Последовательный сумматор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) (И) 4 С 06 Р 7/5 ЫИ КОМИТЕТЯМ И ОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕ ПО ИЗОБРЕТЕ ПРИ ГКНТ СС В ЕСОВЗНАЯ галл.",; .;:лская Е: 3.:; С;"=.-;А(54 (57 м 3,Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4246414/24-2418.05.8715.04,89. Бюл.й 14Г.И .Васильев и В.В.Храмов681.325.5(088,8)Введение в кибернетическуюку/Под ред, Б.Н.МалиновскогоНаукова думка, 1979, с.126.аявка Франции 11 2454136,06 Р 7/50, опублик. 1979.ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ СУММАТОРИзобретение относится к вычисл тельной технике и может быть испо зовано при построении систем,обра ки цифровой информации. Бель изоб тения - увеличение быстродействия Последовательный сумматор содержи блок 1 сдвиговых регистров, регис 2, блок 3 уплотнения, блок деления синхросигналов, бло рования значений сумм и переносов очередного среза, блок 6 распреде ния переносов, блок 7 хранения су и переносов. 5 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении высокопроизводительных систем обработки цифровой информации.Цель изобретения - увеличение быстродействия.На фиг.1 представлена структурная схема последовательного сумматора; на фиг.2 - Функциональная схема блока формирования значений сумм и переносов очередного среза; на фиг.3- функциональная схема блока распределения переносов; на фиг.4 - функцио нальная схема блока хранения сумм и переносов; на фиг.5 - временная диаграмма работы блока распределения синхросигналовПоследовательный сумматор (фиг.1) 20 содержит блок 1 сдвиговых регистров, регистр 2, блок 3 уплотнения, блок 4 распределения синхросигналов, блок 5 Формирования значений сумм и переносов очередного среза, блок 6 рас пределения переносов, блок 7 хранения сумм и переносов.Блок 5 формирования значений сумм и переносов очередного среза (фиг,2) содержит регистр 8, первую и вторую щ группы элементов И 9, 10, элемент ИЛИ 11, информационные входы 12 регистра, вход 13 разрешения записи регистра, выход 14 суммы, выходы 15 переноса. Блок 6 распределения переносов (фиг,3) содержит регистр 16, группу элементов ИЛИ 17, входы 18 элементов ИЛИ, выходы 19 регистра, вход 20 установки в "0" регистра, вход 21 управления записью, 40Блок 7 хранения сумм и переносов (фиг4) содержит сдвиговый регистр 22, регистр 23 суммы, группу регистров 24 переноса, игрупп элементов И 25;25где и - разрядность 45 операндов, входы 26 записи переносов, вход 27 управления сдвигом сдвигового регистра, вход 28 установки в "1" одного разряда, вход 29 управления, вход 30 записи суммы, выходы 31 суммы,50 выходы 32 переноса.Принцип действия устройства основан на Формировании и использовании двух признаков: признака нечетности количества единиц в разрядном срезе55 и признака границы между "0" и "1" в упорядоченной их последовательности. Упорядочение состоит в том, что вначале подряд размещаются все единицы разрядного среза, а затем оставшиеся нули, Признак границы в таком векторе позволяет сразу же установить нужные значения переносов и распределить их по принципу "сразуна свое место", т.е. в отличие оттрадиционной схемы распространенияпереносов, при которой перенос распространяется вначале на соседнийстарший разряд, затем на болеестарший и т.д., здесь переносы распределяются минуя часть соседнихстарших разрядов сразу же в те позиции,которые задаются признаком границы умежду "0" и "1" в упорядоченномразрядном срезе. Этот признак однозначно определяется количеством "1"в разрядном срезе.Устройство работает следующимобразом.Массив слагаемых записывается вблок 1, который может обеспечиватьсчитывание одноименных разрядов всехслагаемых, начиная с младшего,По сигналу считывания ш-разрядноесодержимое младших разрядов всех ш,слагаемых заносится в первые ш разрядов регистра 2, предназначенного дляхранения значений разрядов, подлежащих суммированию, часть входов регистра 2 используется для занесения значений переносов, попавших в данный разряд при обработке последующих разрядных срезов. Регистр 2 обнуляетсякаждый раз перед занесением очередного разрядного среза.Содержимое регистра 2 подается вблок 3, где происходит перестановка"0" и "1" поступившего двоичного кодатак, что вначале подряд располагаютвсе г единиц поступившего кода, азатем все в+К - г нулей этого кода.Затем код с выходов блока 3 подается1через входы 12 на регистр 8 блока 5. Если число единиц нечетное, то с помрщью группы элементов И 9 и элемента ИЛИ 11 на выходе 14 блока 5 Формируется единичный сигнал суммы 8 , в противном случае - нулевой сигнал(Б, .= О).Сигналы переноса формируются с помощью группы элементов И 10 на выходах 15 такимобразом, что в еди" ничном состоянии оказывается тот выход 15, который находится ближе всех к границе между нулями и единица. ми. во входном коде со смещением в сторону единиц. Например, если число14729единиц во входном коде равно пяти, то возбуждается только второй сверху выход 15. Сброс регистра 8 осуществляется через вход 13 синхросигналом иэ блока 4. Сигнал переноса, сформированный на одном из выходов 15 блока 5, поступает на соответствующий вход 18 блока 6, в котором с помощью группы элементов ИЛИ 17 происходит 10 распределение сигнала переноса в соответствующие разряды регистра 16. Сброс регистра в "0" осушествляется по входу 20, а управление записью в регистр - по входу 21 соответствующими 15 синхросигналами из блока 4. Сигналы переноса с выходов 19 блока 6 поступают на соответствующие входы 26 блока 7, Запись поступивших значений переноса в один из регистров 24 20 переноса группы производится по единичному разрешающему сигналу одного иэ разрядов сдвигового регистра 22, содержащего одну "1", через группы элементов И 25. Сдвиг регистра 22 25 производится по синхросигналу на вхо де 27, для регистра 22 используется вход 28. Сдвиг регистров 24 переноса и регистра 23 суммы вправо производится по синхросигналам на входе 29. 30 регистр 23 суммы используется для записи и хранения значений сумм, формируемых в блоке 5, Сигнал суммы Б; подается в регистр 23 суммы через вход 30, а сформированное после обработки всех разрядных срезов значение суммы подается на выход сумматора через выходы 31. Значения сигналов переноса, сформированные при обработке очередного среза и записанные в - 40соответствующий регистр 24 переноса,подаются для последующей обработкисовместно со значениями разрядногосреза на входы регистра 2 с выходов 32 блока 7.45 Формула изобретенияПоследовательный сумматор, содер. - жащий и-разрядный блок сдвиговых регистров (и - разрядность операндов), регистр, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, регистр имеет разрядность ш+и(ш - количество операндов), в сумматор введены блок уплотнения, блок формирования значений сумм и переносов очередного среза, блок распределения переносов, блок хранения сумм и переносов, блок распределения синхросигналов; блок формиро 004вания значений сумм и переносов очередного среза содержит регистр, первую и вторую группы элементов И по 0,5 (ш + 1 оя ш) элементов И каждая, элемент ИЛИ; блок распределения переносов содержит регистр, группу эле- ментов ИЛИ; блок хранения сумм и переносов содержит сдвиговый регистр, регистр суммы, группу из прегистров переноса, игрупп элементов И по 1 оя(ш + 1 ояш) элементов И в каждой, причем ш выходов блока сдвиговых регистров соединены соответственно с ш входами регистра сумматора, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами блока уплотнения, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами регистра блока формирования значений сумм и переносов очередного среза, все нечетные прямые выходы которого соединены с первыми входами первой группы элементов И блока формирования значений сумм и переносов очередного среза, выходы которых соединены соответственно с входами элемента ИЛИ блока формирования значений сумм и переносов очередного среза, вторые входы первой группы элементов И блока формирования значений сумм и переносов очередного среза подключены соответственно к инверсным четным выходам регистра блока формирования значений сумм и пере носов очередного среза, первые входы второй группы элементов И блока формирования значений сумм и переносов очередного среза соединены соответственно с прямыми четными, а вторые их входы - с соседними старшими инверсными четными выходами регистра блока формирования значений сумм и переносов очередного среза, выход элемента ИЛИ блока формирования значений сумм и переносов очередного среза подключен к информационному входу сдвигово-. го регистра блока хранения сумм и переносов, выход -го элемента И второй группы блока формирования значений сумм и переносов очередного среза (где 1 = 1,.38/23 Я 2=05(1 ор т + ш); Я - число единиц в вертикальном срезе) подключен к одному из входов Р; -х элементовИЛИ блока распределения переносовФ(г 1-Р;,:1472 5д; 1 с = 22 г+1); т - максимальное число разрядов переноса; и = 1,1 одш; я - номер разряда, в который помещается перенос;= 1,ш; х 1 - значение булевой функции, принимающей чередующиеся значения нулей и единиц через 2 , где1п), выходы элементов ИЛИ группы блока распределения переносов 10 соединены соответственно с инФормационными входами регистра того же бло". ка, р-й выход которого подключен к первому входу р-го элемента И 2-й группы (где р 1,., 1 оцг(ш + 15 + 1 ор ш); Г 1и) блока хранения сумм и переносов, выходы элементов И Г"й группы соединены соответственно с информационными входами Й-го регистра переноса группы блока 20 хранения сумм и переносов, вторые входы элементов И Г-й группы блока хранения сумм и переносов соединены с Г-м выходом сдвигового регистра того же блока, вход управления сдвигом 25 и вход установки в "1" одного разряда которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока распределения,синхросигналов, информацион 900 6ный вход регистра суммы блока хранения сумм и переносов соединен с выходом элемента ИЛИ блока формированиязначений сумм и переносов очередногосреза, первый и третий выходы блокараспределения синхросигналов соедине.ны соответственно с первым и вторымуправляющими входами регистра суммыблока хранения сумм и переносов ирегистров переноса группы того жеблока, выходы которых соединены соответственно с входами регистра с(ш+1)-го по (ш+п)-й, выходы регист=ра суммы блока хранения сумм и переносов соединены с выходом суммы сумматора,.входы разрешения чтения изаписи блока сдвиговых регистровсоединены соответственно с четвертыми пятым выходами блока распределениясинхросигналов, шестой - девятыйвыходы которого соединены соответст"венно с управляющим входом регистра,входом разрешения записи регистра блошкаформирования значений сумм и переносовочередного сре з а и входами уст ановкив "0" и управления записью регистраблока распределения переносов.1472900 СЖ Руй.7 ставитель А.Клюехред М.Дидык тор И.Мус бченко едакт каз 1712/48 Тираж бб 7 11 одписноНИИПИ Государс и открытиямаб., д, 4/5 ГКНТ СССР твенного комитета по изобретениям 113035, Москва, Ж, Раушская н оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101