Устройство для сложения в двоичной и в двоично-десятичной системе счисления Советский патент 1986 года по МПК G06F7/50 

СП

С

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено в вычислительных устройствах для сложения и вычитания чисел, представленных в двоичных, двоично-десятичных пересчетных кодах

Цель изобретения - увеличение бысродействия, ,

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для сложения в двоично-десятичной и двоичной системах счисления} на фиг.2 - фрагмент устройства для сложения в двоичнодесятичной и двоичной системах счисления.

Устройство для .сложения в двоично-десятичной и двоичной системах счисления содержит декады 1 устройства, блок 2 сравнения операндов, фрагмент 3 устройства, элементы 4 задержки, элементы И 5,6 и 7, элементы ИЛИ 8,9 и 10, элементы НЕ 11, 12 и 13, входы 14 декад слагаемьк, выходы 15 и 16 заема и переноса декады, выход 17 дешифратора нуля декады, вход 18 управления вычитанием реверсивного счетчика декады, вход 19 управления сложением реверсивного счетчика, декады, вход 20 заема Д-екады, вход 21 переноса декады, вход 22 заема декады, вход 23 разрешения параллельной записи, тактирующий вход 24 устройства, узел 25 сравнения знггков операндов, триггеры 26 и-27, знаков операндов, дешифраторы нуля 28, реверсивный счетчик 29, элемент И 30, элемент НЕ 31.

Фрагмент 3 устройства работает елследующим обрадом.

В начальном состоянии, когда счет чик 29 равен нулю, с выхода 17 поступает запрещающий потенциал и блокирует поступление импульсов, а с элемента 31 -.потенциал, разрешающий вводить информацию. При поступлении информации по шине 14 и разрешающем потенциале на шине 23 информация записывается в счетчик и, если счетчик не равен нулю, с выхода 17 поступает разрешаюш 1Й потенциал и на ... выход 18 поступают импульсы, вычитающие счетчик до нуля, а В этот же момент с элемента НЕ 31 поступает потенциал, запрещакмций прием информации в счетчик. Когда счетчик станет равен нулю, то этот потенциал изменится на противоположный и подготовит схему для приема информации.

Устройство работает следующим образом.

Так как все декады работают параллельно и идентично, то рассмотрим работу одной декады устройства. В начальньй момент все преобразователи равны нулю. Из выхода дешифратора нуля 28 запрещающий потенциал перекрывает входы 18 и 19. Информация . поступает на шины 14 параллельной записи и на триггеры знака. С триггеров информация поступает на узел 25 сравнения знаков,, если знаки равны (оба положительные или оба отрицательные) , то вырабатывается сигнал Сложение, а если не равны, то сигнал Вычитание. Рассмотрим работу устройства, когда знаки операндов равны. По сигналу параллельной записи 23 информация записывается в схем 3 и, если счетчик 29 не равен нулю, с выхода 17 поступает потенциал, на вход элемента Ибис одного выхода узла -сравнения знаков - разрешающий потенциал на второй вход этого же . элемента И 6, а на третий его вход поступает тактирующий сигнал с шины 24, через элемент ИЛИ 9 на суммирующий вход 19 счетчика декады ... второго операнда и через элемент ИЛИ 8 на вычитающий вход счетчика первого операнда поступают импульсы до тех пор, пока соответствуюш ий счетчик второго операнда не станет равным нулю, на выходе дешифратора нуля появится запрещающий потенциал, который перекроит тактовые импульсы

Рассмотрим случай, когда знаки не равны. В этом случае анализируется содержимое блока сравнения операндов и, если первый операнд по модулю больше или равен второму операнду, разрешаищий потенциал посту-, пает на элемент И 5j на этот же элемент поступает разрешающий потенциал с узла 25 сравнения знаков,с дешифратора нуля с той же декады второго операнда и серия тактовых импульсов. С выхода элемента 15 через элемент ИЛИ 8 на вычитающий вход соответ- . ствующего счетчика первого операнда, а также через элемент ИЛИ 9 на вычита.ющий вход счетчика декады второго операнда импульсы поступают до тех пор, пока соответствующий счетчик второго операнда не станет равным нулю. Ьсли число, из которого надо вычесП, число, мен,те. чем то, которое вычитаем, то, переходя через нуль, младшая декада :: аймет единицу у ста лией декады, Если первый операнд по модулю меньше второго, тогда совпадение разрешаюищх сигналов произойдет на элементе И 7, на выходе которого по явятся импульсы, вычитающие из счетчиков первого и второго операндов декады до тех пор, пока соответствую щий счетчик первого операнда не станет равен нулю. Результат снимается, включая и знак с той части устройства, котор не равна- нулю. Перенос из младшей декады в старшую производится через элементы задержки. Они настраиваются таким обра зом, чтобы сигнал с элемента з.адержки не совпадал во времени с тактирую щим импульсом. Формула изобретения Устройство для сложения в двоичной и в двоично-десятичной системе счисления, содержащее первый и второй триггеры знаков, узел сравнения знаков, первый, второй и третий элементы ШШ первой группы, первый, вто рой, третий элементы И первой группы, первый элемент НЕ первой группы первую группу из двух дешифраторов нуля, причем первые входы первого и второго триггеров знака соединены с первыми разрядами знаков соответст венно первого и второго операндов устройства, первый и второй входы узла сравнения знаков соединены с первыми выходами соответственно первого и второго триггеров знака, пер вый, второй, третий входы первого элемента ШШ первой группы соединены соответственно с выходами первого, второго, третьего элементов И первой группы, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, в устройство введены (п-1) групп из двух дешифраторов нуля (п - число декад двоично-десятичных операндов), п групп из двух реверсивных счетчиков, (п-1) групп из трех элементов ИЛИ, (п-1) групп из пяти элементов И, (п-1) групп из пяти элементов НЕ, в первую группу элементов НЕ введены второй, третий 9194 четвертый, пятый элементы НЕ, блок сравнения операвдов, Зп элементов задержки, причем входы декад первого операнда устройства соединены соответственно с информационными входами первых реверсивных счетчиков соответствующих групп, информационные входы вторых реверсивных счетчиков групп соединены с входами соответствующих декад второго операнда устройства, выходы первого реверсивного счетчика п-й группы соединены с п-й группой входов блока сравнения операндов и с входами первого дешифратора нуля соответствующей группы, выходы второго реверсивного счетчика каждой группы соединены с соответствующей группой входов блока сравнения операндов и с входами второго дешифратора нуля соответствующей группы, выходы первого и второго дешифраторов нуля каждой группы соединены соответственно с входами первого и второго элементов НЕ соответствующей группы и с первым входом третьего элемента И сойтветствующей группы, третий и четвертый входы узла сравнения знаков соединены с вторыми выходами соответственно первого и второго триггеров знака, выходы первого, второго, третьего элементов I-Utti групп с второй по п-ю соединены с входами соответственно четвертого, пятого, и третьего элементов НЕ соответствующих групп, вторые входы первого и второго триггеров знака соединены с вторыми разрядами знаков соответственно первого и второго операндов устройства, выходы первого и второго элементов НЕ каждой группы соединены соответственно с первыми входами четвертого и пятого элементов И соответствующей группы, вторые входы которых соединены с входом разрешения параллельной записи устройства, входы разрешения записи первого и второго реверсивных счетчиков каждой группы соединены соответственно с выходами четвертого и пятого элементов И соответствующей группы, вход управления сложением второго реверсивного счетчика каждой группы соединен с выходом пятого элемента НЕ соответствующей группы, вход управления вычитанием второго реверсивного счетчика каждой группы соединен с выходом третьего элеменSта HE соответствующей группы, вход управления вычитанием первого реверсивного счетчика каждой группы соединен с выходом четвертого элемента НЕ соответствующей группы, первый, второй, третий входы первого элемента ИЛИ всех групп, кроме первой, соединены соответственно с выходами первого, второго, третьего элементов И соответствующих групп, выход второ го элемента И каждой группы соединен с первым входом второго элемента ИЛИ соответствующей группы, выход третьего элемента И каждой группы соединен с первым входом третьего элемента И соответствующей группы, выход первого элемента И каждой группы соединен с вторым входом третьего элемента ШШ соответствующей груп пы, третий вход которого через элемент задержки соединен с первым выходом переполнения первого реверсивного счетчика; предьщущей группы, второй вход второго элемента ИЛИ каждой группы соединены через соответствующий элемент задержки с вторым выходом переполнения первого реверсивного счетчика предьщущей группы, четвертый вход первого элемента ИЛИ каждой группы соединен через со196ответствующий элемент задержки с вторым выходом переполнения второго реверсивного счетчика предьщущои группы, первые входы первых элементов И всех групп соединены с выходом Модуль первого операнда меньше модуля второго операнда блока сравнения операндов, выход Модуль первого операнда больше или равен модулю второго операнда которого соединен с вторыми входами третьих элементов И всех групп, третьи входы которых соединены с вторыми входами первых элементов соответствующих групп и выходом Знак первого операнда меньше знака второго операнда блока сравнения знаков, первый вход второго элемента И каждой группы соединен с третьим входом первого элемента И соответствующей группы и входом первого элемента НЕ соответствующей группы, вторые входы вторых элементов И всех групп соединены с выходом Знак первого операнда больше знака второго операнда узла сравнения знаков, четвертые входы первых и третьих элементов И всех групп и третьи входы вторых элементов И всех групп соединены с тактирующим входом уст-ройства.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - увеличение быстродействия. Устройство содержит триггеры знаков операндов, узел сравнения знаков, блок сравнения операндов, реверсивные счетчики по числу декад для первого и второго операндов, дешифраторы нуля, элементы задержки, элементы И, ИЛИ и НЕ. Если один операнд по модулю меньше другого, то содержимое счетчиков будет уменьшаться до тех пор, пока счетчик с меньшим содержимым не обнулится. 2 ил.