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

Изобретение относится к вычислитеяь исй технике и может быть использовано в арифметический устройствах ЭВМ.

Известно устройство для суммирования чисел, содержащее накаплрвающий сум- / матор, знаковый разряд которого содержит счетный триггер, элемент задержки, два элемента И и два элемента ИЛИ, соответствующим образом связанные Между собой «

Известно также устройство для суммирования чисел, содержащее накапливающий сумматор и узел определения знака, содержащий счетный триггер, Tpti элемента И, два элемента ИЛИ, даа элемента НЕ и элемент , соответствующим образом связанные между собой 2 .

Недостатками известных устройств являются низкое быстродействие из-аа больщого времени определения знака результата, и ограниченные функциональные возможности из-за ; отсутствия возможности формирования признака переполнения. : , .:, ; .;:

Целью изобретения является повышение быстродействия и расщирекие функциональных возможностей устройства для суммирования чирел за счет возможности формирования признака пере- j полнения,.

Поставленная цель достигается тем, что устройс-йво для суммиррвания чисел, содержгицее накапливающий сумматор первый триггер, три элемента И, два элемента ИЛИ, два элемента НЕ и элемент задерЖ1{и, причем входы разрядов накапливакицёго сумматора соединены с разрядами входной щ11Кы устройства, олходь разрядов накапливающего сумматора соединены с разрядами выходной щтшы устройства, вход установки в нулевое состояние накапливающего сумматора соединен с щиной сброса устройст ва, управляющая щина устройства соединена с управляющим входом накапливающего сумматора, выхОд переноса старшего разряда которого соедкнен с первь1М входом первого элемента И и через первый элемент ME - с первым входом второго элемента И, ккол1яел шина знака устройства соединена с вторым входом второго ; элемента И и через второй элемент НЕ - с вторым входом первo o элемента И, прямой вьосод njajmoro триггера подключен к третьемувходу первого элемента И, а инверсный выход подключен к третьему входу второго элементе И, прямой выход первого триггера соединен с выходной щиной знака устройства, содержит четвертый элемент И и второй триггер, четвертый вАод второго элемента И соединен с входвм третьего элемента И и через элемент задержки подключен к управляющей щине устройства, второй вход третьего

0 элемента И соединен с первым входом второго элемента И, третий вход - с. третьим входом первого элемента И, а четвертый вход третьего элемента И соединен с входной щиной знака устройJ ства, первый вход четвертого элемента И подключей к первому вхОду первого элемента И, второй вход - к вторс у входу первого элемента И, а третий юео д - к третьему входу второго элеменQ та И, выход первого элемента И соединен, с первым ьходом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с нуЛевьш входом второго триггера и шиной сброса устройства, а выход подключен к 1оглевому кходу пё рвого триггера, вьрсод второго элемента И соединен с едкничньп/ входом первого триггера,, выходы третьегч и четвертого элементов :И соединены с соответствуклцими вхсжами

. второго эл1ёменто ИЛИ, выход которого пршипочен к единичному входу втсфого триггера, прямой выход которого подключен к uiHjie переполнения устройства. На чертеже прецстадалёйа структурдая схема устройства для суммироваз1Йгя чнсел.

Устройство содержит накапливающий сумматор 1, триггеры 2 и 3, элементы И 4-7, ИЛИ 8 и 9, НЕ Ю и 11, элемент задержки 12, входную шину 13, входную щину знака 14, шину сфоса 15, управляющую шину 16, выход гю илияу 17, выходную щину знака 16 и шину переполкени9 19. Сумматор 1 имеет выход переполнения 20 г

5 Устройство для суммирования чисел работает следующим образом.

Каждое сло А, поступающее 6 устройство, представлено )1 инфорцационными и кшим з1Ц|ЕО9Ым разрядами, а

0 результат В, храяяшийс я в устройстве, представлен также И ««{юрмаииокными Я о)шим знаковым рваряпами. При этом Д)хя каждого числа А ииформационшле 1 1а9ряды поступают на Шину 13, а зна5 ковый разряд - на шину 14. Вместе с тем положительные числа представляют ся в прямсш коде с нулем взнаковом разряде, а отрицательные - в дополнИтелыюм коде о единицей в знаковом разряде. Триггер 2 фиксирует переполнение результата суммирования триггер 3 знак числа В, хранящегося в накапливающем сумматоре 1. Если число В, хранящееся в накапливающем сумматоре 1, положительное, то триггеры 2 и 3 будут в нулевом и единичном положениях соответственно. Если числа А и В положительнЫ| и при jpt слежении на шлхопе 2О накапливакхцего сумматора 1 есть единичный сигнал, то этот сигнал через элементы И 5 ИЛИ 9 устанавливает триггер 2 в единичное состояние и тем самым фиксиг ет переполнения результата. : При триггер 3 не изменяет своего cocTOsnnifl. Если чисда А и В отрицательны, и при их сложении на вьрсоде 2О накапливаю щего cyMWaT 4 1 есть нулевой сигнал, то стррбирутаций , поступакший на шину 16, через элемент задерискй 12, элементы И 4 ИЛИ 9 устанавливает триггер 2 в единичное состояние и тем самым фиксирует признак переполнения результата. При этом триг гер 3 не изменяет стоего состояния. Если числа А и В положительны или число А поЬоЖительное, а число В отри- нательное, и при их {сложении на saxoais 20 }1$«аШ1Ивающего сумматора 1 есть нулевой сигнал, то триггеры 2 и 3 не изменяют своего состояния. Если числа А и В отрицательны ипи число- А отрицательное, а число В положительное, и при их сложении на выходе 20 накапливающего сумматора 1 ес1 епиничнь1й сигнал, то триггерь 2 и 3 также не изменяют своего состояния. Если число А положительное, а число В отрииате ное, и на выходе 20 накапливающего сумматора 1 есть единичный сигнал, то этот сигнал через элементы И 7 и И/М 8 устанавливает триггер 3 в нулевое состояние. В.рлучае, если число А отрицательное, а число 6 положительное, и на выходе 2 О накапливающего сумматора 1 есть нуле- вой сигнал, то стробирующий импульс, поступакяций на шину 16, через элемент задержки 12 и элемент И 6 устанавливаеет триггер 3 в единичное состояние. Такое построение устройства для суммирования чисел выгодноотличает предлагаемое устройство от известного по стродействию и функциональным возможностям. Так, если время Ь oiq деления знака результата в известном устройстве равно то в предложенном устройстве время t определения знака результата равно Л . где Ь - задержки едшшчного сигнаЕпа $пем1ентом 21аде|якки; bYj m-tyj-t,--времена задержки единичных сигналов соответствуюпгами элементами ИЛИ, И, НЕ;, Ьт(,Ь - времена пермслючения -триггера . со счетным входом и триггера с установочными входами соответствен. В предлагаемом устройстве элемент задержки 12 испбяь уется оля согласования во времени сигналов на выходе) 20 накапливающего сумматора 1 и на управ дяющей шине 16, поэтому время задержки этого элемё ата не влияет на время определения знака результата. Так как t., t,- « -t „ fc t „. то -fc , время определения знака результата в предлагаемом устройстве примерно в 1,5-2 раза меньше по сравнению с времш1ем определения знака результата в известном устройстве. Вместе с тем предложенное устройство формирует признак переполнения результаа, что существенно расширяет область его использованиям

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММИРОВАНИЯ ЧИСЕЛ, содержащее накапливающий сумматор, первый триггер, три . элемента И, два элемента ИЛИ, два элемента НЕ и элемент задержки, причем входы разрядов накапливающего сумматора соединены с разрядами входной щины устройства, выходы разрядов накапливающего сумматора соединены с разрядами выходной шины устройства, вход установки в нулевое состояние накаплавающего сумматора соединен с шиной сброса устройства, управляющая шина устройства соединена с управлявшим входом накапливающего сумматора, выход переноса старшего разряда которого соединен с первым входом первого элемента И и через первый элемент НЕ с первым входом второго элемента И, входная шина знака устройства соединена с вторым входом второго элемента И и через второй элемент НЕ - с вторым входом первого элемента И, прямой выход первого триггера подключен к третьему входу первого элемента И, а инверсный выход подключен к третьему входу второго элемевгта И, прямой выход первого триггера соединен с выходной шиной знака устройства, о т л я ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональные воэможностей устройства за счет возможности формирования признака переполнения, усгройсгво содержит четэертый:элеменг И и второй триггер, четвертый вход второго элемента И соединен с первым входом третьего элемента. И и через элемент задержки подключён к управляющей шине устройства, второй вход третьего элемента И соединен с первым входом второго элемента И, третий вход соединен О) с третьим входом первого элемента И, а четвертый вход третьего элемента И С соединен с входной штшой онака устройства, первый вход четвертого элемента И подключен к первому входу первого элемента И, второй вход - к второму входу первого элемента И, а третий вход к третьему входу второго элемента И, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с нулевым входом второго триггера и шшгой сброса устройства, а выход подключен к нулевому входу первого триггера, выход второго элемента И соединен с единичным входом первого триггера, выходы третьего и четвертого элементов И соединены с соответствующими входами вторсяч) элемента ИЛИ, выход которого подключен к ещшичному входу второго триггера, прямой выход которого подключен к шине переполнения устройства.