Устройство для алгебраического накопительного суммирования Советский патент 1990 года по МПК G06F7/50 

СП

ел

о

СП

315

Изобретение относится к вычисли- тельной технике и может быть использовано в арифметических устройствах.

Цель изобретения - упрощение уст- ройствЗо

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит управляющий вход 1, знаковый вход 2, шину 3 сла- rateMOTOj, элемент И 4, накапливающий сумматор 5, счетчик 6, элементы НЕ 7 и 8, шину 9 младших разрядов результата, шину 10 старших разрядов результата и знаковый выход 11.

1 Входы 1, 2 соединены со входами элемента И 4, выход которого соединен со входом 12 переноса накапливающего сумматора 5, входы разрядов с первого по r-й которого соединены с риной 3, а вход 13 (r+Ото разряда накапливающего сумматора 5 соединен с выходом элемента НЕ 7, вход которого соединен со входом 2, выходы разрядов с первого по (г+1)й сум матора 5 соединены с шиной 9 младших разрядов результата, а выход 14 пе- ре(носа сумматора 5 подключен к счетному входу двоичного последовательного счетчика 6, выходы разрядов с первого по (п-1}-й которого соединены с шиной 10 старших разрядов результата, выход n-го разряда подклю- „чен к входу элемента 8 НЕ, выход которого является знаковым выходом 11 устройства,,

Слагаемые представляют собой положительные и отрицательные (г+1)-разрядные двоичные целые числа (старший разряд - знаковый), заданные дополни тыльным или обратным кодом,Количество слагаемых К 2П.

Входные положительные числа представляются прямым, а отрицательные - дополнительным (обратным) кодами, в зависимости от сигнала на входе I. Результат накопительного суммирования, формируемый на шинах 9, 10 и выходе 11, представлен в дополнитель

нфм коде для отрицательных чисел и в прямом - для положительных. Если отрицательные числа на входе представ - лены в дополнительном коде, то на вбсод 1 поступает сигнал О, в резуль50

тате на входе 12 переноса сумматора 5 - всегда О Знаковый разряд каждого числа, приходящий на вход 2, предварительно инвертируется элементом НЕ 7 и вместе со значащей частью

14

числа поступает на вход сумматора 5. Таким образом,, каждое число суммируется с i-й промежуточной суммой сумматора 5. Результаты переноса сумматора 5 накапливаются счетчиком 6, причем результат, полученный на n-м разряде счетчика, инвертируется элементом НЕ 8, образуя знаковый разряд 11 результата суммирования после выполнения R (где R 2) операций накопительного суммирования.

Если отрицательные числа представены в обратном коде, то на вход 1 поступает сигнал 1, в результате чего на входе 12 сумматора 5 с выхода элемента И 4 поступает I, что обеспечивает преобразование обратного кода в дополнительный. Дальнейшие операции суммирования осуществляются, как и для чисел, представленных дополнительным кодом.

Работа устройства предусматривает, таким образом, ряд режимов, обусловленных представлением чисел в прямом, обратном и дополнительном кодах, а также тем, что накапливаемые суммы могут быть образованы набором положительных или отрицательных чисел,, Проиллюстрируем на примерах наиболее существенные варианты процессов накопительного суммирования в устройстве.

Пример 1.Пусть на вход 1 подан О и необходимо получить сумму четырех положительных 3-разрядных чисел: 2, 7, 1, 3.

В этом случае на вход 2 поступает сигнал О с выхода элемента И 4 на вход 12 сумматора 5 поступает О с выхода элемента НЕ 7 на вход 13 сумматора 5 - 1. На входы сумматора 5 последовательно поступают четырехразрядные коды чисел: 1010, 1111,

1001, 1011, а их пошаговое суммироваие дает:

2) 1010

1111 ipTooT

3) 1001

1221 ц оо 10

4) оою и) п по

Таким образом, на выходе сумматора 5 получен код 1101 с двумя единицами переноса 1р на выходе 14, просуммированных счетчиком 6 и образовавших на его выходах код Ј107,, Далее

515

сигнал из n-го разряда счетчика 6 инвертируется элементом НЕ 8 и поступает на выход 11, Сформированный код результата будет СООП01, что соответствует десятиричному числу 13 и ожидаемому результату суммирования.

Если на входе 1 имеется 1 устройство по сложению положительных чисел работает аналогично, так как на выходе элемента И 4 присутствует О.

П р и м е о 2, ПУСТЬ на входе 1 имеется О и необходимо получить сумму четырех отрицательных 3-раэряд- ных чисел -2,-7, -1, -3,представлен- ных дополнительным кодом.В этом случае на вход 2 поступает 1,в результате с выхода элемента И 4 на вход 12 сумматора 5 поступает О, с выхода элемента НЕ 7 на вход 13 сумма- тора 5 - О. Следовательно, на входы сумматора 5 последовательно подаются коды: 0110, 0001, 0111,

:oioi

При пошаговом сложении кодов сум- матором 5 получим:

1) 0000 2) ОНО

оно oggi оТТо о 11Т

3) 0111

2111

IP 1100

11

4) 1 110 0100 010 IpOOlT

Далее операции суммирования и формирования окончательного результата аналогичны примеру 20

П р и м е р 4а Пусть на вход I поступает О и необходимо получить сумму совокупности из одного положительного и трех отрицательных чисел -2, +7, -1, -3, представленных прямым (для положительных чисел) и дополнительным для отрицательных кодами. Для данного случая, как и в примерах 1 и 2, на входе 12 сумматора 5 имеется О, а на входе 13 сумматора 5 - 1 для положительных чи-v сел и О - для отрицательных,, Следовательно, на входы сумматора 5 последовательно поступают коды: 0110, 111 1 , СОП 1 , Ю101.

При последовательном сложении кодов сумматором 5 получаем:

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в арифметических устройствах. Цель изобретения - упрощение устройства. Устройство содержит управляющий 1, знаковый 2 входы, шину 3 слагаемого, элемент И 4, накапливающий сумматор 5, счетчик 6, элементы НЕ 7, 8, шину 9 младших и шину 10 старших разрядов рузультата, знаковый выход 11. 1 ил.

4) 1110

2121

1 р ООП

В результате на выходе сумматора 5 образуется код 0011 и одна единица переноса 1р на выходе 14, воспринятая счетчиком 6 и образующая на его выходах код 01. Далее, выполнив операции, аналогично примеру 1. получают ход результата 110011, соответствующий ожидаемому числу - 13 в дополнительном коде.

Пример 3„Пусть на входе 1 имеется 1 и необходимо получить сумму четырех отрицательных чисел -2, -7, -1, -3, представленных обратными кодамио На вход 2 поступает 1, в результате с выхода элемента И 4 на вход 12 переноса сумматора 5 поступает 1, с выхода элемента НЕ 7 на вход 13 сумматора 5 поступает 1. Следовательно, на входы сумматора 5 последовательно подаются коды: 0101, 0000, 0110, 1 на вход 12 сумматора 50

I

При последовательном сложении кодов сумматором 5 получим:

1) 0000 2) 01103) 0101

+ОПО+Ш1+OJ 11

ОНО1„0107ПОО

35

0

5

0

5

4) 1100

+2121

IpOOOl

Таким образом, на шине 9 образуется код ;0001, а две единицы (3-й и 4-й шаги суммирования) переноса образуют на выходах счетчика 6 код 10. Далее, выполнив операции аналогично примеру 1, получают код результата ОООООО, что соответствует ожидаемому результату алгебраического суммирования + в прямом коде.

П р и м е р 5 о Пусть на вход 1 поступает 1 и необходимо получить сумму двух положительных и двух отрицательных чисел 2, -7, -1, 3, представленных прямым (для положительных чисел) и обратным (для отрица- i тельных) кодами. Таким образом,

поступают коды: 0010, ОООО, 1 (), 0011, а на входах сумматора 5 формируются коды: 1010,

0000, Г0110, - :1011 его входе 12 переноса.

При последовательном матором 5 получим:

4) 0010 IP.JU 1101

Таким образом, на гаине 9 образуется код П01, а единица переноса (3-й шаг суммирования ) образует в дранном случае на выходах счетчика 6 01. Выполнив далее операции, диалогичные примеру 1, получают код результата Л11101, что соответствует числу -3 в дополнительном коде. Формула изобретения

Устройство для алгебраического накопительного суммирования, содержаСоставитель В.Береэкин Редактор Л.Пчолинская Техред М.Дидык

Заказ 273

Тираж 561

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

щее накапливающий сумматор, счетчик и элемент И, первый вход которого соединен со знаковым входом устройст ва, входы всех разрядов накапливаю - щего сумматора, кроме старшего, соединены с тиной слагаемого устройства, выходы разрядов накапливающего сумматора соединены с шиной младших разрядов результата устройства, выходы всех разрядов счетчика, кроме старшего, соединены с гаиной старших разрядов результата устройства, отличающееся тем, что, с целью

упрощения, устройство содержит первый и второй элементы НЕ, причем выход переноса накапливающего сумматора соединен с входом счетчика, выход старшего разряда счетчика через

0 второй элемент НЕ соединен со знаковым выходом устройства, знаковый вход устройства через первый элемент НЕ соединен с входом старшего разряда # накапливающего сумматора, вход пере5 носа которого соединен с выходом элемента И, второй вход которого соединен с управляющим входом устройства,.

Корректор Т.Палий

Подписное