Арифметическое счетное устройство

(51)5 СОЬР 7 6 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ исс" ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ПЮТ СССР(56) Ланцов А.Л. и др. Цифровыеустройства на комплементарных МДинтегральных микросхемах. М,: Раи связь, 1983, о. 224.Авторское свидетельство СССРВ 1508210, кл. С Об Р 7/62, 988(54) АРИФМЕТИЧЕСКОЕ СЧЕТНОЕ УСТРСТВО(57)члител и 801628063 пользовано в устройствах обработкиинформации в двоично-десятичной системе счилення, Цель изобретения -повышение надежности работы устройства. Арифметическое счетное устройство содержит распределитель 1 импульсов, программируемый счетчик 2,двоично-десятичный реверсивный счетчик 3, два элемента И 4, 5, элементИЛИ 6, элемент НЕ 7, блок 8 управления и формирователь 9 сигнала переноса, соединенные между собой функционально, Параллельное формированиепереносов в устройстве позволяетустранить сбои в работеповышая егонадежность2 з,п, ф-лы, 5 ил.20 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах обработкиинформации в двоично-десятичной системе счисления,5Цель изобретения " повышение надежности работы устройства,На Фиг, представлена Функциональная схема предлагаемого устройства;на фиг,2 - функциональная схема блокауправления; на фиг,З " функциональная схема формирователя сигналапереноса; на фнг.4 и 5 - временныедиаграммы работы устройства. 15Арифметическое счетное устройствосодержит распределитель 1 импульсов,программируемый счетчик 2, двоично"десятичный реверсивный счетчик 3,элементы И 4 и 5, элемент ИЛИ 6,элемент НЕ 7, блок 8 управления иформирователь 9 сигнала переноса,соединенные между собой функционально.Блок 8 управления включает первый 25и второй триггеры 1 О и 11, соединенные между собой Функционально,Формирователь 9 сигнала переносавыполнен на элементе И 12 и элементеИЛИ 13, соединенных между собой функ" 30ционально,На фиг.4 и 5 обозначены сигналы14-36.Арифметическое счетное устройствоработает следующим образом.Перед началом .выполнения арифме"тической операции по стартовому сигналу (не показан) происходят записькода одной декады первого слагаемогоХ, в программируемый счетчик 2, запись кода одной декады второго слагаемого У - в двоично-десятнчный счет 1чик 3, а также начальная установкапрограммируемого счетчика 2, необходимая для его работы в однократномрежиме,Импульсы Т 1 (14 и 25) с первого, выхода распределителя 1 импульсоводновременно поступают на счетныйвход программируемого счетчика 2 ичерез элемент И 4 и элемент ИЛИ бна тактовый вход двоично-десятичногосчетчика 3, После прохождения числаимпульсов, численно равного кодуодной декады первого слагаемого Хна выходе программируемого счетчика2 формируется сигнал Р и (22 и 34),под действием которого элемент И 4закрывается, и прохождение импульсов Т на тактовый вход двоично"десятич 1ного счетчика 3 прекращается. Приэтом на выходе двоично-десятичногосчетчика Э оказывается сформированным результат выполненной арифметической операции Б= У, + Х, в зависимости от выбранной арифметичес"кой операции " сложение (вычитание)Элемент И 5 отслеживает появлениесигнала переноса Р, (20) из предыдущей декады ариФметического счетногоустройства и при его наличии из последовательности импульсов Т(15 и26) формирует импульс С 1 (21 и 33),поступающий через элемент ИЛИ 6 натактовый вход двоично-десятичногосчетчика 3, который производит сложение (вычитанне) его с ранее вычисленным результатом,Таким образом, двоично"десятичныйсчетчик 3 производит сложение (вычита"ние) ранее записанного в него кодаУ, одной декады второго слагаемого счислом импульсов (24 и 36), численноравным сумме сигналов, соответствующих коду Х, одной декады первого слагаемого (23 и 35), и сигнала переноса Р; из предшествующей декады(21 и 38), т.е, на выходе двоичнодесятичного счетчика 3 оказываетсясформированным результат выполненнойарифметической операции для одной декады Б = У + Х+ Р;.Блок управления (фиг.2) работаетследующим образом,При достижении двоично-десятичнымсчетчиком некоторой декады состоянияс выходным кодом 9 его выход переноса принимает значение сигнала снизким уровнем (17 и 18), Этот сигнал поступает на информационный входтриггера 10 блока управления этойдекады, после чего по положительному перепаду сигнала ТИ (16 и 27),поступающему на тактовый вход триггера 10, происходит запись сигналана информационном входе триггера 10,на инверсном выходе которого,соединенном с первым выходом блока управления, Формируется сигнал Р,(18 и 30). Далее 1 если на такт учета переносов Т в рассматриваемойдекаде не производилось суммирование переноса из предшествующей декады, по фронту сигнала Т двоичнодесятичный счетчик переполняется ивыход переноса этого счетчика принимает значение высокого уровня (17).8063 40 45 55 5 162Так как первый выход блока уиранле"ния соединен с информационным входомтриггера 11 в этом блоке, а тактовыйвход триггера 1 соединен с импульсами Т, по фронту Т 1 происходитзапись значения сигнала на информационном входе. Таким образом, навыходе триггера 11, соединенном свторым выходом блока управления,формируется сигнал переполненияР. . . после чего по фронту сиг,нала ТИ сбрасывается в состояние снизким уровнем триггер 10, а следовательно, сбрасывается и сигналР , , на перном выходе блокауправления (18), По следующему фронту Т в триггер 11 по информационному входу записывается сигнал снизким уровнем, что приводит к установке триггера 1 и второго выходаблока управления также н состояниес низким уровнем (19). Если же натакт учета переносов Т, имеется перенос из предыдущей декады (29), тоон прибавляется к содержимому (1-1)- го двоично-десятичного счетчика,При этом счетчик обнуляется, его выход переноса принимает значение свысоким уровнем, Сбрасывается всостояние с низким уровнем первыйвыход (д)-го блока управления пофронту сигнала ТИ, сигнал же переполнения Р 1 О,на нтором выходе блока управления и этом случае не возникает, Возникающее перепопненис(1-1)-го двоично-десятичного счетчика в этом случае на такт Т учитывается формирователем 9 сигнала переноса в следующих декадах,Формирователь сигнала переноса(фиг.З) работае 1 следующим образом,Если на такт Т н (1-)-м двоичнодесятичном счетчике возникает переполнение, то этот сигнал Ро,поступающий на третий вход формирователя, который соединен с вторымвходом элемента ИЛИ 13, проходит навыход, где формирует сигнал переносаР поступающий на следующую декаду.Этот сигнал открывает элемент И 5.1-Й декады и на такт Т на его вы"ходе формируется сигнал учета переноса, который через элемент ИЛИ 6поступает на тактовый вход 1-годвоично"десятичного счетчика.Если после такта Т (1-1)-й двоично-десятичный счетчик находится всостоянии с выходным кодом 9 и естьЛ 5 10 15 20 25 30 35 6сигнал переноса иэ (1-2)-й декады,то эти сигналы, поступая на первыйи нторой входы формирователя, формируют на выходе элемента И 2 сигнал, который через элемент ИЛИ 13поступает на вход переноса 1.-й цекады, т.е. в этом случае сигнал переноса присутствует как на входе переноса (д-)-й, так и на входе переноса1-й декады и на такт учета переносовТ (1-1)-й двоично-десятичный счетчикобнуляется, а в 1-й двоично-десятичныи счетчик через элемент И 5 прибавляется сигнал переноса, поступающийна тактовый вход 1-го дноично-десятичного счетчика,Таким образом, если во всех декадах от (1-1)-й до 1-й включительнодноично"десятичные счетчики находятся в состоянии с выходным кодом 9,а также на входе (1-1)-й днкады естьсигнал переноса, то на такт Т нседноично-десятичные счетчики в этихдекадах обнуляются, а перенос прибавляется н (1+1)-й двоично-десятичный счетчик, т.е. осуществляетсяпараллельный учет значений возникающих переносов,Таким образом, введение в арифметическое счетное устройство блокауправления и формирователя сигналапереноса позволяет устранить сбои вработе эа счет параллельного формирования переносов, что обеспечиваетповышение быстродействия работы устройства,Формула изобретения 1. АриФметическое счетное устройство, содержащее распределитель импульсов, вход которого соединен свходом тактовой частоты устройства,и п декад, каждая из которых состоитиз программируемого счетчика, установочные входы которого соединенысоответственно с информационнымивходами 1-й декады первого слагаемого устройства (где д1, 2, 3и), а выход переноса програм" мируемого счетчика соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен со счетным входом программируемого счетчика, выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом двоично-десятичного ревер 162806310 15 20 25 30 Ьивного счетчика, установочные входы которого соединены соответственно с информационными входами -идекады второго слагаемого устройства,а разрядные выходы двоично"десятич"ного реверсивного счетчика являютсяинформационными выходами -й декадыустройства, причем первый выходраспределителя импульсов. устройствасоединен с вторыми входами первыхэлементов И всех и декад устройства,отличающееся тем, что,с целью повышения надежности работыустройства, в него введен элементНЕ, вход которого соединен с входомтактовой частоты устройства, а вкаждую иэ декад введены второй элемент И, блок управления и формирователь сигнала переноса, причемпервый вход второго элемента И 1.-йдекады соединен с выходом переноса(-1)-й декады и с первым входомпереноса формирователя сигнала переноса, выход второго элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ,выход переноса двоично-десятичногореверсивного счетчика соединен сустановочным входом блока управления, первый и второй выходы которогосоединены соответственно с вторыми третьим входами переноса формирователя сигнала переноса, выход которого соединен с входом переноса(д+1)-й декады, выход элемента НЕустройства соединен с первыми тактовыми входами блоков управления всехи декад, а вторые тактовые входыблоков управления соединены с первым выходом распределителя импуль-сов, второй выход которого соединенс вторыми входами элементов И всехи декад,2, Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блокуправления содержит первый и второйтриггеры, причем информационный входпервого триггера соединен с устано"вочным входом блока управления,первый тактовый вход которого соединен с синхровходом первого триггера,инверсный выход которого соединенс первым выходом блока управления ис информационным входом второго триггера, синхровход которого соединенс вторым тактовым входом блока управ"пения, второй выход которого соединенс прямым выходом второго триггера3. Устройство по п.1, о т л и "ч а ю щ е е с я тем, что формирователь сигнала переноса содержит элемент И и элемент ИЛИ, причем первыйи второй входы переноса формирователясигнала переноса соединены с первыми вторым входами элемента И, выходкоторого соединен с первым входомэлемента ИЛИ, второй вход которогосоединен с третьим входом переносаформирователя сигнала переноса, вьг.ход которого соединен с выходом элемента ИЛИ..ц С,Составитель В.ГусевРедактор А,Леанина Техред А.Кравчук Корректор С.ЧерниЗаказ 341 Тирам 390 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Иосква, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Узгород, ул. Гагарина, 101