Устройство для суммирования двоичных чисел Советский патент 1983 года по МПК G06F7/50 

Изобретение относится к вычислительюй технике и может быть использовано в ЭВМ для получения суммы массива двоичных чисел.

Известно устройство для суммирования даоичных чисел, содержащее регистр первого слагаемого и результата, регистр управления цепью переноса, регистр запоминания переноса, элементы И, ИЛИ и И-НЕ, соответствующим образом связанные между собой t.13Недостатками данного устройства являются слояшость конструкции и невысокое быстродействие.

Известно также устройство для суммирования двоичных чисел, содержащее накашгавакнций сумматор, счетчик, элементы И, элемент ИЛИ и пять элементов ЗАПРЕТ, соответствующим образом связанных мезвду собой. Устройство осушест вляет суммирование массивовЛ- разных двоичных чисел 2..К недостатк;ам известного устройства относятся сложность конструкции и невысокое быстродействие.

Цель изобретения - упрощение устройства для суммирования двоичных чисел и повышение его быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для суммирования двоичных чисел, сод зжащее накапливакштий сумматор, счетчик, два элемента ЗАПРЕТ и первый элемент И, причем входы накапливающего сумматора подключены к разрядам входной шины устройства, а выходы соединены с младшими разрядами выходной шины устройства, выход первого элемента И соединен с входом вычитания счетчика, выходы разрядов которого соединены со старщвои1И разрядами выходной шины устройства и с выходной шиной зна ка устройства, информационный вход первого элемента ЗАПРЕТ соединен с управлякндим входом второго элемента ЗАПРЕТ а управляющий вход первого элемента ЗАПРЕТ подключен к информационному входу второго элемента ЗАПРЕТ, содержит второй элеметгг И, выход которого соединен с входом сложения . счетчИка, вход первого элемента И соединен с периым входом второго элемента И и с входом синхронизации устройства, втсфые входы первого и второго элементов И соединены с выходами, соответственно первого и второго элементе ЗАПРЕТ, управляющий вход первого элемшта ЗАПРЕТ соединен с выходе переноса старшего разряда накапливающего сумматора, ииформациоииый вход первого

элемента ЗАПРЕТ соединен с входной шиной знака устройства.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для суммирования двоичных чисел.

Устройство для суммирования двоичных чТйюел накапливающий сумматор 1, счетчик 2, элементы ЗАПРЕТ 3 и 4, элементы И 5 и 6, входную шину 7 знака, входную шину 8 слагаемого, шину 9 синхронизации, выход 10 младших разрядов, выход 11 старших разрядов, выход 12 знака Сумматор 1 содержит также выход 13 переноса старщего разряда.

Устройство для суммирования двоичных чисел работает следующим образом.

Каждое ,число, поступающее на шины 7 и 8 устройства, представлено п инфор.мационными и одним знаковым разрядами, а результат И1+ ц - информационными и также одним знаковым разрядами. При этом положительные числа кодируются прямыми, а отрицательные - дополнительными кодами.

Устройство позволяет суммировать массивы чисел путем алгебраического сложения очередного ( К+ 1) -го (h + 1) - разрядного, включая знаковый разряд, вход-; него слагаемого, поступающего на шины 7 и 8 устройства, с результатом сложения предыдущих чисел, хран$шгахся в сумматоре 1 и счетчике 2.

При суммировании входного Ц- разрядного слагаемого и находящихся в сумматоре 1 младших и разрядов на шине 9 синхронизации должен быть нулевой сигнал, а после окончания суммирования входного h -разрядного слагаемого и находящихся в сумматоре 1 младших и разрадов на шине 9 синхронизации должен быть единичный сигнал.

Пусь на шины 7 и 8 устройства поступает положительное число, а в сумматоре 1 и в счетчике 2 находится положительное или отрицательное нисло. .

Если при суммировании входного ц- разрядного слагаемого и находящихся в сумматоре 1 младших h разрядов на выходе 13 переноса крайнего старшего разряда накапливаюшего сумматс а 1 есть единичный сигнал, то на выходе элемента ЗАП1 Т 4 также будет единичный сигнал. При этом единичнь1й сигнал, появляющийся на шине 9 синхронизации после окончания суммирования входного слагаемого и находящихся в сумматоре 1 младших разрядов, через элемент И 6 прибавляет единицу кЪбдержимому счетчика 2. В случае, есяи тфя (Суммировании входного Vi- разрядного сжагаемого и находящихся в сумматсре 1 младших .п разряк дов на выходе 13 накаштвакяцего суммак а 1 есть нулевой сигнал, то на выходе элет лента ЗАПРЕТ 4 будет нулевой сшнал. При щтом единичный сигнал, по5 вл1П011Щйся на шине 9 синхронизац после окончания суммирования входного ела- и находящихся в сумматоре 1 млада1их и разрядов, не изменяет содержимого счетчика 2. Пусть на шины 7 и 8 устройства поо тухюет отрицательное число, а в сумматоре 1 и в счетчике находтся псэтожительное или отрицательное число. Если при суммировании входного И - ра рядного слагаемого и находящихся в сумматоре 1 младших и разрядов на выходе 13 накагапшающего сумматора 1 есть нулевой сигнал, то на выходе элемента ЗАПРЕТ 3 будет единичный сигнал. При этом единичный сигнал, появляющийся на щине 9 синхронизации после окончания суммирования входного слагаемого и находяигахся в сумматоре 1 младших П разрядов, через элемент И 5 вычитает единицу из содержимого счетчика 2. В случае, если при суммировании входного у - разрядного слагаемого и находящихся в сумматоре 1 млаФиих И разрядов на выходе 13 накапливающего сумматора 1 есть единичнь1Й сигнал, то на выходе элемента ЗАПРЕТ 3 будет нулевой сигнал. При этом единичный сигнал, появляющийся на шине 9 сикхрсяшзации после окончания суммирования входного слагаемого и находящихся в сумматсфе 1 младших И разрядов, не изменяет содержимого счетчика 2.. Предлагаемое устройство обладает по сравнению с прототипом меньшими аппаратурными затратами, так как в нем исполь зуется на один ЗАПРЕТА один элемент ИЛИ (меньше по сравнению с прототипом).; бопьщим быстродействием, так как в деанном устройстве в 1,5 раза сокращено время п едачи импутяГса с выхода сумматора 1 на вход счетчика 2 и устранено время переключения триггера знака в сумматоре 1 импульсе синхронизации, и большим диапазоном представления входных слагаемых и результата, так как знаковый разряд накапливающего сумматора можно испсиьзовать как ин(|ю)змацион Е1ый.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММИРОВАНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ, содержащее накшшивающий сумматор, счетчик, два элемента ЗАПРЕТ и первый элемент И, причем входы накапливающего суммато ра подключены к разрядам входной шины устройства, а выходы соединены с.младшими разрядами выходной шины устройства, выход первого элемента И соединен с, входом вычитания счетчика, вычооьг раз- . рядов которого соединены со старшими разрядами выходной шины устройства и с выходной шиной знака устройства, информационный вход перво1-ю элемента ЗАПРЕТ соединен с управляющим входс л второго элемента ЗАПРЕТ, а управляющий вход первого элемента ЗАПРЕТ подключен к информационному входу втсфого элемента ЗАПРЕТ, отличающееся TQVI, что с целью упрощения и повьш1ения быстродействия, оно содержит второй элемент И, выход которого соединен с входом сложения счетчика, первый вход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента И и с входом синхронизации устройства, вторые входы первого и второго элементов И соединены с вы-, ходами соответственно первого и второго элементов ЗАПРЕТ, управляющий вход первого элемента ЗАПРЕТ соединен с выходом переноса старшего разряда накапливающего сумматора, информационный вход первого элемента ЗАПРЕТ соединен с входной шиной знака устройства. э о D :д :