Устройство для суммирования двоично-десятичных кодов

ОП ИСАНИНАИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТВДЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 61) Дополнительное к авт, саид-ву) Заявлено 04.05.7321) 2481238/Х 8 л/50 присоединением заявки Ов всулвратвениый веивтет СССР вв двлаьб ввобрвтве я вткрыте(72) Авторы изобретения Шакиров и Н, М. Головина(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММ НО-ДЕС ЯТИЧНЫХ КОДО ся к вычислизначено для относи уммы которого истра сдвига; в ключен ко входуформирователяк шине вто ренро сного к подключенвый и второсоответс ичко-десятичо чи ла, а пере входы -второй уравл яюшавходу перго соедиИЛИ 121 о уп для суммировакодов, содержары ). нно к перинам; т ючена кИ, вых м входом авляющим я шина нодкп вого элемент ен со вторы я пердэлеом Такие устрой ване предназначены для приема опер дов в последовательном коде.Наиболее близко к предлагаемому устройство для суммирования двоично-десятичных кодов, содержащее последовательный сумматор, формирователь инверсного кода, регистр сдвига, элементы Ии ИЛИ, триггер переноса, причем входы последовательного сумматора подключены к шине первого числа, выходу формирователя инверсного кода и выходу триггера переноса, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу нереноса последовательного сумматора, выход котор мента ст ан В этом устройдесятичной тетрадьдовательном кодезультата в параллмо преобразованительного оборудоввычитании возникнос, так как суммачто положительноше, чем отрицателренос не учитыванет вторичного по ия результат Изобретениетельной технике, предна гебраического сложения ных кодов.Известны устройства ния двоично-десятичных шие параллельные сумм стве,сумма двоичночт получается в последля получения реельном коде необходие, требующее дополниания. Кроме того, при ает циклический перетор рассчитан на то, е число по модулю болььное, Циклический пе ется, если считать, что следовательного слос единицей цикличес3 6кого переноса, что снижает точностьвычислений.Бель изобретения - повышение точности вычислений и расширение функциональных возможностей схемы путем совмещения коррекции с образованием последовательного кода тетрады результатасложения и параллельный код,Бель изобретения достигается тем,что в устройство введен комбинационный, формирователь скорректированной суммы,входы которого подключены к выходампервого-четвертого разрядов регистрасдвига, а управляюшие входы соединеныс выходом триргера переноса и с первой и второй управляюними шинами, Выходы второго, третьего и четвертого разрядов комбинационного формирователяскорректированной суммы подключены кпервым входам второго, третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых подключены к третьей управляющей шине, а выходы - ко входам третьего, четвертого и пятого разрядов регистра сдвига, Выход переноса комбинацион-ного формирователя скорректированнойсуммы подключен ко второму входу первого элемента И четвертая управляющаяшина соединена со входом триггера переноса.На чертеже изображена. схема устройства,Устройство содержит входы 1 и 2для подачи слагаемых, управляющие шинысложения 3 и вычитания 4, управляющаяшина 5 для подачи импульса 1 дополнения", управляюшая шина 6 для подачиимпульса коррекции, формирователь инверсного кода 7 на элементах И 8 и 9,ИЛИ 10, НР 11, последовательный сумматор 12; элементы ИЛИ 13, И 14,триггер переноса 15, регистр сдвига 16,комбинационный формирователь скорректированной суммы 17, элементы И 1820, шина выдачи последовательного кода 21, шины выдачи параллельного кода 22-25,Два числа Х и У в последовательномкоде поступают на входы 1 и 2. Привыполнении сложения на управляющейшине 3 устанавливается уровень "1",а при выполнении вычитания уровень "1устанавливается на управляющей шине 4,и в триггер переноса 15 записывается"1 дополнения", ио импульсу, поступающему на управляющую шину 5 до началавычитания. Число Х поступает при сложении и вычитании непосредственно на 84542 4сумматор 12 в прямом коде. Число )поступает на формирователь инверсногокода 7, а с него на вход сумматора.При вычитании число у поступает на сумматор 12 обратным колом двоичногопредставления двоично-десятичного числа.Нескорректированное значение двоично-десятичной тетрады, полученное на .выходе сумматора 12, записывается 10 последовательно за, четыре такта в1 - 4-й разряды регистра сдвига 16.Сигнал переноса, сформированный насумматоре 12, записывается в триггерпереноса 15 через элемент ИЛИ 13. Вп ятом такте, поступает импульс коррекции, по которому значение трех старшихразрядов скорректированной тетрады скомбинационного формирователя скорректированной суммы 17 переписываетсягов 3-5-й разряды регистра сдвига 16через элементы И 18-20, а значениескорректированного переноса - в триггер переноса 15 через элемент И 14.Одновременно, по этому импульсу паралд льный код скорректированной тетрадывыдается из комбинационного формирователя скорректированной суммы 17 нашины 22-25. В пятом такте одновременно с переписью скорректированной тетрады с сумматора 12 в младший разрядрегистра сдвига 16 записывается значение старшего разряда новой нескорректированной тетрады, Таким образом, нашину 21 последовательно выдается двоично-десятичный скорректированный код.Ниже приводится математическое обоснование логических уравнений комбинационного формирователя скорректирован ной суммы 17, В логических уравнениях используются следующие буквенныеобозначения:Х - уменьшаемое, десятичное число 1- нескорректированная тетрадасуммы чисел Х и 1- нес корректированный тетрадный перенос (перенос из тетра 50ды в тетраду);- признак выполняемой операции(сложение или вычитание);ЯМЪ - скорректированная тетрадасуммы чисел Х и55- скорректированный тетрадныйперенос.Сложение (признак 1 =О) двух двоич.но-десятичных тетрад чисел Х и 1 впрямом коде выполняется по правилам684842 ду. 8двоичной арифметики, в результате чего получается пятиразрядный двоичный код рс 1 ьсс 1 . Все возможные значения ко, дараЬсд, получаемые в результате сложения двух двоично-десятичных тетрад приведены в левой части таблицы в строках с 1-й по 20-ю. Максимальное значение кода раЬсд (10011) получается при сложении двух тетрад со значением "9" и имеющемся переносе из младшей тетрады, При значении кода раЬсд больше числа "9 нарушается двоично-десятичный код, поэтому необходима коррекция. Откорректированные значения результата - кодРЯЪСВ приведены в правой части таблицы в строках с 1-й по 20-ю,Г 1 ри выполнении вычитания (признак=1) тетрада числа Х поступает в прямом коде, тетрада числа У - в инверсном (поразрядное дополнение до 15). В младшую тетраду числа У добавляется единица дополнения. В результате сложения поступивших тетрад по правилам двоичной арифметики получается пятиразрядный код ра Ь сд. Рассмотрим все возможные значения кода р абеб которые могут получиться нри вычитании. Возможны два случая.1) Тетрада числа Х больше тетрады числа У или равна ей.Минимальное значение тетрады результата (строка 3 1 таблицы) в этом случае получается, когда значения обеих тетрад одинаковы и имеется единица переноса из младшей тетрады в данную.Наличие этой единицы переноса означает, что из тетрвды числа Х не было займа в младшую тетраду:1001 ( 9)+0 1 10 (-9)1 (дополнения или нереноса) 0000. перенос в старшую тетрвлуЕсли рассмотреть данный пример присуществующем займе, то пример выйдетиз- под условия Х,р. Максимальное значение тетрвды результата (строка 40 таблицы) в данном случае получается в следующем приме- ре прй условии, что не было займа иэ тетрады числа Х 9-09;1001 (9)+1111 ( О)1 ( вепшненни илн нереносв)перенос в старшую тетра 11001 6Промежуточные значения результатамежду мавсимальным и минимальнымпредставлены в левой части таблицыв строках с 32-й по 39-ю.2) Тетрада числа Х меньше тетрады числа УМинимальное значение тетрады результата в этом случае получается впримере 0-90 при условии, то был 10 заем из тетрвды числа Х в младшуютетраду (строка 21 таблицы):0000 (О)10110 (-9) 15 С 0110Максимальное значение тетрады,результата получается в примере0-1=9, при условии, что не было займаиз тетрады числа в соседнюю младшую20 тетраду (строкв 30 таблицы):0000 (О)+ 1 110 (-1)1 (пополнении или переноси)О 111125Промежуточные значения тетрады результата между максимальным и минимальным для рассматриваемого случая(Х С У ) представлены в левой частитаблицы в строках с 22-й по 29 ю.зоВ рассматриваемом случае никогдане возникает переноса в старшую тетраду,это означает, что из старшей тетрадыбыла занята единица. В этом случае нарушается двоично-десятичный код, поэтому35необходима коррекция. Откорректированные значения тетрады результата при вычитании приведены в правой части таблицы в соответствующих строках,4 о Из таблицы Р, . Я . с) С Ъ являютсялогическими функциями от аргументов1,р, а,Ь,с,дПосле упрощения логические уравнения дляР, Я, З, С, Зприни 45 мают следующий вид:РС 1 с 1 с чоЫС чр (1)А ю а с ч С М ч сЬ ч Ь с ч а Ь 1 (2 фВ = Ь 1 У Ь С К ч с 1 с ) ч а Ь с иу В С К ( 3)С скчОск УОЬс (4)50 . =д (5) При упрощении введен новый аргумент К вместои р и выявлена функциональная завпсп;.юсть нового аргумента к от 1 и рК- Кр чар.Используемый в устройстве комбинационный формирователь с корректированной суммы реализует уравнения (1-5),. 0 1 0 0 О О 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 О 0 18 0 0 0 0 0 О 1 . 1 0 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 23 0 0 0 0 0 0 0 0 0 О 0 0 0 О 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 27 0 0 0 0 0 28 0 0 О 0 29 О 0 0 30 0 0 0 0 0 О 0 0 0 0 32 7 6845Использование ком 6 инационного формирователя скорректированной суммы для выдачи тетрады результата в параллельном коде позволяет расширить функцио 42 8нальные возможности устройства, а занесение единицы дополнения в триггер переноса позволяет повысить точность вычисления. 0 О 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 О 0 1 00 0 1 1 О 1 1 0 О 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 11 0 О О 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 133 0 34 0 37 1 0 1 0 О 38 0 39 0 0 0 0 40 0 0 формула иэобретения Устройство. для суммирования двоично-десятичных кодов, содержащее последовательный сумматор, формирователь инверсного кода, регистр сдвига, элементы И и ИЛИ, триггер переноса, причем входы последовательного сумматора подключены к шине первого числа, выходу формирователя инверсного кода и выходу триггера переноса, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу. переноса последовательного сумматора, выход суммы которого подключен ко входу регистра сдвига, вход формирователя инверсного кода пошцтючен к шине второго числа, а первый и второй его управляющие входы - соответственно к первой и второй управляющим шикам, третья управляющая шина подключена к первому входу первого элемента И, выход которого соединен со вторым входомэлемента ИЛИ, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности вычислений и расширения функциональных воэможностей устройства, оно дополни 1 0 1 1 0 0 О, 1 1 0 1 1 0 0 0 1 тельно содержит юмбинационный формирователь скорректированной суммы, входы которого подключены к выходам первого - четвертого раэрядов регистра сдвига, а управляющие входы соединены с выходом триггера переноса и с первой и второй управляюшимн шинамир выходы второго, третьего и четвертого раэрядов комбинационного формирователя скорректированной суммы подюючены к первым входам второго, третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых подключены к третьей управляющей шине, а выходы - ко входам третьего, четвертого и пятого раэрядов регистра сдвига, 40выход переноса комбинационного формирователя скорректированной суммы под-, ключен ко второму входу первого элемента И, четвертая управлякхцая шина соединена со входом триггера переноса. 4Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР3 а 407309, кл. б 06 Р 7/385, 1973.2, Авторское свидетельство СССРМ 387364, кл, Я 06 У 7/50 1972,оставитель В. БереэкинТехред Н. БабУРка КоРРектоР Ю. МакаРен ент, г. Ужгород, ул. П П Тираж 780ИИПИ Государственного ко но делам изобретений и от 35, Москва, Ж-Э 5, Раушс писноетета ССтийнаб., д