Устройство для сложения в избыточной двоичной системе счисления Советский патент 1988 года по МПК G06F7/49 

00

00

4

00

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - упрощение устройства и увеличение его быстродействия. Устройство для сложения в избыточной двоичной системе счисления содержит первый, второй, третий, четвертый информационные входы 1, 2, 3, 4, три элемента задержки 5, 6, 7, блок 8 формирования промежуточного результата, блок 9 формирования окончательного результата, выходы 10, 11 результата устройства. 2 ил, 2 табл..

фиг.1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных машинах и устройствах, работающих в избыточной двоичной системе счисления с цифрами 1, О, 1.

Цель изобретения - упрощение устройства и увеличение его быстродействия.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - блок формирования промежуточного результата и блок формирования окончательного результата.

Устройство содержит (фиг.1) первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 информационные входы, три элемента 5-7 задержки, блок 8 формирования промежуточного результата, блок 9 формирования окончательного результата, первый 10 и второй 11 выходы результата.

Блок В формирования промежуточного результата и блок 9 формирования окончательного результата выполнены в виде одноразрядных сумматоров, каждый из которых содержит четыре элемента И 12-15, четыре элемента ИЛИ 16-19, элемент НЕ 20, первый 21 и второй 22 информационные входы одноразрядного сумматора, вход 23 переноса одноразрядного сумматора и выходы 24 и 25 соответственно переноса и суммы одноразрядного сумматор

Устройство работает следующим образом.

Любое К-разрядное нормализованное число X в избыточной двоичной системе счисления можно передавать последовательно от старщих разрядов к младпшм по шинам X и Х, причем каждый разряд Хр этого числа предряда представляется формулами

ставляется при этом двумя двоичными цифрами Хр и ХрГ

X i;Xp . (3) Р

Р

(А)

где

Хр

;

р-и разряд;

положительная цифра р-го разрядаi Хр - отрицательная цифра р-го

разряда.

Кодирование значений избыточного разряда можно свести в табл. 1.

Таблица 1

20

iiir

Для сложения двух чисел М х+у в избыточной системе счисления они подаются последовательно, начиная со старших разрядов, на входы 1-4 устройства, при этом на выходах 10 и 11 в той же последовательности от старших разрядов к младшим формируются разряды результата в той же системе счисления.. Возможны два варианта подключения операндов к устройству, приведенные в табл. 2, при этом работа устройства идентична для обоих случаев подключения, поэтому далее рассматривается второй вариант

Таблица 2

М., -2t П., - Ср., - Ур., (2)

3

где Mj, Щ, %

Урн, Хр, X - двоичные цифры оп - рандов; р двоичная цифра прмежуточной суммы р-го разряда;

,1| - цифра переноса в р-й разряд.

В формулах (1) и (2) переменные

правых частей имеют одинаковый вес,

I

они поступают на входы блоков 8 и 9 Переменные Пр., в левой части (1) и левой части (2) имеют удвоенный вес, на что указывает множитель 2. Для согласования веса переменной с временем ее поступления на вход формирователя служат элементы 5-7 задержки. Блоки 8 и 9 служат для выполнения алгебраического сложения вводных переменных в соответствии с формулами (1) и (2).

На входы 1-4 поступают операнды Х, , yt, У соответственно. В блоках 8 и 9 вычисляются на каждом р-ом такте значения промежуточных и окончательных результатов. С выхода 25 блока 8 на вход элемента 6 задержки поступает значение промежуточной суммы Ср, с выхода 24 того же блока на вход 23 блока 9 поступает сигнал переноса Пр., , с выходов элементов 5 и 6 задержки на входы 21 и 22 блока 9 поступают соответственно

сигналы Ур и CD.

I г

После окончания переходных процессов в схеме блока 9 на р-ом такте на выход 10 устройства поступает значение результата M.j, с выхода 25, а значение результата М „, с выхода 24 поступает на вход элемента 7 задержки, с выхода которого на выход 11 устройства поступает значение результата М.. Сложение двух

814874

К-разрядных чисел выполняется за (К+2) такта работы.

Формула изобретения pj Устройство для сложения s избыточной двоичной системе счисления, содержащее блок формирования промежуточного результата, блок формиров - ния окончательного результата и три

10 элемента задержки, причем первый, второй, третий информационные входы устройства соединены соответственно с первым, вторым, третьим информационными входами блока формирования

15 промежуточного результата, первый выход которого соединен через первый элемент задержки с первым информационным входом блока формирования окончательного результата, второй инфор20 мационный вход которого через второй элемент задержки соединен с четвертым информационным входом устройства, второй выход блока формирования промежуточного результата соединен с

25 третьим информационным входом блока формирования окончательного результата, первый выход которого соединен с входом третьего элемента задержки, отличающееся тем, что, с

30 целью упрощения устройства и повышения его быстродействия, блоки формирования промежуточного и окончательного результатов содержат по одному одноразрядному двоичному сумматору, причем входы первого и второго операндов и переноса каждого из одноразрядных двоичных сумматоров являются соответственно первым, вторым и третьим входами соответствующего

XQ блока, а выходы суммы и переноса - соответственно первым и вторым выходами соответствующего блока, выход третьего элемента задержки и второй выход блока формирования окончательного результата являются выходами

35

45

устройства.

п

12

Ю

П

Г9

кЛ

/5

/7

/5

/5

/

ЛУ

г

л

фиг.2