Накапливающий сумматор Советский патент 1984 года по МПК G06F7/49 

матрицы подключен к входу переноса из предыдущего разряда сумматора, третьи входы всех элементов И-НЕ матрицы соединены с входом управления переноса сумматора, четвертый вход

элемента И-НЕ К-й строки к-го столбца матрицы (, , . , , -1) подключен к входу переноса из предЕддущего разряда сумматора .

НАКАПЛИВАЮЩИЙ СУММАТОР, содержащий В каждом разЕ)яде кольцевой счетчик, блок управления кольцевым счетчиком и блок формирования сигнала переноса, выход которого является выходом переноса в следующий разряд сумматора, выходы кольцевого счетчика подключены к выходам результата данного разряда сумматора, счетный вход кольцевого счетчика соединен с тактовым входом сумматора, первый, второй и третий входы данного разряда второго операнда, сумматора подключены к первому, второму и третьему установочным входам кольцевого счетчика, отличающийся тем, что, с целью расширения функциоНсшьных возможностей за счет суммирования в системе счисления с основанием М г 2, блок управления кольцевым счетчиком содержит -элемент И-НЕ и (М -1) управляющих узлов, блок формирования сигнала переноса-содержит, матрицу элементов И-НЁ и элемент И-НЕ, причем входы данного разряда второго операнда сумматора с четвертого по М-й. соединены с соответствующими установочными входами кольцевого счетчика, при этом в блоке управления кольцевым счетчиком каждый управляющий узел содержит три элемента :И-НЕ, входы элемента И-НЕ подключены к,входу переноса из предыдущего разряда сумматора и первому входу данного разряда первого операнда сумматора соответственно,, первые входы первого и второго элементов И-НЕ i-го управляющего узла соединены с (i +1) -М входом данного разряда первого операнда сумматора (ч 1,...М -1), вторые входы первых элементов И-НЕ всех управляющих узлов соединены с входом переноса из предыдущего разряда сумматора, второй вход второго элемента И-НЕ каждого управляющего узла подключен к выходу первого элемента И-НЕ того же управляющего узла, первый вход третьего элемента И-НЕ каждого управляющего узла подключен к выходу второго элемента И-НЕ этого i же управляющего узла, второй вход третьего элемента И-НЕ каждого управ(Л ляющего узла соединен с выходом первого элемента И-НЕ предыдущего управляющего узла, второй вход третьего элемента И-НЕ первого управляющего узла подключен к выходу элемента И-НЕ блока управления кольцевым счетчиком, выход третьего элемента И-НЕ каждого управляющего узла подключен О :О сл к соответствующему управляющему входу кольцевого счетчика, в блоке формирования сигнала переноса матрица элементов И-НЕ содержит по i элемен тов И-НЕ в каждом i -М столбце (i 1, .. ., М-1) и (М-1) элементов И-НЕ в М-м столбце, выходы всех элеОд ментов И-НЕ матрицы и выход первого элемента И-НЕ(М-1)-го управляющего узла блока управления кольцевым счетчиком соединены с входами элемента И-НЕ блока формирования сигнала переноса, в котором первые входы элементов И-НЕ ,i -и строки матрицы соединены с (М -i+l)-M выходом кольцевого счетчика, вторые входы элементов И-НЕ j-ro столбца матрицы j 1,...,М)соединены с i-М входом данного разряда первого операнда устройства, второй вход элемента И-НЕ первого столбца

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовс}но в различных устройствах, выполняющих математические операции в системах счисления с основанием М)2 Известен накапливающий сумматор, содержащий в каждом разряде кольцевопй счетчик, блок управления кольцевым счетчиком, содержащий элементы И, ИЛИ и задержки, и блок формирования сигнала переноса, содержащий эле менты И, ИЛИ и триггер, с соответствующими связями rj . Модуль, по которому ведется счет сумматором, определяется выбором модуля кольцевыхсчетчиков, используемых в каждом разряде сумматора. Один из суммируекых операндов хранится в кольцевых счетчиках в виде кода, а другой необходимо представить в виде количества импульсов, что трюбует значительного времени, как для подготовки операндов, так и для самого счета. , Наиболее близким к изобретению яв ляется накапливающий сумматор, содер жащий в каждом разряде кольцевой счетчик, блок управления кольцевым счетчиком, содержащий элементы И, ИЛИ и НЕ, и блок формирования сигнала переноса, содержащий элементы И и ИЛИ. При этом вход переноса из пре дыдущего разряда сумматора и входы данно.го разряда первого операнда сум матора подключены ко входам блока управления кольцевым счетчиком, первый и второй выходы которого соедине ны с управляющими входами кольцевого счетчика, выходы которого являются выходами результата данного разрйда сумматора, а установочные входы подключены к входам данного разряда вто рого операнда сумматора, входы блока формирования переноса подключены к входу переноса из предыдущего разряда сумматора, входам данного разряда первого операнда сумматора и выходами кольцевого счетчика, а выход является выходом переноса в следующий разряд сумматора 2 . Однако этот сумматор работает только для значения модуля . Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет суммирования вСистеме счисления с основанием М%2. Цель достигается тем, что в накапливающем сумматоре, содержащем в каждом разряде кольцевой счетчик, блок управления кольцевым счетчиком и блок формирования сигнала переноса, выход которого является выхоДом переноса в следующий разряд -сумматора, выходы кольцевого счетчика подключены к выходам результата данного разряда сумматора, счетный вход кольцевого счетчика соединен с тактовым входом сумматора, первый, второй и третий входы данного разряда второго операнда сумматора подключены к первому, второму и третьему установочным входам кольцевого счетчика, блок управления кольцевым счетчиком содержит элемент И-НЕ и (М-1) .управляющих узлов, блок формирования сигнала переноса содержит матрицу элементов И-НЕ и элемент И-НЕ, причем входы данного разряда второго операнда сумматора с четвертого по М-и соединены с еоответствующими установочными входами кольцевого счетчика, при этом в блоке управления .кольцевым счетчиком каждый управляющий узел содержит три элемента И-НЕ, входы элемента И-НЕ подключены к входу переноса из предыдущего разряда сумматора и первому входу данного разряда первого операнда сумматора соответственно, первые входы первого и второго элементов И-НЕ 1-го управляющего узла соединены с (i+l)-M входом данного разряда первого операнда сумматора( 1,...,М -1) , вторые входел первых элементов И-НЕ всех управляющих узлов соединены с входом переноса из предыдущего разряда сумматора, второй вход второго элемента И-НЕ каждого управляющего узла подключен к выходу первого элемента И-НЕ того же управляющего узла, первый вход третьего элемента И-НЕ каждого управляющего узла подключен к выходу второго элемента этого же управляющего узла, второй вход третьего элемента И-НЕ каждого управляющего узла соединен с выходом первого элемента И-НЕ предыдущего управляющего узла, второй вход третьего элемента И-НЕ первого управляющего узла подключен к выходу эле«ента И-НЕ блока управления кольцевым счетчиком, выход третьего элемента И-НЕ каждого управляющего узла подключен к соответствующему управляющему входу кольцевого счетчика, . в блоке формирования сигнала переноса матрица элементов И-НЕ содержит по элементов И-НЕ в каждом -м столбце (i 1,., . ,W-1) и (М-1) элементов И-НЕ в М -м столбце, выходы Ю всех элементов И-НЕ матрицы и выход первого элемента И-НЕ(М-1)-го управляющего узла блока управления кольцевым счетчиком Соединены с входами элемента И-НЕ блока формирования сиг-15 нала переноса, в котором первые входы элементов И-НЕ -и строки матрицы соединены с (M-t+l)-M выходом кольцевого счетчика, вторые входы элементов И-НЕ i -го столбца матрицы 20 j 1,... , М) соединены с j -м входом данного разряда первого операнда устройства второй вход элемента И-НЕ первого столбца матрицы подключен к входу переноса из предыдущего разря- 25 да сумматора, третьи входы всех элементов И-НЕ матрицы соединены с входом управления переноса сумматора, четвертый вход элемента И-НЕ К-и строки К -го столбца матрицы (К 2,. ..,.,Q М-1) подключен к входу переноса из предыдущего разряда сумматора.

На. фиг, 1 представлена структурная схема одного разряда накапливающего разряда сумматора; на фиг. 2 - ., функциональная схема управляющего узла} на фиг. 3 - функциональная схема блока формирования сигнала переноса; на фиг. 4 - схема кольцевого счетчика.

Накапливающий сумматор содержит в каждом разряде кольцевой счетчик 1, блок 2 управления кольцевым счетчиком, в состав которого входят элемент И-НЕ 3 и (М-1) управляющих узлов 4 I ( где М - модуль системы счис-. 45 ления, i 1,..., М-1), блок 5 формирования сигнала переноса, входы 6 и 7 данного разряда первого и второго операндов, вход 8 переноса из предыдущего разряда сумматора, вход 50 9 управления переноса, тактовый вход 10, выход 11 переноса в следующий разряд, выходы 12 результата данного разряда, выходы 13 кольцевого счетчика 1, выход 14 М-1)-го управляющего зла 4j,. Каждый узел управления 4

одержит элементы И-НЕ 15 - 17. Блок 5 содержит матрицу элементов И-НЕ 18 i элемент И-НЕ 19. Кольцевой счетчик i содержит триггеры 20, элементы И 21 и ИЛИ .22.

Сумматор работает следующим образом.

В кольцевой счетчик .1 с входов 7

записывается операнд vlc tyoyr- M-ils на входы б подается операнд .Х LVi-VJs-ntH этом наборы Cxls принимают только М значений, например, 10.. .0, 01...0 , .. ., со.. .1 . На вход 8 подается значение переноса Рд., из предыдущего разряда. На вход 9 подается сигнал ср управления переноса. Тактовым импульсом по входу 10 производится сложение Ig

В зависимости от значений Lxlg и Р,5-( блок 2 формирует сигналы f, ,

% f(MMl5 (fi6.Pe-i Xls VP,. ; ,... M-1) управления сдвигом содержимого счётчика 1, по которым содержимде счетчика 1 сдвигается на соответствующее число шагов (разрядов) , что соответствует увеличению содержимого счетчика 1 на соответствующее число единиц (например, по сигналу i.5,g 1 содержимое счетчика 1 сдвигается на три разряда).

В следующем такте к содержимому счетчика 1 по входам б добавляют еще один операнд и так далее. При этом разрядная сумма формируется на выходах кольцевого счетчика 1. .

Блок 5 формирует .на выходе 11 сиг-, -нал переноса в следующий разряд

Pe l s s s OoHj

при условии k+.fjM

s syess-i P условий k+f-MЗ См-лЧЗ S-1 2(М-ОЭ

При этом функция Cg может быть реализована на выходе узла 4 ., в инверсной форме

. С5 Х(.Р. .

Положительный эффект изобретения выраж ается в универсальности его для различных систем счисления с основанием М г 2.

Фи,г. t

ri

a

Le i ilit.i

Г

j I L

/ «W-f

113Н-2.

Н.У

13м-3

Т

13м-1

-п

13,

бпч

П-1

Фи&.З