156769

156769 Класс 6 061; 42 тп, 14СССР ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Подписная группа М 174 М. В. Чхеидзе, В, В. Чавчанидзе, Г. А. Мачавариани, Ю. С. Манукян и А. ф. ХведелидзеСУММАТОРЗаявлено 31 октября 962 г. за М 800935/26-24в Комитет по делам изобрегений и открытий при Совете Министров СССР Опубликовано в Бюллетене изобретений и товарнык знаков .е 16 за 1963 г.Известны сумматоры для сложения и вычитания чисел непосредственно в коде Грея, содержащие регистры исходных чисел и регистр результата.Предложенный сумматор аналогичного назначения отличается от известных тем, что для умечьшения количества оборудования регистры исходных чисел соединены через схемы И.7 И со счетным входом регистра результата и через схемы развертки с триггерами четности, выходы которых подключены к логической схеме коррекции результата и к логической схеме коррекции четности младшего разряда при вы:итании, содержащей устройство для сравнения чисел по модулю, подключенное к схемам ИЛИ занесения единиц в триггере четности.На чертеже приведенапринципиальная схема предложенного сумматора.Сумматор выполнен на четыре разряда (в принципе число разрядов может быть любым) и состоит из собственно сумматора 1, блока П определения четности и коррекции результата и блока ПТ коррекции четности при вычитании.В сумматор 1 входят: регистр исходного числа А регистр Л), содержащий триггеры Т, - : Т, регистр исходного числа В (рег 11 стр В), содержащий триггеры Т", - : Т" и регистр 5 - регистр результа га, содержащий триггеры Т, - : Т;.На выходе триггеров регистров А и В включены вентили поразрядной выборки И 1 - : И, и И", - ; И" образующие вместе с ячейками задержки 3, - :3 схему развертки или просмотра чисел от старших разрядов к младшим или от младших разрядов к старшим в зависи156769мости от того, к входу 1 (Вх. 1) или к входу 2 (Вх. 2) прикладываетсясигнал просмотр.Счетные входы триггеров регистра результата подключены черезячейки ИЛИ - : ИЛИ 4 к выходам вентилей поразрядной выборки одноименных разрядов слагаемых. Введение в схему ячеек 3, - : 3, временпых задержек (с временем задежки 1 ад,д Йс к триггера) позволяет вводить в триггер результата считываемые значения с соответствующих триггеров слагаемых поочередно, обеспечивая тем самым запись результата по модулю два. Вентили И - : И. являются вентилями коррекции результата. Управление коррекцией результата осуществляется из блока 11, а в качестве сигнала коррекции используетсяимпульс просмотра от каждого предыдущего разряда. Задержкиячеек 3", - ; 3";, необходимы для совмещения во времени действия сиг.налов на обоих входах вентилей И, в : И;,.В блок 11 входят триггеры Т, и Т фиксирующие четность просматриваемых разрядов чисел А и В соответственно, и триггер Т, корректирующий результат, записанный в сумматоре 1. На счетные входытриггеров Тг, и Т-, приходят сигналы от сборок, объединяющих выходывентилей поразрядной выборки в сумматоре, Единице, записанной в Т,илисоответстгует признак нечет, нулю соответствует признакчет. Левые плечи триггеров Т, и Т, подключены ко входам ячейкиИ-выход которой соединен с правым входом триггера Т Ячейка И,обеспечивает появление сигнала на своем выходе только в случае сочетания признаков нечет-нечет в просматриваемых в данный моментвремени разрядах чисел А и В,Триггер Т, переводится из состояния ноль в состояние единицасигналом от первого встретившегося при просмотре справа налево сочетания нечет-нечет, а в нулевое состояние его возвращает сигналот ближайшего слева сочетания чет-чет. Таким образом, триггер Т 8хранит единицу переноса, возникшую при сочетании нечет-нечет.Возвращение триггера Т 8 в нулевое состояние осуществляется черезячейку И, (И с запретом), задержку 3, и ячейку ИЛИ 8. Второй входячейки ИЛИ 8 соединен с Вх. 2 линии развертки, что позволяет усганавливать Т 8 в нулевое положение к началу процесса образования икоррекции результата,Выход левой половины Т, и ячейки И через сборку ИЛИ, управляют вторыми входами вентилей коррекции результата. Включениемежду Т, и ИЛИ, дифференцирующей цепочки Д позволяет осуществить работу вентилей И - , И; в импульсном режиме. Задержка 3,необходима для удержания триггера Т 8 в состоянии единица в течение времени действия сигнала чет-чет на вентилях И, - :И:.В блок 111 входят ячейки И 8 и И (И с запретом). Вместе с триггерами Т, и Т, они образуют схему сравнения просматриваемых чисел.В случае (А) ) (В) сигнал появляется на выходе И,; в случае) (А) сигнал выдает ячейка И,.Элементы ИЛИ З-ИЛИ, и Т образуют цепь блокировки схемысравнения и прекращают процесс сравнения при возникновении первого же сочетания 10 или 01 в просматриваемых слева направо числах,,не прекращая при этом самого процесса просмотра в блоке сумматора. Задержка 3 согласует работу триггеров Т и Т, - время задержки выбирается больше, чем длительность положительной частипродифференцированного перепада в анодах триггера Т, - это позволяет не вносить коррективы в четность младших разрядов вплоть доокончания просмотра.Го Об 69Второй вход ячейки ИЛИсоединен с Вх. 2 линии просмотра чисел и входом ячейки И, что позволяет при вычитании, в случае равенства слагаемых, осуществлять переброс триггера Т, и Т,о и изменить значение четности младшего 1 тгзряда одного из чисел. Дифференцирующие цепочки Д., Дз сохраня 1 от импульсный режим для процесса просмотра и коррекции четности младшего разряда. Ячейки И,1 и И 1 препятствуют внесению корректив в триггерь; Т, и Т-, до окончания процесса определения чстностп младшего разряда. На вход Вх. 3 подается Высок 11 й п 01 енщал В сл чае прпведеннОЙ Операции ВВ 1 читанпя.Работу всего устройства удобно проследить на следующих примерах:1. СложениеПример 1,1+Л = 1011 = 13+ +В = 1101 = 9Операция сложения начинается с подачи командного сигнала просмотр на Вх. 1. Результатом просмотра является установление четности младших разрядов чисел и установка на поль триггеров резуль 1 ата. В данном примере в результате просмотра в триггерах Тп Т-, оказываются записанными единицы, т. е. младшие разряды имеют сочетание нечет-нечет, В результате просмотра возникает потенциал на выходе И;, который переводит триггер Т; в состояние единица. Сразу же за этим, с приходом импульса обратного просмотра на ВС.2, начинается процесс образования и коррекции результата. Прп этом действие импульса просмотра, прошедшего через ячейку ИЛИ;, нейтрализуется действием высокого потенциала на выходе И-который удерживает Т, в состоянии единица. Пройдя задержку 3" импульс просмотра прикладывается ко входу И на втором входе которого одновременно появляется высокий потенциал с трипера Т,. В результате в Т, записывается единица, Этим самым в Т, вводится предварительно сигнал коррекц 11 и. Время задержки в 3", выбирается равным времени образования высокого потенциала на управляющем входе 3 "1, начиная с момента прихода на триггеры Т, и Тт сигналов, устанавливающих четность данного разряда,Одновременно импульс просмотра проходит задержку Зь величина которой больше, чем у 3", на величину разрешающего времени триггера, и считывает сигналы с триггеров Т 1 и Т",. Считанные сигналы подготавливают значение четности для второго разряда, переводя триггеры Т, и Т-, в состояние ноль, что соответствует признаку чет-чет. Одновременно сигнал с гыхода И"1 воздействует на счетный вход Т, и возвращает его в нулевое состояние, Сигнал же с выхода И"1 дэ ячейки ИЛИ 1 задерживается задержкой 31 на время, достаточное для установки в триггере значения от предыдущего сигнала. Таким образом, он приходит на счетный вход Т, тогда, когда там уже записан ноль и снова переводит Т, в состояние единица. Это эквивалентно суммированию по модулю два без переносов. К этому времени сиг М 15 б 769нал с линии просмотра успевает пройти задержку 3" и поступает па вход И. Одновременно происходит следуюшсе: запись чет-чет в и Тт открывает ячейку И ня запрешаюшем входе которой имсэс 51 высокий потенциал от Т;, а выходной сигнал, пройдя ячейку И,7 УТ, и)иходит ня Вто)ои Вход Иэ. Это позВОляст записать В Тт единицу, К этому времени сигнал просмотра пройдет задержку 3 и считает Т и Т" Поскольку в Т. записала е;ицица, то считанный с него сигнал поставит ТЕ, на единицу - нечет, В триггере Т" записан цоль, - это значит, что с него импульс не будет с гитан и Тт сохранит имев- ШЕЕСЯ В НЕМ ЗНаЧЕНИЕ ЧЕт. НЕЧЕТ-ЧЕт - ЗнаЧЕЦИС ЧЕтНОСтсй Д.ЕЯ т)Стьего разряда. После того, как В Т зсписалась единица кор)скЦииПер еНОСс 1 ), НЯ СЧСТПЫИ ВХОД Т 2 ЕриДС 1" ТОЛЬКО 51 мП 5 ЛЬС, СЧИТЯННЫИ с Теь который установит на Т. окончательный результат - ноль. СлеДУЕТ От:ЕТЕЕТЬ, ЧТО СИГНЯЛ ПРИ НЯЛИЧИИ СОСТЯЦИЯ ЧСТ-ЧЕТ ВО ВТОРОМ разряде, пр.)йдя Иеь задерживается в 3, ца время, необходимое для Гереклюения Т, прикладывается через И.УИ к левому входу Т в:)зврашая его в ноль.В третьем разряде ячейка И оказывается запертой и резульгят В т)иГГС)е Т зс НицесЯ От сиГна,Ов, сцтса нных с тРиГГСРОВ Т; и Т, Поскольку Б Т - Оль, счигывянця с цсго пе произойдет. В Т - СДИЕ 1 Ицс 1, СИГНЯ;1, С 1 И ГсЕЦНЕ)1 й С НЕГО, Дс 1 СТ В У СДИНРЕЦУ В ВИДЕ 0 к О и 1 а тел ь е 1 0 ГО р ез ул ь та т я . П 0 т Ой )к с и р с1 и с В т э и г ге р е Тс ох р ацится значение нечет, а единица, считанная с Т"изменит записьчет Б треГгсрс 7-, па запись сст. Получившееся со 1 етанис в Т, 75 нечет-нечет характеризует чегность 4-го разряда. Это сочстац 11 е открывает вентиль Ит и устанавливает Тснова НЕЯ единиц). Поло)кительный перспс 1 Д няпэяжсни 5 с .1 сВО О плс 1 с 1 ТБ диффеэен пир) ется 51 1 е 11 к 0 Й,сУи и р и к л я д ы В я (. т с я е( О В х 0 д у ИОи О и р е м с и и 0 с с и Г и я;1 0 х 1 0 т 3 Я д е Р ж к и 3 и У с т Я и са В л и В Я и Б Т 4 к О Р э е к ц и с 1.Е д и н и ц ы , си т 2 н н ы с с Т, и Т" сигналом просмотра, поочередно Еерсводят Т, сначала в нуле. ВОЕ ПОЛОЖЕНИЕ, 2 ЗЯТЕ. СПОБЯ П с ЕДЕ Ниц, КОТОРЯЯ ЯВЛЯС ГСЯ ОКОПательным результатом в данном разряде,Вместе с тем, единицы, счцгаццые с Т, и Т" устанавливают Б риггерах четности сочетание чет-ет для старшего разряда, так называемого разряда переноса. Нали 1 ис единицы и сочетание чет-чст открывают схему Иь которая через И.7 ИТ воздееЕствует на И.- одноврем е н н 0 с с и п 12 л 0 м и э 0 с м От ) 2 . В Т-, записыВаетсясд и н и ц я . Т 2 К 1)1 Образом, окончательная запись в регистре рсзульгата 101 22), чго соответствует истине.2. ВычитяпсПример 2:Л = 1011 =- 13В = 1111 = 10М = 11:э == 0010 = 3ОЕЕЭсЦИЯ ВЫИТЯЦИЯ ТЯК ЖС, КЯК И ОПСРсЗЦИ 51 СЛОЖЕНИЯ, На 1 РНЯЕ 1 СЯ с подс 1 и командного сиПа;Ес пэосмотр па В,;. У. Результатом п)эосмотра является установление четности .младших разрядов чисел, сравнение чисел по модулю и установка на ноль триггеров регистра результата, В рассматриваемом примере просмотр чисел дает значение четности младших разрядов нечет-чет. Одновременно в процессе просмотра определяется модуль сравниваемых чисел. В момент считывания с триггеров Т и Т";, на триггерах Т и Т-, фиксируется сочетание нечет-чет, а на выходе ячейки И, появляется сигнал, свидетельствующий о том, что (А) ) (В). Этот сигнал через сборку ИоТИН И,7 И,0 и задержку 3-, опрокидывает триггер Т прерывая, тем самым, дальнейшее образование промежуточных результатов сравнения на И, и И 9. Время задержки 3-, выбирается больше дчительностн положительной части сигнала, полученного в 1;езультате д 1 фференцнрования напряжения в анодах Т,. Это обстоятельство делает невозможным коррекцию четности младшего разряда да окончания просмотра чисел А и В. Сигнал обратного просмотра на Вт. 2, означающий ня 1 ало процесса записи результата, одновременно через ячейку И 10 опрокидывает Т,. Поскольку при этом на потенциальных входах И, И 1 уже был потенциал с Т 40, продифференцированный перепад напряжения с левого плеча Т, пройдет ячейку Ии еще раз опрокинет триггер Т изменив в нем значение четности на чет.Дальше следует запись результата аналогично тому, кяк это было при сложении.К моменту прихода сиг 11 яла от задержки 3", на И 4 на втором входе И, сигнала нет. Следовательно, в Т, сохранится ноль. Затем на счетный вход Т, задержа 1 шые относительно друг друга ня время 1 д, придут сигналы от ячеек Ии И", и после двух перебросов Т, снова установится на ноль. Одновременно сигналы с И, и И", изменят сочетание для второго разряда на нечет-нечет.ПрИ ЭтОЧ На ВЫХОДЕ И-, ВОЗ 1 ГИКаЕт СИГНаЛ, КОтОрЫй ЗНПНШЕт В То единицу. Продифференцированный импульс, возникший в результате этого переброса, придет на И одновременно с сигналом от 3" нзапишег в триггере Т., единицу. Вслед за этим на счетный вход Т придут два задержанных относительно друг друга сигнала, соответствующие единице, считанные с триггеров Т. и Т"о. Окончательная запись в тршгере Т 2 в результате этого окакется единицей;.К тому времени эти же считанные с данного разряда единицы изменят для 3-го разряда значение четности в триггерах Т 6 и Т-, ня чет-чет.Для такого значения четност;1 к нижнему входу И,; приложн 1 ся сигнал от оказавшейся открытой ячейки И;. Одновременно на И воздействует задержанный ячейкой 3" сигнал просмотра, что н приводит к предварительной записи в триггере Тединицы. Но в данном разряде содержится сочетание 01, следовательно с тр 11 ггеров данного разряда нЯ счетный Вход Т Окажется считанной только ОНЯ единица. В результате Т, ,снова примет нулевое состояние. Одновременно задержанный сигнал с выхода И 4 проход 11 т через И 7 И; НЯ левый вход Т 8 и возвращает его в ноль.Поскольку с Т не было ничего считано, для триггера Тсохранится значение четности чст, а единица, считанная с Т, устанавливает значение нечет для Т 4, Для такого сочетания чет-нечет ячейка И, оказывается запертой по нижнему входу, н результат в Т 4 определится только сочетанием записи в Т 4 и Т, - поскольку там единицы, то окончательно в Т, запишется нуль.Окончательная запись в регистре результата - 0011 1 т; ойкя), что соответствует истине.156769Предложенный сумматор мокег найти применение в цифровых системах автоматического управления и регулирования, в специализированных цифровых управляющих машинах.П р едм ет и зоб р ет енияСумматор для сложения и вычитания чисел непосредственно в коде Грея, содержащий регистры исходных чисел и регистр результата, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения количества оборудования, регистры исходных чисел соединены через схемы ИЛИ со счетным входом регистра резульгата и через схемы развертки с триггерами четчости, выходы которых подключены к логической схеме коррекции результата и к логической схеме коррекции четности младшего разряда при вычитании, содержащей устройство для сравнения чисел по модулю, подключенное к схемам ИЛИ занесения единиц в триггере четности.,Состашггель Г, Чуйкоедактор Е. В. Семанова Техред А. А, Камышникова Корректор Н, В. Гераськииа Поди Зака Типография, пр, Сапунова, 2. к печ. 10/1 Х - 63 г.2184/12ИПИ Государственного коМосква,Формат бум. 2Тираж итета по дела Центр, пр. Сер Х 1081/16 25изобретений и ва, д. 4. Объем 0,61 изд. л. Цена 4 кои. открытий СССР