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

Изобретение относится к вычисли тельной технике и может быть использовано в арифметических устройствах ЭВМ. Известно устройство для суммирования чисел, содержащее регистры сла гаемых, -разрядный сумматор, одноразрйдные сумматоры старшего и знакового разрядов, регистр суглмы, триг Реры, элементы И, сумматор по модулю два, элементы задержки, блок управления. Вход младшего разряда )1-разрядного сумматора соединен с-выходом переноса сумматора знакового разряда Устройство осуществляет Сложение и вычитание чисел, причем отрицательные числа представляются в обратном коде 1. Недостатка ли этого устройства являются сложность конструкции и низка помехоустойчивость. . Известно также устройство для сложе ния чисел, содержащее последовательно .соединённые цепью последовательного переноса одноразрядные сумматоры, полусумматор старшего разряда, полу сумматор знакового разряда, первый элемент И и первый элемент ИЛИ, прИ чем входы полусумматора знакового разряда соединены с соответствукицими входньами шинами знаков устройства, выход суммы соединен с первым входом полусумматора старшего разряда и пер вым входом первого элемента И, выход переноса полусумматора знакового раз ряда подключен к первому входу перво го элемента ИЛИ, выход суммы полусум матора старшего разряда соединен с выходом старшего разряда суммы уст ройства и вторьм входом первого элемента И, а второй.вход полусумматора старшего разряда соединен с выходом переноса последнего одноразрядного сумматора, выход первого элемента ИЛ подключен к входу переноса первого одноразрядного сумматора, первые и вторые входы одноразрядных сумматоро соединены с соответствующими входными разрядными шинами первого и второ го слагаемых устройства соответствен но, выходы суммы одноразрядных сумматоров подключены к соответствующим выходным разрядньом шинам устройства. Устройство содержит также одноразряд ный сумматор знакового разряда, выход суммы которого соединен с выходной шиной знака устройства, первый и вто Iрой входы соединены с первой входной шиной знака устройства и выходом первого элемента И соответственно, третий вход соединен с выходом переноса полусумматора старшего разряда, а выход переноса подключен к второму .входу первого элемента ИЛИ. Устройство осуществляет сложение И-разрядных чисел, представленных и-1 информационным и одним знаковым разрядом. Результат сложения имеет разрядность1 - -1. Отрицательные числа представляются в обратном коде 12. Недостатком известного устройства являются сложность конструкции и низкая помехоустойчивость, вызьшаемая тем, что за счет переходных процессов и «аличия замкнутой цепи циклического переноса во время смены разрядов слагаемых возможно кратковременное .появление сигнала переноса с одного или нескольких одноразрядных сумматоров. Если создаются условия для его распространения в последукнцих разрядах, то, раз возникнув, он распространяется от разряда к разряду с лмматора в течение всего времени рассматриваемых чисел. Из-за такой ; генерации сумматора может возникнуть ошибка при считьгвании результата, В остальных случаях суммирования чисел перенос не может распространяться на число разрядов большее, чемИ-1. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его помехоустойчивости. Поставленная цель достигается тем, что устройство для сложения чисел, содержаще последовательно соединенные Цепью последовательного переноса одноразрядные сумматоры, полусумматор старшего разряда, полусумматор знакового разряда, первый элемент И и первый элементИЛИ, причем входы полусумматора знакового разряда соединены с соответствующими входными шинами знаков устройства, выход суммы соединен с первым входом полусумматора старшего разряда и первым входом первого элемента И, перено-. са полусумматора знакового разряда подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход суммы полусумматора старшего разряда соединен с выходом старшего разряда суммы устройства и вторым входом первого элемента И, а второй вход полусумматора старшего разряда соединен с выходом переноса последнего одноразрядного сумматора, выход первого элемента ИЛИ подключен к входу переноса первого одноразрядного сумматора, первые и вторые входы одноразрядных сумматоров соединены с соответствующими входными разряДньми шинами ервого и второго слагаемых устройства, выходы суммы одноразрядных сумматоров подключены к соответствующим выходным разрядным шинаи устройства, содержит второй элемент И и второй элемент ИЛИ, причем входы второго элемента ИЛИ соединены с выходом первого элемента И и первьм входом первого элемента ИЛИ соответственно, авыход соединен с выходной шиной знака устройства, каждый одноразрядный сумматор содержит первый и второй полусумма орн и элемент ИЛИ, первый и второй входы первого полусумматора ORHOразрядного сумматора соединены с первым и вторым входами одноразрядного сумматора соответственно, выход суммы первого полусумматора одноразрядного сумматора соединен с первым входом второго полусумматора одноразрядного сумматора, второй вхо которого подключен к входу переноса одноразрядного сумматора, выход переноса первого полусумматора одноразрядного сумматора соединен с первым входом элемента ИЛИ, одноразрядно го сумматора, второй вход которого соединен с выходом переноса второго полусумматора одноразрядного суммато ра, а выход подключен к выходу переноса одноразрядного сумматора, выход суммы BTOpiaro полусумматора одноразрядного .сумматора соединен с выходом суммы одноразрядного сумматора, выходы суммы первых полусумматоров одноразрядных сумматоров Ьоединенй с сортветствующими входами BTOpoFo элемента И, последний вход которого соединен с выходом суммы полусуммато ра знакового разряда,; выход второго элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, третий вход, которого подключен к выходу переноса полусумматора старшего разряда. На чертеже представлена функциональная схема устройства для сложени чисел. Устройство содержит элементы И 1 и 2, ИЛИ 3,4 и 5, полусумматоры 6,7, 8 и 9, причем полусумматоры 8 и 9 и элемент ИЛИ 5 образуют одноразрядны :Сумматор 10 в каждом разряде. Устрой ство содержит входные разрядные шины 11 и 12 слагаемых, входные 13 и 14 знаков, вырсодные разрядные шины 15 и выходную шину 16 знака. Выход суммы полусумматора 7 является выходом старшего И-то разряда суммы устройства. Устройство для сложения чисел работает следующим образом. . При поступлении чисел со значение кода в СИ-1)-м разряде в полусумматоре 8 данного разряда возникае перенос, который через элемент ИЛИ 5 проходит на один из входов полусумма тора 7 ст1аршего разряда. ; Если знаки поступивших чисел одинаковы, на выходе суммы полусумматор 6знакового разряда появляется сигнал и сигнал переноса с элемента И 5 (У1-1)-го разряда через полусумматор 7поступает на его выход, соединенный с соответствующей выходной шиной 15. Если знаки разные, на выходе суммы полусумматора 6, а следовательно, и на выходе переноса полусумматора 7 появляется сигнал , который через элемент ИЛИ 4 поступает на один из входов полусумматора 9 первого разряда. Для исключения влияния, переходных процессов на результатсуммирования перенос из старшего разряда вмлащ-ший при сложении отрицательного и положительного чисел,сумма которых равна нулю,.формируется также элементом И 1, сигнал на выходе которого равен , если все одноименные разряды слагаемых, в том числе и знаковые, противоположныо, т.е. значения суммы полусумматоров 6 и 8 равны 1. При отсутствии переполнения с (vi-l)-ro разряда сигнал суммы полусумматора 7 старшего разряда соответствует сигналу суммы полусумматора 6 зна кового разряда. Знаковый разряд на шине 16 формируется на элементах И 2 ИЛИ 3 ;С использованием полусумматора 6 знакового разряда ,.л полусумматора 7 старшего разряда. Так, при наличии переноса из ( разряда устройства знаковый разряд равен IV только для отрицательных чисел. В том случае, когда перенос из (W-l)-ro разряда отсутствует, знаковый разряд равен , если хотя бы .одно иа чисел отрицательно. Дрложительные числа кодируются прямыми, а отрицательные - обратными кодами, котор)ые представлены п-1 ; числовыми и одним знаковым разрядами, .а результат -и числовыми и одним знаковыми разрядами. Предлагаемое устройство по сравнению с известным обладает более прочной конструкцией узла формирования знака и позволяет исключить одноразрядный сумматор знакового разрядапутем введения дополнительного элемента ИЛИ. Кроме того, устройство : имеет более высокую помехоустойчи-i вость представления нулевого резуль- . тата в прямом коде и исключения генерации сумматора.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ ЧИСЕЛ, содёржг|&№е последовательно соединенные цепь последовательного переноса одноразрядные су ачатор1Я,полусумматор старшего разряда, полусумматор знакового разряда, первый элемент И и первый элемент ИЛИ, причем входы прлусум «ат.ора знакового разряда со-, с соответствующими входными шинами знаков устройства, выход сум. мы соедин:ен с первш входом полусумматора старшего разряда и первьм . входом первого элемента И,выход переноса полусумматора знакового разряда подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход суммы полусукма- тора старшего соединен с выходом старшего разряда суммы устройства и ВТОР1ЫМ входом первого злёмента И, а второй вход полусумматора старшего разряда соединен с выходом переноса последнего одноразрядного сум«матора, выход первого элемента ИЛИ подключен к входу переноса первого одноразрядногЬ сумматора, первые и вторые входы одноразрядных сумматоров соединены с соответствукхцими входными разрядньми шинами перврго и вторюго слагаемых устройства, выходы суммы одноразрядных сумматоров подключены к соответствующим