Устройство для суммирования двоичных чисел

СО 103 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ НЬА Л, Г,А 2 нансово-эконовский Домлова) тельство СССР Г 7/50, 1982. льство СССР Р 7/50, 1983. СУИМИРОВАНИЯ 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯОИЧНЫХ ЧИСЕЛ Д(57). Изобретике и вычиизобретенияприменения ение относит лительной те - расширение устройства за я к автоманикеЦельобласти счет обес(21) 3901950/24-24(71) Тернопольский фмический институт(56) Авторское свидеР 1024907, кл. С 06Авторское свидетеР 1124288, кл. С 06 ВИДЕТЕПЬСТВУ печения возможности суммированиячисел и представления результата суммирования как в обратном, так и вдополнительном кодах. Устройство длясуммирования двоичных чисел содержитнакапливающий сумматор, причем входная шина знака устройства соединенас входом знака накапливающего сумматора, а вход разрешения суммированияустройства соединен с входом разрешения накапливающего сумматора. Новымв устройстве является введение параллельного суьиатора, шести элементов И, двух элементов ЗАПРЕТ,трех элементов ИЛИ, одного элементаИ-НЕ и одного элемента НЕ, которыесоответствующим образом соединенымежду собой, с входными шинами устройства и с входами и выходами накапливающего сумматора. 2 ил.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, в частности, при реализации арифметических уст;ройств специализированных цифровых вычислительных машин.Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет обеспечения возможностисуммирования чисел и представления результата суммирования как в обратном, так и в дополнительном кодах.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для суммирования двоичных чисел, на фиг. 2 - блок-схема параллельного сумматора.Устройство для суммирования двоичных чисел (фиг. 1) содержит накапливающий сумматор 1, параллельный сумматор 2, элементы И 3-8, ИЛИ 9, 10 и 11, И-НЕ 12, НЕ 13, ЗАПРЕТ 14, 15, входную числовую шину 16 и входную шину 17 знака слагаемого, вход 18 разрешения суммирования, входы 19, 20 и 21 задания режима, выход 22 переноса, выход 23 знака и вход 24 переноса младшего разряда накапливающего сумматора 1, выходную шину 25 параллельного сумматора 2.Параллельный сумматор 2 содержит последовательно соединенные сумматоры 26-29.Устройство для суммирования двоич-. ных чисел работает следующим образом.Число А , поступающее на соответствующие входы 16 и 17 устройства, и число б , хранящееся в накапливаю" щем сумматоре 1, представлены и числовыми и двумя знаковыми разрядами, а результат. суммирования С , образующийся и хранящийся в накапливающем сумматоре 1, представлен также п числовыми и двумя знаковыми разрядами. При этом, если число 4 , поступающее на входы 16 и 17, представлено в дополнительном модифицированном коде, то на входе 20 задания режима устройства должен быть нулевой сигнал, а если число 4 представлено в обратном модифицированном коде, тб на входе 20 задания режима устройства должен быть единичный сигнал. Аналогично, если число Ь , хранящееся в накапливающем сумматоре 1, представлено в дополнительном модифицированном коде, то на входе 19 задания режима устройства должен быть единичный сигнал. Если же ре 15 20 И-НЕ 12, НЕ 13 - единичные сигналы.При этом независимо от знаков чисел 4 и 3 на выходе параллельного сумматора 2 будет результат суммирования числовой части числа 4 с числом 00, При поступлении сигнала на вход 18 разрешения суммирования в накапливающем сумматоре 1 будет осуществляться суммирование числа 8 хранящегося в накапливающем сумматоре 1, с числом, числовая часть которого сформирована на выходе параллельного сумматора 2, а знак тот же, что и у числа 4 . При этом на входе 24 переноса младшего разряда накапливающего сумматора 1 всегда будет нулевой сигнал. В итоге в накапливающем сумматоре 1 буде" в дополнительном коде результат С суммирования чисел 4 и Ь Пусть числа 4 и Ь представлены в дополнительных модифицированных кодах, а результат С суммирования дол" жен быть представлен в обратном модифицированном коде. В этом случае на входах 19 и 20 задания режима устройства будут нулевые сигналы, а на входе 21 задания режима устройства будет единичный сигнал. При этом на выходах элементов И 3, 4 и 7, НЕ 13 будут нулевые сигналы, а на выходе элемента ИЛИ 9 будет единичный сигнал.Если числа 4 и 6 положительные, то на выходах элементов И 5, 6, а следовательно, и на выходах элементов ЗАПРЕТ 14, 15, ИЛИ 10 и 11 бу 25 30 35 40 эультат суммирования С должен быть представлен в дополнительном модифицированном коде, то на входе 21 задания режима устройства должен быть нулевой сигнал, а если результат суммирования С должен быть представлен в обратном модифицированном коде, то на входе 21 задания режима устройства должен быть единичный сигнал.Пусть числа А и 6 представлены в дополнительных модифицированных кодах, а результат С суммированиядолжен быть представлен в дополнительном модифицированном коде. В этом случае на входах 19, 20 и 21 задания режима устройства будут нулевые сигналы, вследствие чего на выходах элементов И 3-8, ЗАПРЕТ 14 и 15, ИЛИ 9, 10 и 11 будут нулевые сигналы, а на выходах элементовдут нулевые сигналы. При этом на .выходе элемента И-НЕ 12 будет единичный сигнал, а на выходе параллельного сумматора 2 будет результат суммирования числовой части числа 4 с числом 00.В случае, если числа 4 и В отрицательные, то на выходах элементов И 5, 6, а следовательно, и на выходах элементов ЗАПРЕТ 14, 15, ИЛИ 10, 10 11 будут единичные сигналы. При этом на выходе элемента И-НЕ 12 будет нулевой сигнал, а на выходе параллельного сумматора 2 будет результат суммирования числовой части числа 15 Я с числом 11.Если число 4 положительное, а число 6 отрицательное, то на выходе элемента И 5, а следовательно, и на выходе элемента ЗАПРЕТ 14 будет еди ничный сигнал. При этом на выходе параллельного сумматора 2 будет результат суммирования числовой части числа 4 с числом 11. В этом случае на выходе элемента И-НЕ 12 бу дет единичный сигнал, так как на выходе элемента И 6, а следовательно, и на выходе элемента ЗАПРЕТ 15 есть нулевой сигнал.В случае, если число 4 отрица- б тельное, а число В положительное, то на выходе элемента И 6, а следовательно, и на выходе элемента ЗАПРЕТ 15 будет единичный сигнал. При этом на выходе параллельного сумматора 2 будет результат суммирования числовой части числа 1 с числом 11. В этом случае на выходе элемента И-НЕ 12 будет единичный сигнал, так как на выходе элемента И 5, а следо б вательно, и на выходе элемента ЗАПРЕТ 14 есть нулевой сигнал. При поступлении сигнала на вход 18 разрешения суммирования в накапливающем сумматоре 1 будет осущест вляться суммирование числа В, хранящегося в накапливающем сумматоре 1, с числом, числовая часть которого сформирована на выходе параллельного сумматора 2, а,знак тот же, что и 50 у числа 4, При этом единичный сигнал на входе 24 переноса младшего разряда накапливающего сумматора 1 есть только в том случае, если на выходе 22 переноса накапливающего 55 сумматора 1 и на выходах элементов ИЛИ 9, И-НЕ 12 есть единичные сигналы, В итоге в накапливающем сумматоре 1 будет в обратном коде результат С суммирования чисел 4 и 3Пусть число 4 представлено в обратном модифицированном коде, число 6 - в дополнительном модифицированном коде, а результат С суммирования должен быть сформирован в дополнительном модифицированном коде. В этом случае на входах 19 и 21 задания режима устройства будут нулевые сигналы, а на в;.оде 20 задания режима устройства будет единичный сигнал. При этом на выходах элементов И 5, 6, 3, 7, ЗАПРЕТ 14, 15, ИЛИ 9, 11 будут нулевые сигналы, а на выходах элементов И-НЕ 12, НЕ 13 будут единичные сигналы.Если число 4 положительное, а число 6 положительное или отрицательное, то на выходах элементов И 4, ИЛИ 10 также будут нулевые сигналы. При этом на выходе параллельного сумматора 2 будет результат суммирования числовой части числа й с числом О О.В случае, если число 4 отрицательное, а число Ь положительное или отрицательное, то на выходах элементов И 4, ИЛИ 1 О будут единичные сигналы. При этом на выходе параллельного сумматора 2 будет результат суммирования числовой части числа 1 с числом 001,При поступлении сигнала на вход 18 разрешения суммирования в накапливающем сумматоре 1 будет осуществляться суммирование числа В , хранящегося в накапливающем сумматоре 1; с числом, числовая часть которого сформирована на выходе параллельного сумматора 2, а знак тот же, что и в числе 4 . При этом на входе 24 переноса младшего разряда накапливающего сумматора 1 всегда будет нулевой сигнал. В итоге в накапливающем сумматоре 1 будет в дополнительном коде результат С суммирования чисел 4 и В Пусть числопредставлено в обратном модифицированном коде, число 8 - в дополнительном модифицированном коде, а результат С суммирования должен быть сформирован в обратном модифицированном коде. В этом случае на входах 20 и 21 задания режима устройства будут единичные сигналы, а на входе 19 будет нулевой5 12707 сигнал. При этом на выходах элементов И 3, 4, 7, НЕ 13, ЗАПРЕТ 15 будут нулевые сигналы, а на выходах элементов ИЛИ 9, И-НЕ 12 будут единичные сигналы.Если же число Ь отрицательное, а число 4 положительно" или отрицательное, то на выходе элемента И 5, а следовательно, и на выходах элементов ЗАПРЕТ 14, ИЛИ 10, 11 будут 1 О единичные сигналы. При этом на выходе параллельного сумматора 2 будет результат суммирования числовой части числа А с числом 11.В случае, если число 6 положитель" 15 ное, а число 4 положительное или отрицательное, то на выходе элемента И 5, а следовательно, и на выходах элементов ЗАПРЕТ 14, ИЛИ 10, 11, будут нулевые сигналы. При этом на выходе параллельного сумматора 2 будет результат суммирования числовой части числа 4 с числом 00. При поступлении сигнала на вход25 18 разрешения суммирования в накапливающем сумматоре 1 будет осуществляться суммирование числа В , хранящегося в накапливающем сумматоре 1, с числом, числовая часть которого сформирована на выходе параллельногоЗО сумматора 2, а знак тот же, что .и у числа 4 . При этом единичный сигнал на входе 24 переноса младшего разряда накапливающего сумматора 1 есть только в том случае, если на выходе 22 переноса накапливающего сумматора 1 и на выодах элементов ИЛИ 9, И-НЕ 12 есть единичные сигналы. В итоге в накапливающем сумматоре 1 будет в обратном коде результат 0 суммирования чисел 4 и ЬПусть число 4 представлено в дьполнительном модифицированном коде, число Ь - в обратном модифицированном коде, а результат С суммирования должен быть сформирован в дополнительном модифицированном коде. В этом случае на входах 20 и 21 задания режима устройства будут нулевые с,игналы, а на входе 19 задания режи О ма устройства будет единичный сигнал. При этом на выходах элементов И 5, 6, 4, 7, ЗАПРЕТ 14, 15, ИЛИ 9, 11 будут нулевые сигналы, а на выходах элементов И-НЕ 12, НЕ 13 будут единичные сигналы.Если число Ь положительное, а число Д положительное или отрицатель 576ное, то на выходах элементов И 3,ИЛИ 10 также будут нулевые сигналы.При этом на выходе параллельногосумматора 2 будет результат суммирования числовой .части числа 4 с числом 00.В случае, если число 8 отрицательное, а число 4 положительноеили отрицательное, то на выходахэлементов И 3, ИЛИ 10 будут единичные сигналы. При этом на выходе параллельного сумматора 2 будет результат суммирования числовой части числа " с числом 001,При поступлении сигнала на вход18 разрешения суммирования в накапливающем сумматоре 1 будет осуществляться суммирование числа 6 , хранящегося в накапливающем сумматоре 1,с числом, числовая часть которогосформирована на выходе параллельного сумматора 2, а знак тот же, чтои у числа Л . При этом на входе 24переноса младшего разряда накапливающего сумматора 1 всегда будет нулевой сигнал. В итоге в накапливающем сумматоре 1 будет в дополнительном коде результат 1 суммированиячисел 4 иПусть число А представлено в дополнительном модифицированном коде,число 6 - в обратном модифицированном коде, а результатсуммированиядолжен быть сформирован в обратноммодифицированном коде, В этом случае на входах 19 и 21 задания режимаустройства будут единичные сигналы,а на входе 20 будет нулевой сигнал.При этом на выходах элементов ИЛИ 9,И-НЕ 12.будут единичные сигналы.Если число 4 отрицательное, ачисло 5 положительное или отрицательное, то на выходе элемента И 6, аследовательно и на выходах элементов ЗАПРЕТ 15, ИЛИ 10, 11 будут единичные сигналы. При этом на выходепараллельного сумматора 2 будет результат суммирования числовой частичисла 4 с числом 11,В случае, если число 4 положительное, а число 8 положительное или отрицательное, то на выходе элементаИ 6, а следовательно и на выходахэлементов ЗАПРЕТ 15, ИЛИ 10, 11будут нулевые сигналы. При этом навыходе параллельного сумматора 2будет результат суммирования числовой части числа 4 с числом 00.12707 7При поступлении сигнала на вход18 разрешения суммирования в накапливающем сумматоре 1 будет осуществляться суммирование числа 6хранящегося в накапливающем сумматоре 1, с числом, числовая часть которого сформирована на выходе параллельного сумматора 2, а знак тот же,что и у числа 4, при этом единичныйсигнал на входе 24 переноса младше Ого разряда накапливающего сумматора1 есть только в том случае, еслина выходе 22 переноса накапливающего сумматора 1 и на выходах элементов ИЛИ 9, И-НЕ 12 есть единичные 15сигналы. В итоге в накапливающемсумматора 1 будет в обратном кодерезультат 1 суммирования чисели ВПуть числа 4 и 6 представлены в 20обратных модифицированных кодах, арезультатсуммирования долженбыть сформирован в дополнительноммодифицированном коде. В этом случае на входах 19 и 20 задания режима 25устройства будут единичные сигналы,а на входе 21 задания режима устройства будет нулевой сигнал. При этомна выходах элементов ЗАПРЕТ 14, 15,ИЛИ 11 будут нулевые сигналы, а навыходах элементов И-НЕ 12, НЕ 13будут единичные сигналы.Если числа 4 иположительные,то на выходах элементов И 3, 4, 7,ИЛИ 9, 10 будут нулевые сигналы.При этом на выходе параллельного сумматора 2 будет результат суммирования числовой части числа 4 с числом Оа0В случае, если числа 4 и 6 отрицательные, то на выходах элементов И 3, 4, 7, ИЛИ 9, 10 будут единичные сигналы. При этом на выходепараллельного сумматора 2 будет результат суммирования числовой части 45числа 4 с числом 001,Если числоположительное, ачисло В отрицательное, то на выходахэлементов И 3, ИЛИ 10 будут единичные сигналы, а на выходах элементовИ 4, 1, ИЛИ 9 будут нулевые сигналы.При этом на выходе параллельногосумматора 2 будет результат суммирования числовой части числа 4 с чисПри поступлении сигнала на вход18 разрешения суммирования в накапливающем сумматоре 1 будет осуществляться суммирование числа В , хранящегося в накапливающем сумматоре 1.,с числом, числовая часть которогосформирована на выходе параллельного сумматора 2, а знак тот же, чтои у числа 4 . При этом единичный сигнал на входе 24 переноса младшего разряда накапливающего сумматора1 есть только в том случае, если на выходе 22 переноса накапливающего сумматора 1 и на выходах элементов ИЛИ 9, И-НЕ 12 есть единичные сигналы. В итоге в накапливающем сумматоре 1 будет в дополнительном коде результат С суммирования чисел Д и ВПусть числа 4 и В представлены в обратных модифицированных кодах, а результат 1 суммирования должен быть сформирован в обратном модифицированном коде. В этом случае на входах 19, 20 и 21 задания режима устройства будут единичные сигналы. Нри этом на выходах элементов ЗАПРЕТ 14, 15, ИЛИ 10, 11, И 3, 4, 7, НЕ 13 будут нулевые сигналы, а на выходах элементов ИЛИ 9, И-НЕ 12 будут единичные сигналы. При этом на выходе параллельного сумматора 2 , будет результат суммирования числовой части числа 4 с числом 00.При поступлении сигнала на вход 18 разрешения суммирования в накапливающем сумматоре 1 будет осуществляться суммирование числа В , хранящегося в накапливающем сумматоре 1, с числом, числовая часть которого сформирована на выходе параллельного сумматора 2, а знак тот же, что и у числа Ф . При этом единичный сигнал на входе 24 переноса младшего разряда накапливающего сумматора 1 есть только в том случае, если на выходе 22 переноса накапливающего сумматора 1 и на выходах элементов ИЛИ 9, И-НЕ 12 есть единичные сигналы. В итоге в накапливающем 30 лом 001.55В случае, если число 4 отрицательное, а числоположительное, то на выходах элементов И 4, ИЛИ 10 будут единичные сигналы, а на выходах элементов И 3, 7, ИЛИ 9 будут нулевыесигналы, При этом независимо от знаков чисел 4 и В на выходе параллельного сумматора 2 будет результат суммирования числовой части числа Яс числом 001.Формула изобретенияУстройство для суммирования двоичных чисел, содержащее первьй, второй, третий, четвертый, пятый, шестой элементы И, первый, второй, третий элементы ИЛИ, накапливающий сумматор и элемент НЕ, причем вход знака операнда устройства соединен с первыми входами первого и второго элементов И, первый вход третьего элемента И соединен с выходом элемента НЕ, выход первого элемента И соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности суммирования чисел и представления результата суммирования как в обратном, так и в дополнительном кодах, в него введены параллельный сумматор, первый и второй элементы ЗАПРЕТ, элемент И-НЕ, причем вход первого операнда устройства соединен с первым информационным входом параллельного сумматора, второй информационный вход которого, кроме входа. первого разряда, подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый разряд второгоинформационно- го входа параллельного сумматора соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с первыми входами второго элемента ИЛИ, эле" мента И-НЕ и выходом первого элемен" та ЗАПРЕТ, прямой вход которого соединен с выходом второго элемента И,9 1 сумматоре 1 будет в обратном коде результат 0 суммирования чисел 4 и Р 270757 10первый вход задания режима ус;ройства соединен с инверсным входом второго элемента ЗАПРЕТ и вторым входом третьего элемента И, третийвход которого соединен с первым входом пятого элемента И и выходомзнака результата накапливающего сумматора, выход переноса которого соединен с первым входом шестого элемен 10 та И, выход которого соединен с входом переноса накапливающего сумматора,вход разрешения суммирования которогосоединен с входом разрешения суммирования устройства, второй вход задания15 режима устройства соединен с инверсным входом первого элемента ЗАПРЕТи вторым входом первого элемента И,третий вход которого соединен с выходом элемента НЕ, вход которого20 соединен с третьим входом заданиярежима устройства, вторыми входамивторого и пятого элементов И и первого элемента ИЛИ, выход пятого элемента И соединен с прямым входом25 второго элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ и элемента И"НЕ, выход которого соединенс вторым входом шестого элемента И,З 0 третий вход которого соединен с выходом первого, элемента ИЛИ, выходпервого элемента И соединен с третьимвходом второго элемента ИЛИ, четвертый вход которого соединен с вторымвходом четвертого и выходом третьего элементов И; вход знака операндаустройства соединен с входом знакового разряда накапливающего сумматора, входы значащих разрядов которого40 соединены соответственно с выходамипараллельного сумматора,1270757 25 Составитель М.ЕсенинаТехред Л,Сердюкова Корректор О.Луговая Редактор М.Ба аж 671 Подпи дарственного комитета ССС ам изобретений и открытий ква, Ж, Раушская наб Заказ 6244 Т НИИПИ Госу по дел 13035, Мос