Двоичный одноразрядный сумматор с использованием радиоимпульсов Советский патент 1962 года по МПК G06F7/50 

Известный двоичный сумматор на два входа (полусумматор), предназначенный для радиоимпульсных вычислительных машин, вьшолнен из трех специальных кольцевыхч.высокочастотных мостов. Последние настроены так, что один из них осуществляет логическую операцию «ИЛИ, другой «И и третий «НЕТ. При поступлении с регистров «единицы в виде радиоимпульса на любой вход такого сумматора с его выхода выдается «единица. При поступлении на оба входа по «единице - с выхода суммы выдается «ноль, а с выхода переноса - «единица. Полный одноразрядный двоичный сумматор имеет ячейку памяти для запоминания сигнала переноса на один такт работы машины и дополнительные логические элементы для операции сложения сигнала переноса в старшем разряде.

Предлагаемые полусумматор и полный одноразрядный двоичный сумматор содержат всего лишь два логических элемента:, «ИСКЛЮЧЕННОЕ ИЛИ и «И. Последние представляют собой нелинейные параметрические устройства, состоящие в простом виде из полупроводникового триода, в качестве элемента с нелинейной реактивностью, и колебательного контура (или колебательной системы). При поступлении на вход такого параметрического устройства радиоимпульса определенной

амплитуды с частотой колебаний , при условии подкачки контура с

частотой /, в последнем возникает параметрическая генерация с частотой .

Упрощение схемы полного сумматора достигнуто в результате универсальности его логических элементов. Так, элемент «ИСКЛЮЧЕННОЕ ИЛИ, кроме свойственной ему обычной операции, выдает инфорль 151 ИЗ- 2 -

мацкю при поступлении на вход одновременно двух радиоимпульсов с регистров и третьего импульса-сигнала переноса из ячейки памяти, а элемент «И срабатывает как от поступления двух, так и трех радиоимпульсов. Универсальность элемента «ИСКЛЮЧЕННОЕ ИЛИ осуществлена образованием в нем дополнительного контура во входной цепи. Это позволило получить еще одну зону генерации, отделенную от первой зоной отсутствия Колебаний.

На чертеже изображены принципиальная схема описываемого полного одноразрядного -сумматора и две амплитудные характеристики: одна для устройства выдачи суммы (элемент «ИСКЛЮЧЕННОЕ ИЛИ), другая для устройства выдачи сигнала -переноса (элемент «И).

В коллекторные :цепи полупроводниковых триодов / обоих логических элементов включены параллельные колебательные контуры, настроенные на частоты - , образованные конденсаторами 2 и индуктивностями 3.

Дополнительный ко-нтур в элементе «ИСКЛЮЧЕННОЕ ИЛИ также настроен на частоту -- и образован конденсатором 4 и индуктивностью 5. Во все контуры входят нелинейные емкости триодов (на чертеже не показаны). Выходы Л и S регистров соединены со входами триодов через элементы связи 6, 7, 8 и 9. Сигнал суммы U,ых снимается с контура элемента «ИСКЛЮЧЕННОЕ ИЛИ. К контуру элемента «И подключена запоминающая ячейка 10, вьтолненная, например, в виде параметрического триггера. Выход С запоминающей ячейки 10 соединен с входами обоих триодов элементами связи /Л 12, для передачи сигнала переноса. Коэффициент -передачи элементов связи 6, 7 w. Л/ устанавлив-ается примерно в два раза больше коэффициента передачи элементов связи 8, 9 и 12, что и обеспечивает получение различных логических операций, одним устройством операции «ИЛИ, а другим - операции «И.

Работа сумматора поясняется амплитудными ха-рактеристиками параметрических устройств. На них щтриховкой обозначены области генерации /, II, HI. Элемент «ИСКЛЮЧЕННОЕ ИЛИ имеет две области генерации /, //, а элемент «И одну HI. Носледняя сдвинута по входному напряжению iJах вправо так, что когда срывается параметрическая генерация во второй области // элемента «ИСКЛЮЧЕННОЕ ИЛИ, то возникает генерация в элементе «И. Радиоимпульсы от регистров обозначены буквами А и В , а от устройства переноса - буквой С. Как видно из кривых, если на входе элемента «ИСКЛЮЧЕННОЕ ИЛР1 имеется оди-н импульс например А , или одновременно три импульса А , В и С , то возникает параметрическая генерация с уровнем

частоте --- , а с выхода суммы будет выдана единица. Аналогично для элемента- «;У, если на его вход поступает два или три импульса, например соответственно А , В или А В и С , то взапоми-нающей ячейке 10 будет записана единица переноса. Если сигнал на входе отс тствует или имеются два импульса, например А и В , то на выход суммы вьщается «ноль, когда на входе нет сигнала или имеется один импульс, например Л , то в запоминающую ячейку 10 записывается «ноль.

Полусумматор построен из двух однотипных одноконтурных параметрических устройств, но элементы связи // и 12 отсутствуют. Полный

сумматор в этом случае получается с помощью дополнительных ческих элементов.

Описанные сумматоры и логические элементы, входящие в них, могут быть использованы в радиоимпульсных вычислительных машинах и системах автоматики.

Предмет изобретения

1.Двоичный одноразрядный сумм.атор с использованием радиоимпульсов, отличающийся тем, что, с целью упрощения выполнения логических операций, он вьшолнен из двух параметрических устройств, состоящих из полупров одникового триода и колебательного контура в цепи коллектора, одно из которых служит для реализации логической функции «ИСКЛЮЧЕННОЕ ИЛИ, а второе «И.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью получения сумматора на три вхюда, параметрическое устройство, выполняющее логическую функцию «ИСКЛЮЧЕННОЕ ИЛИ, содержит дополнительный колебательный -контур во входной цепи.

исилюченноеИЛИ

Uf,

т-гт -- д -д+С