Троичный сумматор Советский патент 1985 года по МПК G06F7/49 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах обработки информации, работающих в троичной системе счисления. Известен троичный сумматор, содер жащий одиннадцать троичных логических элементов tl. Недостатками этого сумматора являются сложность конструкции- и невысокое быстродействие. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является тро ичный сумматор, содер:жаи(ий восемь троичных логических элементов, приче первый и второй- входы групп первого и второго троичных логических элемен тов соединены соответственно с входа ми первого и второго слагаемых троич ного сумматора, первые входы вторых групп первого и второго троичныхг. , логических элементов соединены с так товой шиной троичного сумматора, выход первого троичного логического элемента соединен с первым и вторым входами первой группы третьего троич ного логического элемента, первый и второй входы второй группы которого соединены с выходом второго троичного логического элемента, выход чет вертого троичного логического элемента соединен с первыми входами пер вой и второй групп пятого троичного логического элемента, второй вход второй группы которого соединен с выходом шестого троичного логического элемента и с первым и вторым входами первой группы седьмого троичного логического элемента, первый и второй входы второй группы к;оторого соединены с вторым входом первой группь пятого и с выходом восьмого троичных логических элементов, выход пятого троичного логического элемента соединен с первыми входами первых групп шестого и восьмого троичных логических элементов и с выходом переноса троичного сумматора, содержит также девятый И десятый троичные логические элементыС . Недостатком такого троичного сумм тора является относительная сложность конструкции. Цель изобретения - упрощение конструкции троичного сумматора. Поставленная цель достигается тем, что в троичном сумматоре содержащем восемь троичных логических элементов, причем первый и второй входы первых групп первого и второго троичных логических элементов соединены соответственно с входами первого и второго слагаемых троичного сумматора, первые входы вторых групп первого и второго троичных логических элементов соединены с тактовой шиной троичного сумматора, выход первого троичного логического элемента соединен с первым и вторым входами первой группы третьего троичного логического элемента, первый и второй входы второй группы которого соединены с выходом второго троичного логического элемента, выход четвертого троичного логического элемента соединен с первыми входами первой и второй групп . пятого троичного логического элемента, второй вход второй группы которого соединен с выходом шестого троичного логического элемента и с первым и вторым входами первой группы седьмого троичного логического элемента, первый и второй входы второй группы которогосоединены с,вторым входом первой группы пятого и с выходом восьмого троичных логических элементов, выход пятого троичного логического элемента соединен с первыми входами первых групп шестого и восьмого троич- , ных логических элементов и с выходом переноса троичного сумматора, третьи . входы первой и второй групп третьего троичного логического элемента соединены соответственно с первыми входами первой и второй групп четвертого троичного логического элемента, выход третьего троичного . логического элемента соединен с вторыми входами первых групп шестого и восьмого троичных логических элементов, первые входы вторых групп которых подключены к тактовой шине троичного сумматора, третьи входы первой и второй групп седьмого троичного логического элемента соединены с вторыми входами соответственно первой и второй групп того же троичного логического элемента, выход которого соединен с выходом суммы троичного сумматора. На фиг. 1 представлена структурная схема троичного сумматора; на фиг.2 - временные диаграммы работы троичного сумматора.

Тр6ичнь1й сумматор содержит троичные логические элементы 1-8, вход 9 I

содежит две группы входов, где первая группа объединяет складывающие, в вторая - вычи

ТРОИЧШЙ СУММАТОР, содержащий восемь троичп 1Х логических элементов , причем первый и второй входы первых групп первого и второго троичных логических элементов соединены соответственно с входш и первого и второго слагаемых троичного сумматора, первые входы вторых групп первого и второго троичных логических элементов соединены с тактовой шиной троичного сумматора, выход первого троичного логического элемента соединен с первым и вторым входами первой группы третьего троичного логического элемента, первый и второй ВХОДЕ) йторой входы второй группы которого соединены с выходом второго троичного логического элемента, выход четвертого троичного логического элемента соединен с первыми входами первой и второй групп пятохо троичного логического элемента, второй вход второй группы которого соединен с выходом шестого троичного логического элемента и с первым и вторым вxoдa в первой группы седьмого троичного логического элемента, перк11й и второй входы второй группы которого соединены с вторым входом первой группы пятого и с выходом восьмого троичных логических элементов, выход пятого троичного логического элемента соединен с первыми входами первых групп шестого и восьмого троичных логических элементов и с выходом переноса троич- ного сумматора, отличающийс я тем, что, с целью упрощения конструкции, третьи входы первой и второй групп третьего троичного логического элемента соединены соответственно, первыми входами первой и второй Групп четвертого троичного логического элемента, выход третьего троичного логического элемента соединен с вторымн входами первых групп шестого и восьмого троичных логичесОд ких элементов, первые входы вторых групп которых подключены, к тактовой пшне троичного сумматора, третьи входы первой и второй групп седьмого О троичного логического элемента соединены с вторыми входами соответственно первой и второй групп того же TpOii4Horo логического элемента, выход которого соединен с выходом суммы троичного сумматора.

Складывакицие

входы

I группа

Вычитакнциевходы (I1 группа)

Продолжение таблицы Используем 1е в троичном сумматоре троичные логические элементы являются трехфазными. Рассмотрим работу троичиого сумматора на примере суммпроваиия двух положительных чисел 2 и 12, Первое сл.агаемое - число 2 в троичной системе счисления с симметричным расположением цифр |. + l,0,-ll, где знак числа определяется знаком старшего разряда, представляется отрицательным сигналом в первс)м разряде и положительным во втором. Второе . слагаемое - число представляется отсутствием сигнала в первом разряде и положительными сиг9и третьем раз налами втором рядах. Первый такт. Тактовш импульсом первой фазы поступает положительный си гнал по шине 11 на первые вычитаю щие входы элементов 1-5 и записывает в них -I. Тактовым импульсом второй фазы поступает отрицательный сигнал по входу 9 на складывающий вход элемента 2 и записывает в него +1, а с элементов 4 и 6 считывают ся отрицательные сигналы, которые поступают на складывающий и вычита щий входы элемента 7 и записывают в него соответственно 41 и -1, Тактовым импульсом третьей фазы с элемента считывается отрицательный сигнал, который поступает на складывающий вход элемента 3 и записывает в него +1. Второй такт. Тактовым импульсом первой фазы поступает положительный сигнал по шине I1 на вычитающие входы элементов I-5 и записывает в них -1, а также с элемента 3 считывается положительный сигнал, который поступает на складываю щий вход элемента 4 и записывает в него . Тактовым импульсом второй фазы поступают положительные сигналы по входам 9 и 10 на складывающие входы элемента 1 и запи сывают в него два +I, С элемента считывается отрицательный сигнал, который поступает на вычитающий вход элемента 7 и записывает в него 1 -1. Тактовым импульсом третьей фазы с элемента 1 считывается положительный сигнал, который поступает на складывающие входы элемента 3 и на вычитакиций вход элемента 6 и записывает в них два -4-1 и -1 соответственно, с элемента 2 считывается отрицательный сигнал, который поступает на вычитаювшй вход эле мента 3 и записывает в него -I, при этом с элемента 7 считывается отрицателышй сигнал, который поступает на выход 12 и образует первый разряд, суммы, АналогичШ||М образом за время действия третьего, четвертого и пятого тактов формируются остальные разряды суммы. Соответствующие разряды сумм появляются на выходе суммы троичного сумматора спустя один такт и одну фазу с момента подачи соответствующих разрядов слагаемых. Работу троичного сумматора поясняет фиг.2, где показаны временные диаграммь для выходов всех троичных логических элементов. Данный троичный сумматор по сравнению с прототипом имеет на 20% меньше оборудования (троиг1ных логических элементов) и на . 12% меньше межэлементных связей, что повьш1ает его надежность. Кроме того, он обес печивает повьпиение быстродействия на 20%.

anmi tnaifm такгп /гшкт matfrnS

П llHnyjJbCbi fnpex0ajtffoeo uc/TTot HUKa /Ttj/nof uR

--- Эагтись „-t-l -f- Запись я -/ J Счить/боние --- CvumbfSoHi/e „- /

Cvumbi8ctf/ue „O

Фиг. 2