Устройство для суммирования чисел Советский патент 1985 года по МПК G06F7/50 

ряда счетчика, выход которого соединен с информационным входом старшего разряда накапливающего сумматора, i вход сдвига устройства соединен с входом сдвига накапливающего сумма118359 тора и счетчика, вход перезаписи устройства соединен с соответствующими вторым управляющимвходом накапливающего сумматора и управляющим входом счетчика, а также снулевым входом RS-триггера.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММИРОВАНИЯ ЧИСЕЛ, содержащее накапливающий сумматор, счетчик, два элемента ЗАПРЕТ и два элемента И, причем выходы накапливающего сумматора соединены с младшими разрядами выходной шины устройства, выход первого элемента И соединен с входом вычитания счетчика, а выход второго элемента И соединен с входом сложения счетчика, выходы разрядов которого соединены со старшими разрядами выходной шины .устройства и с выходом знака устройства, прямой вход первого элементаЗАПРЕТ соединен с инверсным входом второго элемента ЗАПРЕТ, а инверсньй вход первого элемента ЗАПРЕТ подключен к прямому входу второго элемента ЗАПРЕТ и к выходу переноса старшего разряда накапливающего сумматора, первый вход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента И, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с выходами первого и второго элементов ЗАПРЕТ, вход разрешения вьщачи суммы устройства соединен с первым управлякяцим входом накапливающего сумматора, отличающееся тем, что С целью расширения функциональных возможностей устройства за счет выполнения суммирования с накоплением произведений вида ±а.Ь, в него введены RS-триггер, три элемента И, группа элементов И, причем информационные входы устройства соединены с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых соединены с первыми входами третьего и четвертого элементов И и с входом задания режима работы устройства, а выходы соединены с вхос дами первой накапливающего € сумматора, вход знака устройства соел единен С вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с прямым входом первого элемента ЗАПРЕТ и с первым входом пятого элемента И, вход синхронизации устройства соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого со00 единен с первым входом первого элеменсо со со та И и с единичным входом RS-триггера, инверсный выход RS-триггера соединен с вторым входом пятого элемента И, третий вход которого подключен к инверсному выходу знакового разряда счетчика, а выход соединен с входом установки дополнительного разряда счетчика, выходы разрядов накапливающего сумматора соединены с соответствующими информационными входами счетчика, выходы разрядов которого соединены с соответствующими входами второй группы накапливающего сумматора выход первого разряда накапливающ его сумматора соединен с информационным входом дополнительного раз

,

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных устройствах.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет вьшолнения суммирования с накоплением произведений вида taibL.

На фиг, 1 представлена структурна схема устройства; на фиг. 2 - пример выполнения структурной схемы накапливающего сумматора.

Устройство содержит накапливающий сумматор 1, счетчик 2, RS-триггер 3, элементы запрета 4 и 5 элементы И 6 - 10, группу элементов И 11, разряды входной шины 12 устройства, вход 13 знака устройства, вход 14 синхронизации устройства,, вход 15 задания режима: работы устройства, вход 16 сдвига, вход 17 перезаписи, младщие разряды выходной шины 18 устройства, старщие разряды выходной шины 19 устройства, выход 20 знака устройства, выход 21 переноса старшего разряда накапливающего сумматора 1, выход 22 первого разряда счетчика 2, выход 23 дополнительного разряда счетчика 2, вход 24 разрещения вьщачи суммы устройства, выход 25 первого разряда накапливающего сумматора 1, инверсньй выход 26 Знакового разряда счетчика 2,

Накапливающий сумматор -1 содержит RS-триггеры 27 и 28, одноразрядные сумматоры 29, элементы И 30 - 34 элементы ИЛИ 35 и 36 и элементы .37 - 40 задержки.

Устройство работает следующим образом, . г

При вычислении суммы вида 2. (±а.) где г 2; а- - числа, представШнные в параллельной форме двоичным дополнительным кодом, на входе 15

задания режима работы устройства должен быть единичный сигнал, а на входе 16 сдвига и на входе 17 перезаписи - нулевые сигналы. При этом каждое число, поступающее на входы 12 и 13 устройства, представлено п-информационными и одним.знаковым разрядами, а результат m+n -информационными и также одним знаковым разрядами. При этом положительные числа кодируются прямыми, а отрицательные дополнительными кодами.

Устройство позволяет суммировать массивы чисел путем алгебраического сложения очередного (k ) (п + 1)разрядного, включая знаковьй разряд входного слагаемого, поступающего на входы 12 и 13 устройства, с результатом сложения предьщущих k чисел, хранящихся в сумматоре 1 и счетчике 2, Входные слагаег ю могут быть положительными или отрицательными. Устройство, содержащее га+пинформационных разрядов, в самом неблагоприятном случае (суммируются числа только одного знака и максимальные по модулю) допускает сложение 2 (п + 1)-разрядных чисел, включая знаковьй разряд входных двоичных чисел

При суммировании входного п-разрядного слагаемого и находящихся в сумматоре 1 мпадщих п разрядов на вхо,е 14 синхронизации должен быть нулевой сигнал, а после окончания суммирования - единичный сигнал ,

Пусть на входы 12 и 13 устройств поступает положительное число, а в сумматоре 1 и в счетчике 2 находися положительное ипи отрицательное число,

Если в суммировании входного п-разрядного слагаемого и находящихся в сумматоре 1 младших п разрядов на выходе 21 переноса крайнего старшего разряда накапливающего сумматора 1 есть единичный сигнал, то на выходе элемента ЗАПРЕТ 4 также будет единичный сигнал. При этом единичный сигнал, появляющийся на входе 14 синхронизации после окончания суммирования входного слагаемого и находящихся в сумматоре 1 младших разрядов, через элемент И 6 прибавляет единицу к содержимому счетчика 2. В случае, если при суммировании входного п-разрядного слагаемого и находящихся в сумматоре 1 младших п разрядов на выходе 21 переноса крайнего старшего разряда на1 апливающего сумматора 1 есть нулевой сигнал, то на выходе элемента ЗАПРЕТ 4 будет нулевой сигнал. При этом единичный сигнал, появляющийся на входе 14 синхронизации после окончания суммирования входного слагаемого и находящихся в накапливающем сумматоре 1 мпадших п разрядов, не изменяет содержимого счетчика 2. Пусть на входы 12 и 13 устройства поступает отрицательное число, а в сумматоре 1 и в счетчике 2 находит положительное или отрицательное числ Если при суммировании входного п-разрядного слагаемого и находящихся в сзт шаторе 1 младших ti разрядов на выходе 21 переноса крайнего старшего разряда накапливающего сумматора 1 есть нулевой сигнал, то на выходе элемента ЗАПРЕТ 5 будет единичный сигнал. При этом единичный сигнал, появляющийся на входе 14 синхро низации после окончания суммирования входного слагаемого и находяш хся в сумматоре 1 младших разрядов, через элемент И 7 вычитает единицу из содержимого счетчика 2. В случае, если при суммировании входного п-разрядного слагаемого и., находящихся в сумматоре 1 младших п разрядов на выходе 21 переноса крайнего старшего разряда накапливающего сумматора 1 есть единичный сигнал, то на выходе элемента ЗАПРЕТ 3 будет нулевой сигнал. При этом единичный сигнал, появляющийся на входе 14 син хронизации после окончания суммирова ния входного слагаемого и находящихся в накапливающем сумматоре 1 млад тих п разрядов, не изменяет содержимого счетчика 2. 59. 4 При вычислении вида (+а;Ь) на входы 12 устройства поступает множимое а., представленное п-информационными разрядами. При этом, если результат произведения а.Ь положительный-, то а . кодируется прямьм кодом, а если результат произведения отрицательный, то а кодируется дополнительным кодом. Вместе с тем на входную шину 13 знака устройства поступает знак произведения а. Ь., а на вход 15 задания режима работы устройства поступает без знакового разряда двоичное число Ь-, представленное (т - 1)-разрядным прямым последовательным позиционным кодом, начиная с младших разрядов. Сумма () представлена га + п-информационными и одним знаковым разрядами. Перед началом умножения tajb,дополнительный разряд в счетчике 2 находится в нулевом састоянии. Если первый младший разряд числа Ь.; равен единице, то входное число а. и знак произведения а-Ь. про°« Р соответствующую группу элементов И 11 и элемент И 8 и поступают на соответствуюш;ие входы накапливающего сумматора 1, элементов ЗАПРЕТ 4 и 5, элемент И 10. Если в знаковом разряде результата RSтриггер находится в нулевом состоянии (положительное число), а на входе 13 знака устройства, а следовательно, и на выходе элемента И 8 есть единичный сигнал (знак произведения а - -Ь отрицательный), то только в этом случае .на выходе элемента И 10 будет единичньй сигнал, который установит дополнительный разряд счетчика 2 в единичное состояние. Процессы суммирования в накапливающем сумматоре 1 осуществляются так же, как и при вычислении суммы г видя % (±а j). При этом единичный сигнал , появляющийся на входе 14 синхронизации после окончания суммирования входного слагаемого а. и на- . ходящихся в накапливающем сумматоре 1 младших разрядов, проходит через элемент И 9. Этот единичный сигнал с выхода элемента И 9 установит RS-триггер 3 в единичное состояние, а также добавляет единицу в счетчик 2 или вычитает единицу из счетчика 2 также, как при выполнении функции вида (+а ; ). Затем на вход 16 сдвигапоступает единичный сигнал.

который сдвигает результат, находящийся в накапливающем сумматоре 1 и счетчике 2, на один разряд влево, причем самый младший разряд, находящийся в накапливающем сумматоре 1, перезаписывается в дополнительный разряд счетчика 2,

В случае, если первый младший разряд числа равен нулю, то только еди- ничньй сигнал, поступающий на вход 16 сдвига, сдвигает результат, находящийся в накапливакяцем сумматоре 1 и счетчике 2, на один разряд влево

При поступлении последующих разрядов числа Ь. устройство работает аналогично описанному

П

После поступления последнего разряда числа Ь. на вход 17 перезаписи поступает единичный сигнал, который 5 переписывает результат в накапливающем сумматоре 1 и счетчике 2 так, что в накапливающем сумматоре 1 будут находиться в соответствующей последовательности младшие разряды 10 результата, а в счетчике 2 - старшие и знаковый разряды результата. При этом единичный сигнал, поступающий на вход 17 перезаписи, устанавливает дополнительньш разряд счетчика 2 в нулевое состояние.

В результате , к содержимому накаливающего сумматора 1 и счетчика 2 будет добавлено произведение ±а Ь-.

гг

19,20,23