Устройство для сложения чисел в коде с постоянным числом «единиц»

ОП И САНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 И 0 Союз Советских Социалистических РеспубликСЛОЗЮ Ц 1 Д ПАТЕИТЬОсОТЕГ яБ 11 Б;ЖДТЕО Зависимое от авт. свидетельства-Кл. 42 гпз, 7/50 21 а 1 36/24 Заявлено 17.Х 1.1967 ( 1196842/18-24с присоединением заявки-Приоритет Комитет по делам иэобретеиий и открытий при Совете Министров СССРМПК Н 031К 681,3.055:681.325.53 (088,8) публиковано 01.17.1969. Бюл ата опубликования описания тень1 26 Х 111.196 Авторыизобретения М, Злотник и А. А. Шей Заявител УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ ЧИСЕЛ В КОДЕ С ПОСТОЯННЫМ ЧИСЛОМ ЕДИНИЦсуммирующегостра. стра и вычитающего рег Устроистслагаемогоанализаторгаем ого, авторого сл рвого мого, о сларядов тр д,вычитающи левых разр вес д-го нешины 8 (2 о (р един йцей), в второго разрядяда ф шин 1 слагаемого, шину 9 разр и у 0сороса разряда 4Устройство содержит также шину 11 сброса триггеров анализатора ненулевых разрядов первого слагаемого, шину 12 сброса триггеров анализатора ненулевых разрядов второго слагаемого, триггеры 13 - 51, схемы совпадения 52, линии задержки 53 и тактовые шины 54,Схемы даны пр ду с 11=8 и Я=4.Принцип действия предлагаемого устройства основан на весовом представлении разрядов кодовых слов. Каждому ненулевому разряду кода с постоянным числом единиц присваивается вес, равньш числу сочетаний из д - 1 по р (где д - номер разряда, р - номер менительно к ко Устройство относится к области вычислительной техники.Известны устройства для сложения чиселв коде с постоянным весом, содержащие регистры и логические. схемы, принцип действиякоторых основан на представлении чисел вдвоично-десятичной системе счисления,Недостатком известных устройств являетсяих сложность при увеличении числа разрядовслагаемых. 1Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем один вход 1-й схемы совпадения каждой группы соединен с выходом т-го триггера данной группы, другой вход схемы совпадения соединен с выходом (1+1)-го триггера соседней группы, выходы схем совпадения соединены через линии задержки со входами триггеров соседней группы, единичные выходы триггеров вычитающегорегистра соединены с одними входами схемсовпадения, другие входы схем совпадениясоединены с нулевыми выходами соседнихтриггеров,Это позволяет упростить устройство.25 На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема анализатора ненулевых разрядов первого слагаемого; на фиг. 3 - схема анализатора ненулевых разрядов второго слагаемого; на фиг, 4, 5 - схема 30 о содержит шину 1 ввода пе шину 2 ввода второго слага Л ненулевых разрядов первог ализатор 4 ненулевых раз гаемого, суммирующий реги регистр б, шины 7 (тр" ) с ядов первого слагаемог нулевого разряда с р-й+ г 1 г 1 1 гф - 1 1 Р- о -д - 1 55 60 65 единицы при счете справа налево), Ниже приведена таблица весов разрядов кода в зависимости от значений р и д. Согласно этой таблице каждому п-разрядному двоичному кодовому слову, содержащему постоянное число единиц М, может быть однозначно сопоставлено десятичное число, равное сумме весов ненулевых разрядов, Например, слову 01001101 кода п=8, р= 4 по таблице однозначно сопоставляются веса 15 (д=7, р=4), 1 (д=4, р=З), 1 (д=З, р=2), 0 (ч=1, р=1), а, следовательно, и число 17= = (15+1+1+О) .Коэффициенты таблицы обладают свойствами, которые могут быть записаны следующим образом: Эти свойства таблицы положены в основу принципа действия предложенного устройства.К первому входу каждой из И(п - Б+1) схем совпадения анализатора 3 подключена шина ввода первого слагаемого, ко второму входу - тактовая шина 54 (1 ), к третьему входу - выходная цепь схемы совпадения, которая фиксирует число единиц, поступивших в составе входного слова, Шина 11 служит для установки триггеров в исходное нулевое состояние. Возбуждение выходной цепи 7д каждой из Н(п - И+1) схем совпадения соответствует появлению в д-м разряде входного слова р-й единицы.Схема анализатора 4 (см, фиг. 3) ненулевых разрядов второго слагаемого совпадает со схемой анализатора 3, за исключением того, что анализатор 4 содержит не У(п - Л+1) схем совпадения, а У(п - Ц,Суммирующий регистр 5 (см. фиг. 4) содержит й(п - И+1) триггеров, Ч(и - И+1) схем совпадения на два входа и линии задержки.К началу поступления первого слагаемого все триггеры находятся в нулевом состоянии (цепи сброса триггеров на фиг, 3 не показаны). К единичным входам триггеров подключены шины 7 (Д ), соединяющие выходы анализатора 3 со входом регистра 5. Все триг геры со схемами совпадения и линиями задержки распределены в 1 Ч групп по и - К+2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 триггера в каждой группе. С единичным выходом -го триггера (кроме последнего) в каждой группе соединен вход схемы совпадения, к другому входу которой во всех группах, кроме первой, подключен единичный выход (+1) го триггера предыдущей группы, Ко второму входу схемы совпадения первой группы подключена шина 10, соединяющая суммирующий и вычитающий регистры. Выход схемы совпадения через линию задержки и диод подключен к единичному входу следующего триггера этой же группы. Выход -й линии задержки в каждой группе, кроме первой, соединен с нулевыми входами (+1)-го триггера предыдущей группы и,-го триггера этой же группы и с единичным входом первого триггера предыдущей группы.Выход -и линии задержки первой группы соединен с нулевым входом триггера этой же группы и с шиной 9, соединяющей суммирующий и вычитающий регистры.Вычитающий регистр б (см. фиг. 5) содержит триггеры, схемы совпадения на два и три входа, линии задержки и диодные сборки. К единичным входам триггеров через диодные сборки подсоединены У(и - У) выходов 8 (,3" ) анализатора 4. Единичный выход каждого триггера, кроме первых двух (43, 44), соединен с одним из входов схемы совпадения, ко второму входу которой подключен нулевой выход предыдущего триггера. Единичный выход каждой схемы совпадения, кроме первых двух, через линию задержки соединен с нулевым входом своего триггера, а через линию задержки и диод - с единичными входами первого и предыдущего триггеров, Ко второму и третьему входам второй схемы совпадения подключены нулевые выходы первого и второго триггеров, а выход этой схемы совпадения через линию задержки подключен к нулевому входу третьего триггера (45), а через линию задержки и развязывающие диоды, - к единичным входам первого (43) и второго (44) триггеров. К двум входам первой схемы совпадения подключены единичный выход первого и нулевой выход второго триггеров, а выход схемы совпадения через линию задержки соединен с нулевым входом второго и единичным входом первого триггера. К единичному выходу второго триггера подключена шина 10, а к его нулевому входу - шина 9, соединяющие вычитающий и суммирующий регистры. Работу устройства рассмотрим на примере сложения чисел восьмиразрядных кодовых слов с числом единиц 4: первое число - 01011010 (23), второе число - 00101011 (6), Первое число поступает на вход 1 анализатора 3. В момент й возбуждается шина 7 (ф,),12в момент 14 - шина 7 (ф ), в момент г.- - шина 7 (ф ), в момент- шина 7 (ф ). В сум 3 4мирующем регистре 5 в единичное состояние переходят триггеры 20, 27, 33 и 40.Второе число поступает вслед за первым на шину 2 анализатора 4. В момент 1, возбужздается шина 8 (ф 4 ), переходит в единичное состояние триггер 44 вычитающего регистра 6, возбуждается шина 10, переходит в единичное состояние триггер 21 суммирующего регистра 5, переходит в нулевое состояние триггер 20, возбуждается шина 9 и возвращается в нулевое состояние триггер 44 вычитающего регистра 6. 4В момент 16 возбуждается шина 8 (ф ) анализатора 4, переходят в единичное состояние триггеры 45, 46 вычитающего регистра б, возбуждается выходная цепь схемы совпадения триггера 45, переходят в единичное состояние триггеры 43, 44, по шине 10 переходит в единичное состояние триггер 22 суммирующего регистра 5, в единичное состояние переходят триггеры 28 и 19, а триггеры 21 и 27 - в нулевое состояние и т. д., пока все триггеры в вычитающем регистре не окажутся в нулевсм состоянии, а триггеры 20, 27, 34, 40 суммирующего регистра 5 - в единичном состоянии,что соответствует числу 29.Предмет изобретенияУстройство для сложения чисел в коде с пос-,оянным числом единиц, содержащее анализаторы ненулевых разрядов, суммирующийрегистр, выполненный на группах триггеров,схем совпадения и линий задержки, причем10 число групп равно числу единиц кода, вычитающии регистр, выполненный на соединенныхпоследовательно триггерах, отличающеесятем, что с целью упрощения устройства, в немодин вход 1-й схемы совпадения каждой15 группы соединен с выходом 1-го триггера данной группы, другой вход схемы совпадения соединен с выходом (с+1)-го триггера соседнейгруппы, выходы схем совпадения соединенычерез линии задержки со входами триггеров20 соседней группы, единичные выходы триггероввычитающего регистра соединены с однимивходами схем совпадения, другие входы схемсовпадения соединены с нулевыми выходамисоседних триггеров,нпография, пр. Сапунова,Заказ 1868/5ЦНИИПИ Комитет Тираж 480 Подписноео делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4