Устройство для суммирования @ одноразрядных двоичных чисел Советский патент 1984 года по МПК G06F7/50 

(У

00

со со

IsD

2. Устройство пр п. 1, отличающееся тип, узел преобразования двоичных кодбй в унитарные коды содержит (1+1) групп элементов И (I - количество двоичных разрядов соответствующей подгруппы входных

1иин устройства) и (1+1) элементов ИЛИ, причем i-й элемент.К j-fi группы (j l,..., 1+1; i l, 2, ..., где с -количество

сбчетаний из р до g) соединен cj -входами прямых значений и (Р-j) входами инверсных значений двоичных разрядов узла, взятых в различных сочетаниях, выходы элементов И j-й группы соединены с входами соответствующих элементов ИЛИ, выходы которых являются выходами узла.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММИРОВАНИЯ п ОДНОРАЗРЯДНЫХ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ, содержащее m преобразователей двоичных кодов в унитарные коды количества единиц и блок суммирования m унитарных кодов (т - количество групп входных шин устройства), входы которого соединены с выходами преобразователей Двоичных кодов в унитарные коды количества единиц, входы значений двоичных разрядов каждого из которых соедийёнЫ V., бхбдными шинамизначений двоичных разрядов соответствующей группы устройствй, выходы блока суммирования m унитарных кодов соединены с выходными щннами устройства, отличающееся тем, что, с целью уменьщения количества оборудования, каж-/ дый преобразователь двоичных кодов в уни тарные коды, содержит Гк узлов преобра зования двоичных кодов в унитарные коды и сумматор Ги унитарных кодов (Гк - количество подгрупп входных шин соответствующей группы устройства), выходы которого являются выходами преобразователя двоичных кодов в унитарные коды, а входы соединены с выходами узлов преобразования двончных кодов в унитарные коды, входы значений двоичных разрядов которых соединены с входами значени) двоичных (Л ; разрядов соответствующих подгрупп вхо ; дов значений двоичных р азрядов данного : преобразователя двоичных кодов в уни тарные коды количества единиц..

Изобретение относится к автоматике и вычислительной техиике и может использоваться для построения устройств обработки дискретной информации. Известно устройство для суммироваимя п одноразрядных чисел, содержащее элементы И и ИЛИ, объединенные в устройство для суммирования (п-1) одноразрядных чисел, выходы которого, а также п-я входная щина соединены с входами группы элементов И, выходы которых соединены с входами элементов ИЛИ, элементы И и ИЛИ в устройстве суммирования (п-1). одноразрядных двоичных чисел и всех последующих объединены в том же порядке 11. Недостатками такого устройства являются больщой объем оборудования и малое быстродействие. Наиболее близким к изобретению является устройство для суммирования п одноразрядных двоичных чисел, содержащее блок суммирования и ш преобразователей двоичных кодов в унитарные коды количества единиц {ш -, где к - количество входных щин устройства, образующих одну группу; m - количество групп входных шин устройства), соединенных входами с входными шинами устройства, а выходами .с входами блока суммирования, выходы которого соединень с выходными щинами устройства (2). Недостатком этого устройства является сравнительно большое количество оборудования. Цель изобретения - сокращение объема оборудования. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для суммирования п одноразрядных двоичных чисел, содержащее m преобразователей двоичных кодов в унитарные коды количества единиц и блок суммирования m унитарных кодов (т - количество групп входных шин устройства), входы которого соединены с выходами преобразователей двоичных кодов в унитарные коды количества единиц, входы значений двоичных разрядов каждого из которь1х соединены с входными щинами значений двоичных разрядов соответствующей группы устройства, выходы блока суммирования m унитарных кодов соединены с выходными щиками устройства, каждый преобразователь двоичных кодов в унитарные коды содержит г„ узлов преобразования двоичных кодов в унитарные коды и сумматор Гц унитарных кодов (г„ - количество подгрупп входных шин соответствующей группы устройства), выходы которого являются выходами преобразователя двоичных кодов в унитарные коды, а входы соединены с выходами узлов преобразования двоичных кодов в унитарные коды, входы значений двоичных разрядов которых соединены с входами двоичных разрядов соответствующих поДгрупп входов значений двоичных разрядов данного преобразователя двоичных кодов в унитарные коды количества единиц. При этом узел преобразования двоичных кодов в унитарные коды содержит (t+) групп элементов И (t - количество двоичных разрядов соответствующей подгруппы входных шин устройства) и (К+1) элементов ИЛИ, причем i-й элемент .И j-й группы (J -1, ..., 1+1; 1 1, 2 Се где количество сочетаний из р по g) соединен с j- входами пря||1 х значений и (-j) входами инверсных Качений двоичных разрядов узла, взятых в различных сочетаниях, выходы элементов И j-й группы соединены с входами соответствующих элеMfeHTOB ИЛИ, выходы которых являются выХ(5дами узла. На фиг. I приведена стуктурная схема устройства для суммирования п одноразрядных двоичных чисел; на фиг. 2 - функциональная схема устрой-тва для случая п 8, т г 2; на фиг. - то же, для случая п 9, m r 3. Устройство для суммирования п одноразрядных двоичных чисел содержит rfl() преобразователей 1 двоичных ко3дов в унитарные коды количества единиц и блок 2 суммирования m унитарных кодов. Входы преобразователей 1 двоичных кодов в унитарные соединены с входными шинами соответствуюш,ей группы устройства, а вы- . ходы - с входами блока 2 суммирования . m унитарных кодов, соединенного выхо-, дал№,с выходными шинами устройства. Каждый преобразователь U двоичных, кодов в унитарные (к-1, ..., т) содержит Гц (Гк 2) узлов 3 преобразования двоичных кодов в унитарные и сумматор 4 Гк унитарных кодов. Узел 3 преобразования двоичных кодов в унитарные содержит (1 + 1) групп элементов И 5 ( - количество двоичных разрядов соответствуюш,ей груп пь1 входных шин устройства) и (1+1) элеПЬ1 входных шин устройства) и (t+t) эле.ментов ИЛИ 6, причем i-й элемент И 5 j-й группы j l, . ., 1 + 1; . 2, ..., С, , fдё С -количество сочетаний из р по g) соединен с j входными шинами прямых значений и (t-j) входными шинами инверсных значений двоичных разрядов данной подгруппы, взятых в различных сочетаниях, выходы элементов И 5 j-й группы соединены с входами соответствующих элементов ИЛИ 6, выходы которых являются выходами данного узла 3 преобразования двоичных кодов в унитарные. Узел 3 преобразования двоичных кодов в унитарные (фиг. 2) при содержит три группы элементов И 5 и элемент ИЛИ 6, причем элемент И 5 первой группы соединен с входными шинами значений xt и xt«, (t l,3,5,7), первый элемент И 5 второй группы соединен с шинами значений Xt и Xtti , а второй элемент И 5 второй группы - с шинами значений Xj и xtM, выходы первого и второго элементов И 5 второй группы соединены с входами элемента ИЛИ 6, входы элемента И 5 третьей группы соединены с шинами значений Xt и xtti. Выходы элемента И 5 первой группы, элемента ИЛИ б, элемента И 5 третьей группы являются выходами узла 3 преобразования двоичных кодов в унитарные (преобразователя двоичных кодов в унитарные коды количества единиц) с индексами , I, 2 соответственно. Узел 3 преобразования двоичных кодов в унитарные (преобразователь 1 двоичных кодов в унитарные коды- количества единиц) при (фиг. 3) содержит четыре группы элементов И 5 и два элемента ИЛИ 6 причем элемент И 5 первой группы соеди-: нен с входнь1ми шинами значений х, Xt+f, Xt,j (, 4, 7), вхбды первого элемента И 5 второй группы соединены с входными шинами значений х, 5ц , , входы второго элемента И 5 - с входными шинами значений Xt, ui , Xt«, входы третьего элемента И 5 - с входными шинами значений .х, Н4. xt4i, выходы первого, второго fT третьего элементов И 5 второй группы соединены с входами элемента ИЛИ 6. Входы 10 2 4 первого элемента И 5 третьей группы соединены с входными шинами значений х, Xt,i, , входы второго элемента И 5 - с шинами значений х, х,, , Xt+i, а входы третьего элемента И 5 - с шинами значений х, х,, Xtn, выходы первого, второго и третьего элементов И. 5 соединены с входамн второго элемента ИЛИ 6. Входы ,элемента И 5 четвертой группы соединены с шинами значений х, Xi«i, . Выходы элемента И 5 первой группы, первого и второго элементов ИЛИ 6, элемента И 5 четвертой группы являются выходами узла 3 преобразования двоичных кодов с индексами , 1, 2, 3 соответственно. Узел 3 преобразования двоичных кодов в унитарные (преобразователь I двоичных кодов в унитарные коды количества единиц) пр 1 1 содержит пару входных шин Xt и Xt,. Сумматор 4 унитарных кодов (фиг. 2) построен на элементах И 7, ИЛИ 8. Блок 2 суммирования m унитарных кодов содержит первый элемент И 9; соединенный входами с первыми выходами преобразог ателей I двоичных кодов в унитар-; ные коды количества единиц, второй элемент И 9, соединенный входами с их последними выходами, а также группы элементов И 9, соединенных входами соответствующего элемента ИЛИ 10, входы элементов. И 9 J-й группы соединены с выходами преобразователей 1 двоичных кодов в унитарные коды количества единиц с номерами |ь такими, что - Г( pp-z : J) 1 1 . . гг- л 2,....; п-1(21|И 1). Блок 2 суммирования m 2 унитарных кодов (фиг. 2) содержит первый элемент И 9, соединенный входами с первыми выходами преобразователей 1 и.12 двоичных кодов в унитарные, имеющими индексы J О, второй элемент И 9,. соединенный входами последними выходами, имеющими индексы J 4, а также семь групп элементов И 9, соединенных выходами с входами соответствующих элементов ИЛИ 10. В четвертой группе входы первого элемента И 9 соединены с первым выходом .преобразователя l двоичных кодов в унитарные и. пяТым выходом преобразователя Ij, имеющими индексы J 0 и J 4 соответственно, входы второго элемента И 9 соединены с вторым и четвертым выходами преобразователей l и ig соответственно, имеющими инде(сы J f и J ,3 соответственно, входы третьего элемента ji 9 соединены с третьими выходами преобразователей i и li соответственно, имеющими индексы J 2, четвертого элемента И 9 соединены с четвертым и вторым выходами прсобразователей i| и 1, имеющими индексы J 3 и J 1 соответственно, входы пятого элемента И 9 соединены с пятым и первым выходами прё65: 1:2ователей 1{ и i, имеющими индексы J 4 и J О соответственно. Аналогичным образом соединены выходы йреобразователёй Ij: и 1 двоичных кодов в итарные с входами элементов И 9 других групп. Блок 2 суммирования т. 3 унитарных кодов (фиг. 3): содержит первый элемент И 9,-соединенный входами с первыми выходами преобразователей if, t, Ь двоичных кодов в унитарные, имеющими индексы J 0 второй элемент И 9, соединенный входами с их последними выходами, имеющими индексы J. 3, а также восемь групП элементов И 9, соединенных выходами с входами соответствующих элементов ИЛИ 10. В седьмой группе входы элементов И 9 от первого до десятого соединены с выходами преобразователей 1, Ь, 1з со следующими индексами (3,2,1; 3,1,2; 1,3,2; 2,3,1; 2,1,3; 1,2,3; 3,3,0; 3,0,3; 0,3,3; 2,2,2/соответственно. Аналогичным образом соединены выходы преобразователей 1, Ь, Ij с входами элементов И 9 других групп. Устройство работает следующим образом. .. - ; Пусть на входы устройства подано d единичных потенциалов, из них dj на входы преобразователя 1 двоичных кодов в унитарные коды количества единиц, dj - на входы преобразовс1теля Ij и т, д., dm- на входы преобразователя loi- При этвм на вы ходах Преобразователей tf,...,lm, имеющих индексы J d. J di,...,J dm QooTsef ственно, будут-единичные потенциалы, a на остальных - нулевые. Сигналы с выходов преобразователей li,...,lni поступают на Bxof гы блока 2 суммирования ш унитарных ко дов. При этом в блоке 2 по крайней мере на одном из входов каждого элемента И 9 всех групп, кроме (d + 1)-й, будет нулевой потенциал, что вызывает на их выходах и на выходах блока 2 суммирования m унитарных кодов, кроме (d -f 1)-го выхода, нулевые потенциалы. На всех входах одного элемента И 9 (d -Ь 1)-й группы, а именно элемента И 9, соединенного входами с выходами преобразователей lt,...,im- с номерами di + l,d: + Idni+ i соответственно, будут единичные потенциалы, что вызывает на выходе данного элемента И 9 и (d + 1)-м выходе блока 2 суммирования гп унитарных кодов, имеющем индекс J d, единичный потенциал. Таким образом, при подаче на входы устройства d единичных потенциалов единичный потенциал Появляется только на его (d + 1)-м выходе, имеющем индекс J d. Аналогичным образом функционирует каждый из преобразователей I двоичных кодов в ун)1тарные коды количества единиц и узлов 3 преобразования двоичных кодов в унитарные коды.. Изобретение обеспечивает сдкращение объема оборудования, например, для случая п 12 и трехуровневой реализации известное устройство содержит 196 элементов, а предлагаемое - 142. В пересчете на двухходовые элементы объем их оборудования составляет 497 и 215 элементов соответствен. но.

Фи.г