М-разрядный комбинационный сумматор Советский патент 1990 года по МПК G06F7/50 

ний условного переноса С

о

и входного переноса Ct.. на элементах И 7.

чн,

ИЛИ 10- в соответствии с выражением С,., С. + С1Ы -Р0.Р,-... .Р,-.,. Сигналы управления селективным пропуском формируются на элементах И 8 ряд суммы S;

(k 1 ,..., i-1 ). Раз- вырабатывается на элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5. S ,- А . ® Б ® С ;.,. Выходной перенос формируется на элементах И 13 и ИЛИ 14. I ил.

Изобретение относится к вычислительной технике , и может быть использовано в цифровых БИС и характеризуются высоким быстродействием и низкими затратами. Сумматор состоит из узлов суммирования и узла переноса, содержащего элемент И и элемент ИЛИ, выход которого соединен с выходом переноса сумматора, причем все узлы суммирования содержат два элемента ИСКЛЮЧАЮЩИЕ ИЛИ и элемент И, а каждый -й узел суммирования содержит три элемента И и два элемента 1или. 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и может быть использовано в цифровых БИС высокого быстродействия.

Целью изобретения является упрощение М-разрядного комбинационного сумматора.

На чертеже представлена функциональная схема М-разрядного комбинационного сумматора.

Сумматор состоит из узлов 10, 1 ,...,1 м, суммирования и узла 2 переноса, с нулевого по (М-)-й узлы суммирования содержат элементы И 30, 3,,.. . ,3 м.,и элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 40, 4,, . ,.,4м,и 5 , 5 ,,,... ...,5.ми, с первого по (М-1 )-й узлы суммирования содержат элементы И 6 , 6 ,...,6 м.|, 7,,7,...,7д, и 8

м-о

элементы ИЛИ 9

1

9М, и 10,, IOa,...,,

8j 8

° 2

выходы 110, 11 1}...,11 w, с нулевого по (М-1)-й разрядов суммы сумматора, вход 12 переноса сумматора, узел 2 переноса содержит элемент (И 13 и элемент ИЛИ 14, выход 15 переноса сумматора, входы 16 „, 16,,...,

16

М-1

и 170, 17,,...,17

нулевого по (М-1) рязрядов первого и второго слагаемых сумматора соответственно.

Сумматор работает следующим образом.

Разряды слагаемых поступают на входы 16 и 17, сигнал входного переноса Cj. - на вход 12. В каждом раряде суммирования на элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4 . и И 3 . формируются значения полусумм разрядов слагаемы Р, А4 © В и сигнала генерации переноса G; А{ В{ соответственно На выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 формируется i-й разряд суммы S в соответствии с выражением

S , + CIf|.Pe-Pt.... }.. ;

5

0

5

0

О

где С . - условный перенос из (i-l)- го разряда суммирования, вычисляемый из условия равенства нулю входного переноса.

Условные межразрядные переносы вычисляются последовательно на элементах И 6., ИЛИ 9- (i 1,...,М-1) исходя из условия равенства нулю входного переноса. Условный перенос из нулевого разряда суммирования совпадает со значением сигнала генерации переноса нулевого разряда суммирования.

Значение истинного переноса в i-й разряд суммирования формируется на элементах И 7 ,-, ИЛИ 10. путем селективного пропуска значений условного переноса С . и входного

в соответствии с вырапереноса CJN жением

M-i-c-f.,+

GTV PO-P,...P.

1-1

5

0

5

0

Элемент И 7; обеспечивает Олоки- рование входного переноса. Управление элементом И 7 ; осуществляется сигналом Р0 - Р..,Р .,. Формирование сигнала управления производится последовательно на элементах И 1,..., i-1).

Для пояснения принципа селективного формирования истинного переноса в i-й разряд суммирования рассматривают два случая.

I. Хотя бы одно значение Р О (k -0,.. .,i-l), , т.е. хотя бы в одном из разрядов, предшествующих i-му, разряды слагаемых имеют одинаковые значения (Ак О, В 0 или А 1, В 1). При этом входной перенос не оказывает влияния на формирование переноса в i-й разряд суммирования. Элемент H7j имеет на выходе уровень логического нуля. Знапро-на вход

элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 и i-ый разряд суммы равен

чение условного переноса С 5 ходит через элемент ИЛИ 10 ;

В, A; S.B j ®C ,

1-1

II. Все значения Рр , Р ,....,P.f равны 1, т.е. во всех разрядах, предшествующих i-му, разряды слагаемых имеют разные значения (А О, Вь 1 или А. I , В h 0 (k 0,..., i- l ;). При этом в связи с тем, что условием формирования условных переносов является равенство нулю входного переноса, все сЈ 0. Входной перенос сумматора проходит через элементы И 7- , ИЛИ 10,- на вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 ., и i-й разряд суммы равен

S, Aj®Bf ©Crw. Нулевой разряд суммы имеет значение

S; А0@В0©СГА,. Выходной перенос сумматора формируется на элементах И 13, ИЛИ 14 в соответствии с выражением

о

Со ит С/и-1 + С 1И Ро Р I Рм-- и выдается на выход 15.

Формула изобретения

М-разрядный комбинационный сумматор, состоящий из узлов суммирования и узла переноса, содержащего элемент И и элемент ИЛИ, выход которого соединен с выходом переноса сумматора, причем все узлы суммирования содержат два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и элемент И, а каждый i-й (где i 1,2,..., М-1) узел суммирования содержит три элемента И и два элемента ИЛИ, причем входы i-ro разряда первого слагаемого сумматора соединены с первыми входами первых элементов И и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ i-ro узла суммирования, вторые входы которых соединены с входами i-ro разряда второго слагаемого сумматора, вход нулевого разряда первого слагаемого сум матора соединен с первыми входами пер вого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и элемента И нулевого узла суммирования, вторые входы которых соединены с входом нулевого разряда второго слагаемого сумматора, выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ каждого узла суммирования соединен с первым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ этого узла суммирования, выход которого является выходом соответствующего разряда суммы сумматора, выход первого элемента И i-ro узла суммирования соединен с первым входом первого элемента ИЛИ i-ro узла суммирования, второй вход которого соединен с выходом второго элемента

JQ И i-ro узла суммирования, вход переноса сумматора соединен с первыми входами третьих элементов И i-x узлов суммирования и первым входом элемента И узла переноса, выход коJ5 торого соединен с первым входом элемента ИЛИ узла переноса, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ (М-1)-го узла суммирования, выход первого элемента ИЛИ i-ro

20 узла суммирования соединен с первыми входами вторых элементов И и ИЛИ (i+1)-го узла суммирования, выход третьего элемента И i-ro узла суммирования соединен с вторым входом

25 второго элемента ИЛИ i-ro узла мнрования, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ i-ro узла суммирования, о т личающийС Я тем,

30 что, с целью упрощения сумматора, выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ i-ro узла суммирования соединен с первым входом четвертого и вторым входом второго элементов И i-ro узла

-. суммирования, вход переноса сумматора соединен с вторым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ нулевого узла суммирования, выход элемента И нулевого узла суммирования еоедплп нен с вторыми входами вторых элементов И и ИЛИ первого узла суммирования, выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ нулевого узла суммирования соединен с вторыми входами третьего 45 и четвертого элементов И первого узла суммирования, выходы четвертых элементов И с первого по (М-2)-й узлов суммирования соединены с вторыми входами третьих и четвертых яле50 ментов И с второго по (М-1)-й узлов суммирования соответственно, выход четвертого элемента И (М-1)-го узла суммирования соединен с вторым входом элемента И узла переноса.