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

первым входом первого элемента И,а вы- ключей к входу сброса устройства выход соединен с первым входом третьего элемента ИЖ,второй вход которого под112А288

ход третьего элемента ИЛИ подключен к нулевому входу второго триггера.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММИРОВАНИЯ ЧИСЕП, содержащее накапливающий сумматор, два триггера, четыре элемента И, два элемента ИЛИ и два элемента НЕ, причем входы разрядов накапливающего сумматора соединены с разрядами входной шины устройства, вход установки в нулевое состояние накапливающего сумматора соединен с входом сброса устройства, управляющий вход накапливающего сумматора соединен с щиной разрешения суммирования устройства, выходы разрядов накапливающего сумматора соединены с разрядами выходной шины устройства, выход переноса накапливающего сумматора соединен с первыми входами первого и второго элементов И и входом первого элемента НЕ, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход второго элемента И соединен с выходом второго элемента НЕ, вход которого соединен с вторым входом третьего элемента И и входом знака устройства,-выход первого элемента И соединен с первым входом первого -../ элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом сброса устройства, выход первого элемента ИЛИ соединен с нупевым входом первого триггера, прямой выход которого соединен с выходом знака устройства и первым входом четвертого элемента И. выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, а выход второго элемента ИЛИ подключен к единичному входу второго триггера, прямой выход которого соединен с вЫходом переполнения устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целвй повьшения быстродействия, и расg ширения области применения за счет обеспечения возможности наращивания (Л разрядности, устройство содерз ит дополнительно пятый и шестой эле менты И и третий элемент ИЛИ, причем второй вход первого элемента И соединен с вторым входом третьего элемента И, третий вход первого элемента И соединен с инверсным выходом второго триггера, третий вход третьего элемента И соединен с шиной разрешения суммирования устройства, выход второго элемента И подключен к первому входу пятого элемента И и третьему входу первого элемента ИЛИ, выход третьего элемента И соединен с вторым входом четвертого элемента И и единичным входом первого триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу пятого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, прямой iвыход второго триггера соединеч с первым входомшестого элемента И, второй вход которого соединен с

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в арифметических устройствах ЭВМ.

Известно устройство для суммирования чисел, содержащее накапливающий сумматор и узел определения знака, содержащий счетный триггер, три элемента И, два элемента ИЛИ, два элемента НЕ и элемент задержки, соответствующим образом связанный между собой ClJ.

Недостатками данного устройства являются низкое быстродействие из-за большого времени определения

результата и ограниченные функциональные возможности вследствие отсутствия возможности формирования признака переполнения.

Известно Также устройство для суммирования чисел, содержащее накапливающий сумматор, два триггера, четыре элемента И, два элемента ИЛИ, два элемента НЕ и элемент задержки, соответствуюпщм образом связанные между собой 2 .

К недостаткам известного устройства относятся низкое быстродействие из-за большого времени определения знака результата и ограниченная область применения вследствие отсутствия возможности наращивания разрядности устройства.

Цель изобретения - повьшение быстродействия устройства для суммиро, вания чисел и расш1фение его области применения за счет обеспечения возможности наращивания разрядности

Поставленная цель достигается тем, что устройство для суммирования чисел, содержащее накапливающий сумматор, два триггера, четыре элемента И, два элемента ИЛИ и два элемента НЕ, причем входы разрядов накапливающего сумматора соединены с разрядами входной шины устройства

вход установки в нулевое состояние накапливающего сумматора соединен с входом сброса устройства, управляющий вход накапливающего сумматора соединен с щиной разрешения суммирования устройства, выходы разрядов накапливающего сумматора соединены с разрядами выходной шины устройства, выход переноса накапливающего сумматора соединен с первыми

входами первого и второго элементов И и входом первого элемента НЕ, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, второй

вход второго элемента И соединен с выходом второго элемента НЕ, вход которого соединен с вторым входом третьего элемента И и входом знака устройства, вьгход первого элемента

И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с .входом сброса устройсггва. выход первого элемента ИЛИ соединен с нулевым входом первого триггера.

прямой выход которого соединен с вьгходом знака устройства и с первым входом четвертого элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента. ИЛИ, а второго элемента ИЛИ подключен к единичному входу второго триггера, прямой выход которого соединен с выходом переполнения устройства, содержит допол11ительно пятый с шестой элементы И и третий элемент ИЛИ, причем второй вход первого элемента И соединен с .вторым входом третьего элемента И, третий вход первого элемента И соединен с инверсным выходом второго триггера, третий вход третьего элемента И соединен с шииой разрешения суммирования устройства, выход второго элемента И подключен к первому входу пятого элемента Ник

третьему входу первого элемента ИЛИ, выход третьего элемента И соединен с вторым входом четвертого элемента

3

и н епиннчнь1м входом первого триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу пятого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, прямой выход второго триггера соеди К-ен с первым йходом шестого элемента И, вход которого соединен с первым входом первого элемента И, а выход соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к входу сброса устройства, вькод третьего элемента ИЛИ подключен к нулевому входу второго триггера.

На чертеже представлена функцио.нальная схема устройства для суммирования чисел.

Устройство содержит накапливающий сумматор 1, триггеры 2 и 3, элементы И 4-9, элементы ИЛИ 10-12, элементы НЕ 13, 14, разряды входной шины 15, шину разрешения суммирования 16, вход сброса 17, вход знака 18, разряды выходной шины 19, выход знака 20, выход переполнения 21; Сумматор 1 имеет выход переполнения 22.,

Устройство для суммирования чисел работает еледукмцим образом.

Каждое число А, поступающее в устройство, представлено п информационными и одним знаковым разрядами, а результат В, храня1щйся в устройстве, представлен также г инфо- мационными и одним знаковым разрядами. При этом для каждого числа А информационные разряды поступают на входную шину 15. а знаковый разряд на вход 18. Вместе с тем положИтель ные числа представляются в дополнительном (прямом) коде с нулем в знаковом разряде, а отрицательные в дополнительном коде с единицей в знаковом разряде.

Триггер 2 фиксирует переполнение результата суммирования, а триггер 3 - знак числа В, хранящегося в накапливакяцем сумматоре 1.

Если число В, хранящееся в накапЛ1&ающем сумматоре 1, положительное то триггеры 2 и 3 в нулевом состоя1П1И, а если отрицательное число, то триггеры 2 и 3 в нулевом и единичном состояниях соответственно.

В случае, если числа А и В положительны и при их суммировании на выходе 22 накапливающего сумматора

884

1 есть единичный сигнал, то этот сигнал через элементы ИВ, 5, элемент ИЛИ 10 устанавливает триггер

2 в единичное состояние и тем самым. фиксирует признак переполнения результата. При этом триггер 3 не изменяет своего состояния.

Если число А положительное, а число В отрицательное и при их суммировании на выходе 22 накапливающего сумматора 1 есть ед шичный сигнал, то этот сигнал через элемент И 8, элемент ИЛИ 12 устанавливает триггер 3 в нулевое состояние. При этом триггер 2 не изменяет своего состояния. В случае, если числа А и В положительны или число А положительное, а число В отрицательное и при их суммировании на выходе 22 накапливающего сумматора 1 есть нулевой сигнал, то триггеры 2 и 3 не изменяют своего состояния.

Если числа А и В отрицательны, то в первоначальный момент суммирования

на выходе 22 накапливакщего сумматора 1 есть нулевой сигнал, и единичный сигнал, поступакнций на шину разрешения суммирования 16, через элементы И 7, 4, элемент ИЛИ 10 устанавливает триггер 2 в единичное состояние. При этом если при суммировании на выходе 22 накапливающего сумматора 1 возникает единичный сигнал,- то этот сигнал через элемент И 6 и эле-

мент ИЛИ 11 устанавливает триггер 2 в нулевое состояние, а если при суммировании на выходе 22 накапливающего сумматора 1 нулевой сигнал остается, то триггер 2 остается в

единичном состоянии и тем фиксирует П1Я1знак переполнения результата. При этом триггер 3 не изменяет своего состояния.

В случае, если число А отрицательное, а число В положительное, то первоначальный момент суммирования на выходе 22 накапливакнцего сумматора 1 есть нулевой сигнал, и единичный сигнал, поступающий на шину разрешения суммирования 16, через элемент И 7 устанавливает триггер 3 в единичное состояние. При этом если при суммировании на выходе 22 накапливаницего сумматора 1 возникает единичный сигнал, то этот сигнал через элемент И 9 и элемент ИЛИ 12 устанавливает триггер 3 в нулевое состояние, а если при сзгммировашш

51124288

на выходе 22 накапливающего сумматора 1 нулевой сигнал остается, то триггер 3 останется в единичном состоянии. При этом триггер 2 не изменяет своего состояния,5

Преимуществом данного устройства перед известным является большее быстродействие, так как в предложенном устройстве не нужно точного со- 10 гласования во времени единичных сигналов на выходе 22 накапливающего

сумматора 1 и на шине разрешения суммирования 16, вследствие чего исключаются еще и сбои в работе предложенного устройства. Вместе с тем в предложенном устройстве отсутствует элемент задержки и работа устройства не зависит от количества разрядов накаплиБаюш:его сумматора, вследствие чего расширяется область применения предложенного устройства за счет обеспечения возможности наращивания разрядности.