Последовательное устройство для сложения в избыточной двоичной системе счисления

(7) Заявнтел Институт эле инской С амикн АН 4) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ В ИЗБЫТОЧНОЙ ДВОИЧНОЙ СИСТЕМЕ СЧИСЛЕНИЙзлы, а ирова- избы- фор- тельие обыч- избыточЛзобретение относится к в й технике и может использо исли ат к послев избыния с н дователточной д па, работаю ног е воичной системе счисл.1,0, 1.но устройство для посло сложения чисел, пред быточной двоичной сис зован ия в м Извест тельног ных в из ения.а а ме счис 1 Основными недостаткройства являются сложи тваещ ь оборуд управляюших, моделируюших и тельных машинах и устройства лЭто устройство характеризуется тем,что содержит элементы задержки, блокобразования первичных переноса и суммблок образования промежуточных переноса и суммы н блок вычисления окончательного результата, причем вычисленияосуществляются последовательно в порядке от старших разрядов к младшим с получением разрядов суммы. задержанныхна два такта 1,ами этого ус ния, реализуюшего основные е также применение особого. тип ния, при котором символы 1, точной двоичной системы счис мируются в определенной посл ности, что усложняет преобра ной двоичной системы счислен Известно устройство для сложения и вычитания параллельных чисел избыточной двоичной системы счисления . Это устройство характеризуется тем, что каждый разряд его содержит блоки формирования положительного и отрицательного переносов, блоки формирования положительной и отрицательной сумм и триггер, причем сложение или вычитание чисел представ ленных в унитарном коде избыточной двоичной системы счисления, также осу.шествляется в три этапа 1 2.Недостатком устройства является сложность оборудования, еше более уве.личивающаяся при добавлении элементовзадержки для органиэации последовательного сумматора-вычитателя, а такжебольшое количество входов-выходов, обусловленное унитарным способом кодирования избыточных двоичных разрядов. 5Известно устройство для сложения ивычитания последовательных чисел, представленных в избыточной двоичной системе счисления с цифрами 2, 1, О, 1, 2.Это устройство содеркит три группы 0: элементов И, группу элементов НЕ, группу элементов ИЛИ, группу триггеров ипятиразрядный сумматор нахапливаюшегося типа, причем имеется группа управляюших входов для реализации соответствующего сложению или вычитанию;алгоритма З,Недостатками устройства являютсясложность оборудования, вызванная большой избыточностью используемого алфавита, и низкое быстродействие, обусловленное .спецификой алгоритма функционирования.Наиболее близким к предлагаемому является последовательное устройство для 23сложения в.избыточной двоичной системе3счисления, которое характеризуется тем,что содеркит два двухразрядных сумматора, три элемента задержки и блок формирования охончательного результата, причем вычисления выполняются в избыточной двоичной системе счисления с цифрами 1, О, 1 в последовательности от старших разрядов к младшим. Для изменениязнака выполняемой операции необходимосигналы, подаваемые на положительную35и отрицательную шины устройства, поменять местами 4.Недостатком этого устройства является невозможность осушествлять алгебра 40ическое сложение операндов, ввиду отсутствия ханала управления операциями "сложение" или "вычитание". Для реализацииуправления в известном устройстве необходимо последовательно с входными шинами включить переключающее устройство,45что усложнит оборудование,Целью изобретения является расширениефункциональных возможностей, эасчетвозможности реализации алгебраичесхогосложения.50Поставленная цель достигается тем,что в последовательном устройстве длясложения в избыточной двоичной системесчисления, содеркашем блок формированияположительной суммы и отрицательного 55переноса, блок формирования окончатель.ного результата, три элемента задеркки,блок формирования отрицательной суммы и положительного переноса причем входная шина отрицательного значения первого операнда соединена с входом первого элемента задержки, выход которого подключен к первому входу блока формирования положительной суммы и отрицательного переноса, входные шины положительного значения перво о операнда, положительного и отрицательного значений второго операнда соединены соответственно. с первым, вторым и третьим входами блока формирования отрицательной суммы и положительного переноса, первый выход которого через второй элемент задеркки соединен с вторым входом блока формирования положительной суммы и отрицательного переноса, третий вход которого соединен с вторым выходом блока формирования отрицательной суммы и положительного переноса, первый и второй выходы блоха формирования положительной суммы и отрицательного переноса соединены соответственно с первым входомебпока формирования окончательного результата и с входом третьего элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом блока формирования окончательного результата, выходы. которого являются выходами устройства, шины отрицательного и положительного значений коэффициента устройства соединены соответственно с четвертым и пятым входами блока формирования отрицательной суммы и положительного переноса, которыйсодеркит три элемента НЕ, элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, десять элементов И и два элемента ИЛИ, причем и блоке формирования отрицательной суммы и положительного переноса первый вход блока соединен с входом первого элемента НЕ, второй и третий входы-с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, входы которого соединены с четвертым и пятым входами блока, выходы первого и второго элементов И соединены с входами соответственно второго и третьего элементов НЕ, входы третьего элемента И соединены соответственно с выходами второго н третьего элементов НЕ с входом первого элемента НЕ, входы четвертого элемента И соединены соответственно с выходами первого элемента И, третьего и первого элементов НЕ, входы пятого элемента И соединены соответственно с выхо. дами второго элемента НЕ, второго,элемента И и первого элемента НЕ, входы968807 бс вторым выходом блока 4, Блок 4 со-,держит элементы НЕ 15, 16, 17, элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18, элементы 19-28, элементы ИЛИ 29, 30. (со 5 вокупность элементов НЕ 16, 17 и 2128 ИЛИ 29, 30 может быть выполненайапример, в виде сдвоенного мультиплексора типа 155 КП 2).,Последовательность работы устройствасостоит в задании на входных шинахо" устройства положительного и отрицательных значений разрядов первого и второгоо- чисел, заданийкода операции на управляющих входах и получении результата с5 задержкой на два такта на выходах усто ройства 11 и 12,Устройство выполняет следующую опев рацию = А+ С(1)+ х ф1+г. + тр5шестого элементом И соединены соответственно с выходами первого и второгоэлементов И и входом первого элементаНЕ, входы седьмого элемента И соединены соответственно с выходами второгои третьего элементов НЕ и входом первого элемента НЕ, входы восьмого элемента. И соединены соответственно с выходами первого элемента .И, третьегоэлемента НЕ и четвертым входом блока,входы девятого элемента И соединены сответственно с выходами второго элемента НЕ, второго элемента И и первым вхдом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, входы десятого элемента И соединены соответственно с выходами первого и второгэлементов И и вторым входом элементаНЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выходы элементоИ с третьего по шестой соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым выходом блокаформирования отрицательной суммы и положительного переноса, второй выход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, входы которого соединены с 25выходами элементов И с седьмого по десятый,На фиг, 1 изображена блок-схема последовательного устройства для сложенияи вычитания в избыточной двоичной систевме счисления; на фнг. 2 - выполнение блока формирования отрицательной суммы иположительного переноса.Устройство содержит элементы задержки 1, 2, 3, блок 4 формирования отрицабтельной суммы и положительного переноса,блох 5 формирования положительной суммы и отрицательного переноса и блок 6формирования окончательного результата,Первый выход блока 5 соединен с первым входом блока 6, второй выход блока5 соединен через элемент задержки 1 свторым входом блока 6, выходы которогоявляются выходами 7 и 8 устройства,входная шина 9 отрицательного значенияпервого операнда через элемент задержки 2 соединена с первым входом блока 5,второй вход которогосоединен с выходомэлемента задержки 3, вход которого соединен с первым выходом блока 4, первыйМвход которого соединен с входной шиной 10положительного значения первого операнда,входные шины 11, 12, отрицательного иположительного значений второго операндасоединены с вторым и третьим входамиблока 4, шины 13, 14 отрицательного и55положительного значений коэффициентасоединены с четвертым и пятым входамиблоке 4. Третий вход блока 5 соединен Разряды входных чисел А, В, г С ивыходного результата в избыточной двоичной системе счисления представляются в виде 1, 0 и 1, чему соответствуют коды, приведенные в табл. 1,1На шины 9, 10 первого операнда за щ +даются значения А и А ) соответственно, на шины 11, 12 второго операндаВ 4 и В,а на шины 13, 14.ф Сс иС соответственно, На выходах блока14 образуются соответственно значения .отрицательной суммы . и положительного переноса 1 " в соответствии с таблицей 2,)На выходах блока 4 (выполненного,например, как и в известном в.виде двухразрядного сумматора) в зависимости от,значений А) 2и Р формируютсясоответственно значения положительнойсуммы Е и отрицательного переноса Р3+"в соответствии с табл, 3,В блоке формирования окончательного результата на первом и втором выходах формируются значения разрядов суммы+-+, и 5+2 соответственно, по следуюаим логическим выражениям+ м "-, что осушествляется, например, на двух элементах типа ЗАПРЕТ,Таким образом, НЕ и НЕРАВЕ ОЗНАЧНОСТЬ расширяет функциональные возмоФ- ности предлагаемого устройства за счет выполнения более сложной операции (1 ) над тремя операндами А, В и С.Таблица 3 О О О О 1 1 г а изобретения2Последовательное устройство для сложения в избыточной двоичной системе счисления, содеркашее блок формирования положительной суммы отрицательного переноса, блок формирования окончательного щ результата, три элемента задержки, блок формирования отрицательной суммы и положительного переноса, причем входная шина отрицательного значения первого формул перанда соединена с входом первого эле мента задеркки, выход которого подключен к первому входу блока формирования положительной суммы и отрицательного переноса, входные шины положительного значения первого операнда; положительного и отрицательного значений вто 40 рого операнда соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока формирования отрицательной суммы и положительного переноса, первый выход которого через второй элемент задержки соединен с вторым входом блока формирования положительной суммы и отрицагельного переноса, третий вход которого соединен с вторым выходом блока формирования отрицательной суммы и положительного переноса, первый и второй выходы блока формирования положительной суммы и отрицательного переноса соединены соответственно с первым гходом блока формирования окончательного резульИ тата и с входом третьего элемента задержки, выход которого соединен с вторим входом блока формирования оконча-тельного результата, выходы которого являктся выходами устройства, о т л и -ч а ю ш е е с я тем, что, с цель о расширения функциональных возможностейза счет возможности реализации алгебраического сложения шины отрицательногои положительного значений коэффициента,устройства. соединены соответственно счетвертым и пятым входами блока формирования отрицательной суммы и положительного переноса, который содержиттри элемента НЕ, элемент НЕРАВНОЗ -НАЧНОСТЬ, десять элементов И и дваэлемента ИЛИ, причем в блоке формирования отрицательной суммы и положительного переноса первый вход блокасоединен с входом первого элемента НЕ,второй и третий входы - с первыми входами соответственно первого и второгоэлемента И, вторые входы которых соединены с выходом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, входы которого соединены счетвертым и пятым входами блока, выхо-.ды первого и второго элементов И соединены с входами соответственно второгои третьего элементов НЕ, входы третьегоэлемента И соединены соответственно свыходами второго и третьего элементовНЕ и входом первого элемента НЕ, входы четвертого элемента И соединены соответственно с выходами первого элемен-та И, третьего и первого элементов НЕ,входы пятого элемента И соединены соответственно с выходами второго элемента НЕ, второго элемента И и первого элемента НЕ, входы шестого элемента Исоединены соответственно с выходамипервого и второго элементов И и входомпервого элемента НЕ, входы седьмогоэлемента И соединены соответствейно свыходами второго и третьего элементовНЕ и входом первого элемента НЕ, входывосьмого элемента И соединены соответственно с выходом первого элемента И,третьего элемента НЕ и четвертым входом блока, входы девятого элемента Исоединены соответствейно с выходами второго элемента НЕ второго элемента И и.первым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, входы десятого элемента И соединены соответственно с выходами перво"го и второго элементов И и вторым вхо.дом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выходы элементов И с третьего по шестойсоединены с входами первого элементаИЛИ, выход которого соединен с первымвыходом блока формирования отрицательной суммы и положительного переносавторой выход которого соединен с выхо11 968807 .12дом второго элемента ИЛИ, входы кото- рядных избыточных систем счисления.- рого соединены с выходами элементов И "Зарубежная радиоэлектроника, 1978, с седьмого по десятый, Ж 3, с. 3-25.2. Авторское свидетельство СССР. Источники информации, % М 453691, кл. 606 1 7/50, 1971. принятые во внимание при экспертизе . 3." Авторское свидетельство СССР:М 598072, кл. 6061 7/50, 1975.1. Гречишников А, И, и др. Однород. Авторское свидетельство СССР ные вычислительные структуры высокой % 717763, л. 606 Р 7/49, 1977 производительности на основе знакораз (прототип).968807 и Составитель В. Березкиндактор А, Шандор Техред А., Ач Корректор Г. Решетник исноеССР д, 4 филиал Ужгород, ул. Проектная Патен Заказ 8176/77 ВНИИПИ Гос по делам 113035 МоскТираж 731 П рственного комитета зобретений и открыти Ж, Раушская наб