12 задержкипредназначены для формирования управляющего импульса сдвига требуемойдлительности. Блок 1 О коррекции промежуточных результатов предназначендля хранения и выдачи корректирующихчленов, используемых для полученияправильного результата сдвига дополнительных "золотых" 1-кодов.Направление сдвига кодируется следующим образом 0 - сдвиг вправо,1 в , сдвиг влево, константа сдвигаЙ(Ь 1 разрядов )- в двоичной систе 2ме счисления.Бид корректирующего члена .в зависимости от входных сигналов блока 10представлен в таблице (для 1 с = 3 ).15 Устройство работает следующим образом.При работе с числами, представленными "золотыми" 1-кодами, устанавли-5вается потенциал на управляющей шине 1. Триггер 11 находится в нулевомсостоянии, на его инверсном выхо",де 17 - единичный сигнал. Блок 7 коммутации настраивается таким обра" Озом, что выход переноса полусумматора б подключается через группу элементов И 18 и группу элементов ИЛИ 21со сдвигом на 2 разряда вправо к входу регистра 4 и через группу элементов ИЛИ 20 со сдвигом на 1 раз"ряд влево - к входу регистра 3.Одноименные разряды "золотых"1-кодов складываются по следующимправилам:0 + О = ОО+1 = 11+0=11+0=11 + 1 = 1001.Так как "золотые" 1-коды слагае"мых представлены в нормальной форме,то енидипу переноса с 1-го выхода переносов полусумматора 6 можно сразу же поместить в (+1)-й разряд .регистра 3 и в (1-2) -й разряд регистра 4. В регистр 3 также записывается код промежуточной суммы свыхода суммы полусумматора. Затемкод, находящийся в регистре Э, приводится к нормальной форме с помощью35блока 5 нормализации. Сложение промежуточных сумм с промежуточными переносами продолжается до тех пор,пока все промежуточные. переносы не40станут равны О, что определяется блоком 9.Процесс сложения "золотых" 1-кодов контролируется блоком 8.,Если необходимо выполнить опера цию арифметического сдвига кода, на 45ходящегося в регистре 3, на управляющий вход 14 поступает импульс сгвига, на вход 13 - код направлениясдвига и код константы сдвига к.Триггер 11 переходит в единичноесостояние, Если в регистре Э нахо"дится дополнительный "золотой".1-код, то выход блока 10 коррекциичерез группу элементов И 17 и группу элементов ИЛИ 21 коммутируется свходом регистра 4, куда записываетсякорректирующий член,Сигналом с прямого выхода триггера 1 открывается коммутатор 5и выполняется сдвиг содержимого регистра 3 на величину, определяемуюкодом на входе 13. Сигнал с выходаэлемента И 6 поступает в освобо"дившиеся после сдвига вправо старшие 1 разрядов регистра 3. При сдвиге дополнительного "золотого" 1-кодавыполняется немодифицированный.сдвиг,т.е. в старшие разряды регистры 3записываются нули, а при сдвиге обычного двоичного кода - модифицированный сдвиг.Через интервал времени, достаточный для сдвига содержимого регистра.Э и записи корректирующего членав регистр 4, сигнал с выхода триггера 11 поступает через элемент задержки на Я -вход триггера 11 и последний обнуляется. Далее выполняется сложение содержимого регистра 3с корректирующим членом, находящимсяв регистре 4, описанным выше способом,При работе в двоичной классическойсистеме счисления, подается сигнална управляющую шину 2, выход переноса полусумматора подключается к входу регистра 4 со сдвигом на 1 разрядвлево, отключается блок 5 нормализации, блокируется выход блока О кор.рекции, сложение и сдвиг двоичных кодов выполняются по известным алгоритмам.1176322 Фи ктор И.Рыбченко ектор А.Тяс дписное аказ 5362/48 4/5 Филиал НПП "Патент"., г. Ужгород, ул. Проектн НИИПИ Гос по дела 13035, Мо Составитель Е.Захарченко Техред:С.Мигунова, К ираж 710арственного кизобретений ива, Ж, Рауш митета СССРоткрытийская наб.,