Комбинационный двоичный сумматор Советский патент 1993 года по МПК G06F7/50 

Описание патента на изобретение SU1795453A1

транзита .переноса 6.12 и блок формирования ускоренного переноса 5.8.

Изобретение позволяет осуществить быстрое суммирование многоразрядных

двоичных чисел путем организации параллельных переносов для каждого разряда группы сумматора и организации ускоренного межгруппового переноса. 1 ил.

Похожие патенты SU1795453A1

название год авторы номер документа
Комбинационный двоичный сумматор 1979
  • Бушуев Михаил Константинович
  • Шагурин Игорь Иванович
  • Болдырев Владимир Петрович
  • Савотин Юрий Иванович
SU922729A1
Трехвходовой параллельный сумматор 1983
  • Витер Владимир Васильевич
  • Гурьянов Анатолий Васильевич
  • Мищенко Валентин Александрович
SU1136150A1
Блок переноса для матричного сумматора 1982
  • Попов Юрий Алексеевич
  • Юшкетов Михаил Григорьевич
  • Голотюк Олег Николаевич
SU1061135A1
Двоично-десятичный сумматор 1990
  • Баран Юрий Александрович
  • Шостак Александр Антонович
SU1728859A1
Устройство для суммирования двоично-десятичных кодов 1976
  • Пухов Георгий Евгеньевич
  • Синьков Михаил Викторович
  • Закидальский Анатолий Иванович
  • Владимиров Василий Александрович
  • Рябинин Юрий Михайлович
  • Габелко Владимир Кириллович
  • Нифонтов Николай Борисович
SU691851A1
Арифметико-логическое устройство 1978
  • Цесин Борис Вульфович
  • Шостак Александр Антонович
SU922727A1
Устройство для деления 1988
  • Жалковский Андрей Антонович
  • Шостак Александр Антонович
  • Шпаков Леонард Орестович
SU1681303A1
Параллельный комбинационныйСуММАТОР 1978
  • Вълков Красимир Георгиев
  • Корнейчук Виктор Иванович
  • Тарасенко Владимир Петрович
  • Цветанов Иван Доситеев
  • Цонев Володя Христов
SU798827A1
Устройство для умножения 1987
  • Бохан Владислав Федорович
  • Дербунович Леонид Викторович
  • Либерг Игорь Геннадиевич
SU1501043A1
Устройство для умножения двоичных чисел 1988
  • Дрозд Александр Валентинович
  • Полин Евгений Леонидович
  • Шапо Феликс Семенович
  • Огинский Владимир Николаевич
  • Дрозд Юлия Владимировна
SU1532918A1

Реферат патента 1993 года Комбинационный двоичный сумматор

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах цифровой обработки сигналов. Сумматор содержит m групп (,...,n) по восемь разрядов в каждой группе. Клж- дая группа содержит восемь одноразрядных комбинационных двоичных сумматоров 1.1-1.8, восемь блоков формирования разрядных сигналов генерации и транзита переноса 2.1-2.8, блок формирования внутригрупповых переносов 3, а также блок формирования межгруппового переноса 4. Блок 3 содержит одиннадцать блоков формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса 6.1-6.11 и семь блоков формирования ускоренного переноса 5.1-5.7. Блок 4 содержит блок формирования внутригрупповых сигналов генерации и

Формула изобретения SU 1 795 453 A1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении быстродействующих многоразрядных параллельных сумматоров в устройствах цифровой обработки сигналов.

Известно устройство для формирования сквозного переноса в параллельном сумматоре.

Недостатками устройства яв.ляются большой расход оборудования при использовании его в многоразрядном сумматоре; нерегулярность структуры, неоднородность связей между разрядами, затрудняющие реализацию устройства на однотипных узлах, в том числе на БИС; отсутствие организации группового переноса, что приводит к возрастанию задержки в цепи сквозного переноса с увеличением номера разряда.

Известен также комбинационный двоичный сумматор, содержащий m групп, в каждую из которых входят четыре одноразрядных комбинационный сумматора, четыре блока формирования разрядных сигналов генерации.и транзита переноса, блок формирования внутригрупповых переноса, содержащий цепочку последовательно включенных элементов ИЛИ-НЕ и блок формирования межгрупповых переносов,, содержащий шунтирующую цепь для передачи сигнала входного переноса группы в старший разряд и решающую схему о возникновении единицы переноса в данном разряде. Недостатком данного сумматора является различное и возрастающее с.номером разряда время образования результирующего сигнала суммы в каждом разряде группы из четырех разрядов.

Ближайшим к предлагаемому по своей технической сущности является комбинационный двоичный сумматор, содержащий m групп, причём каждая группа сумматора содержит п блоков формирования сигналов возникновения и запрета переносов, блок формирования внутригрупповых переносов, п блоков формирования суммы, а также блок формирования межгрупповых переносов. Недостатками данного устройства являются нерегулярность структуры блока формирования межгрупповых переносов и ориентированность устройства на применение ИС определенного типа, например, выполненных по И2Л-технологии, а именно применение логических элементов, имеющих несколько логически равнозначных выходов, что обеспечивает возможность широкого разветвления выходного сигнала .без промежуточных каскадов логики для его

усиления, применение элементов, допускающих объединение по выходу для реализации псевдоэлементов монтажное ИЛИ, что уменьшаетчисло каскадов логики в цепи формирования сигнала межгруппового переноса. Отсутствие указанных элементов снижает быстродействие устройства и ограничивает его область применения. Например, при критических требованиях к .потребляемой мощности предпочтение

имеет применение ИС, выполненных по КМОП-технологии. Особое внимание при этом необходимо уделить схемотехническому решению узлов, к которым предъявляют повышенные требования по быстродействию, с учетом особенностей КМОП ИС (зави- симость задержки переключения логического элемента от коэффициента нагрузки, малая нагрузочная способность и большая задержка переключения многовходовых элементов), В полной мере это относится к суммирующим устройствам, так как, например, в устройствах цифровой фильтрации для сжатия сигналов операции сложения составляют около 60%.

Цель изобретения - повышение быстродействия комбинационного двоичного сумматора за счет изменения взаимосвязей устройства.

Это достигается тем, что в комбинационном двоичном сумматоре, содержащем m групп (, ..,, п), причем каждая группа содержит восемь одноразрядных комбинационных двоичных сумматоров, восемь блоков формирования разрядных сигналов

генераций и транзита переноса, блок формирования внутригрупповых переносов, а также блок формирования межгруппового переноса, причем входы блоков формирования разрядных сигналов генерации и транзита переноса соединены с входными сигналами слагаемых соответствующих одноразрядных сумматоров, выходы блоков формирования разрядных сигналов генера- ции и транзита переноса соединены с соответствующими входами соответствующих разрядов блока формирования внутригрупповых переносов, входной перенос группы соединен с входом переноса первого одноразрядного сумматора, с входом переноса блока формирования внутригрупповых переносов и с входом переноса блока формирования межгруппового переноса, входы переносов одноразрядных сумматоров, начиная со второго, соединены с выходами ускоренных переносов соответствующих разрядов блока формирования внутригрупповых переносов, выходы одноразрядных сумматоров соединены с соответствующими выходными шинами суммы сумматора, блок формирования внутригрупповых переносов содержит одиннадцать блоков формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса и семь блоков формирования ускоренного переноса, блок формирования межгруппового переноса содержит один блок формирования внутригрупповых . сигналов генерации и транзита переноса и один блок формирования ускоренного переноса, в то время как каждый блок формирования ускоренного переноса содержит один элемент 2Й и один элемент 2 ИЛИ, причем первый вход элемента 2И соединен с входным сигналом транзита блока формирования ускоренного переноса, второй вход элемента 2И соединен с входным сигналом переноса блока формирования ускоренного переноса, первый вход элемента 2ИЛИ соединен с входным сигналом генерации блока

формирования ускоренного переноса, выход элемента 2И соединен с вторым входом элемента 2ЙЛИ, выход которого является выходным сигналом ускоренного переноса блока формирования ускоренного переноса, а каждый блок формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса содержит два элемента 2И и один элемент 2.ИЛИ, причем первый вход первого элемента 2Й соединен с входным сигналом транзита первой группы входов блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса, второй вход первого элемента 2 И соединен с первым входом второго элемента 2И и соединен с входным сигналом транзита второй группы входов блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита, выход первого элемента 2И является выход- ным сигналом транзита блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса, второй вход второго элемента 2И соединен с входным сигналом генерации первой группы входов блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса, первый вход элемента 2ИЛИ соединен с вводным сигналом генерации второй группы входов блока формирования внутригрупповых сигналов

генерации и транзита переноса, выход второго элемента 2И соединен с вторым входом элемента 2ИЛИ, выход которого является выходным сигналом генерации 5 блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита, причем входы генерации и.транзита первого блока формирования ускоренного переноса соединены с соответствующими входами первой группы

0 первого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита и являются входами генерации и транзита первого разряда блока формирования внутригрупповых переносов, выход первого бло5 ка формирования ускоренного переноса является выходом сигнала ускоренного переноса первого разряда блока формирования внутригрупповых переносов, входы генерации и транзита второй группы перво0 го, второго, третьего и четвертого блоков формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса являются входами генерации и транзита соответственно второго, четвертого, шестого и вось5 мого разрядов блока формирования внутригрупповых переносов, входы генерации и транзита первой группы второго блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса соединены

0 с соответствующими.входами второй группы пятого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса и являются входами генерации и транзита третьего разряда блока формиро5 вания внутригрупповых переносов, входы генерации и транзита первой группы третьего блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса соединены с соответствующими входами вто0 рой группы девятого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса и являются входами генерации и транзита пятого разряда блока формирования внутригрупповых перено5 сов, входы генерации транзита первой груп- пы четвертого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и. транзита соединены с соответствующими входами второй группы седьмого блока фор0 мирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита и являются входами генерации и транзита седьмого разряда блока формирования внутригрупповых переносов, выходы первого блока формирова5 ния внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса соединены с соответствующими входами первой группы пятого и шестого блоков формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита и входами генерации и транзита второго блока

формирования ускоренного переноса, выход которого является выходным сигналом ускоренного переноса второго разряда блока формирования внутригрупповых переносов, выходы второго блока формирования внутри- групповых сигналов генерации и транзита переноса соединены соответственно с входами генерации и транзита второй группы шестого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса, выходы, третьего блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса соединены с соответствующими входами генерации и транзита первой группы седьмого и восьмого блоков формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса и с входами генерации и транзита второй группы десятого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса, выходы четвертого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита соединены соответственно с входами генерации и транзита второй группы восьмого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса, выходы пятого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита соединены соответственно с входами генерации и транзита третьего блока формирования ускоренного переноса, выход которого является выходным сигналом ускоренного переноса третьего разряда блока формирования внутригрупповых переносов, выходы шестого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса соединены с соответствующими входами генерации и транзита четвертого блока формирования ускоренного переноса, с входами генерации и транзита первой группы девятого, десятого и одиннадцатого блоков формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса и являются выходными сигналами генерации и транзита первой группы блока формирования внутригрупповых переносов, выход четвертого блока формирования ускоренного переноса является выходным сигналом ускоренного переноса четвертого разряда блока формирования внутригрупповых переносов выходы седьмого блока формирования внутригрупповых Сигналов генерации и транзита переноса соединены с соответствующими входами второй группы одиннадцатого блока формирования внутригрупповых сигналов генераций и транзита переноса, выходы восьмого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса являются выходными сигналами генерации и

транзита второй группы блока формирования внутригрупповых переносов, выходы девятого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса соединены с соответствующими входами пятого блока формирования уско- ренного переноса, выход которого является выходным сигналом ускоренного переноса пятого разряда блока формирования внутригрупповых переносов, выходы десятого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса соединены с соответствующими входами шестого блока формирования ускоренного

переноса, выход которого является выходным сигналом ускоренного переноса шестого разряда блока формирования внутригрупповых переносов, выходы одиннадцатого блока формирования внутригрупновых сигналов генерации и транзита переноса соединены с соответствующими входами седьмого блока формирования ускоренного переноса, выход которого является выходным сигналом ускоренного

переноса седьмого разряда блока формирования внутригрупповых переносов, входы переносов всех блоков формирования ускоренного переноса, входящих в блок формирования внутригрупповых переносов,

соединены с входом переноса блока формирования внутригрупповых переносов, входы генерации и транзита первой группы двенадцатого блока формирования внутри- групповых сигналов генерации и транзита

являются входами генерации и транзита первой группы блока формирования межгруппового переноса, которые соответственно соединены с выходными сигналами генерации и транзита первой группы блока

формирования внутригрупповых переносов, входы генерации и транзита второй группы двенадцатого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита являются входами генерации и

транзита второй группы блока формирования межгруппового переноса, которые соответственно соединены с выходными сигналами генерации и транзита второй группы блока формирования внутригрупповых переносов, вход переноса восьмого блока формирования ускоренного переноса является входом переноса блока формирования межгруппового переноса, выходы двенадцатого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита соединены с соответствующими входами восьмого блока формирования ускоренного переноса, выход которого является выходом межгруппового переноса группы,

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Сумматор содержит m(,...,n) групп по восемь разрядов в каждой. Каждая группа содержит восемь одноразрядных комбинационных двоичных сумматоров 1.1-1.8, восемь блоков формирования разрядных сигналов генерации и транзита переноса 1.2-2.8, блок формирования внутригруппо- вых переносов 3, а также блок формирова- ния межгруппового переноса 4.

Входы блоков 2.1-2.8 соединены с входными шинами слагаемых ai,bi,...,ag, be соответствующих одноразрядных сумматоров 1.1-1.8, выходы блоков 2.1-2.8 соединены с входами генерации и транзита соответствующих разрядов блока 3, входной перенос группы Со соединен с входом переноса сумматора 1.1, с входом переноса блока 3 и с входом переноса блока 4. Входы переносов сумматоров 1.2-1.8 соединены с выходами ускоренных переносов соответствующих разрядов блока 3. Выходы сумматоров 1.1- 1.8 соединены с соответствующими выходными шинами суммы группы Sr-Ss.

Блок 3 содержит одиннадцать блоков формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита 6.1-6.11 и семь блоков формирования ускоренного переноса 5.1-5.7. Блок 4 содержит один блок форми- рования внутригрупповых сигналов генерации и транзита 6.12 и один блок формирования ускоренного переноса 5.8.

Каждый блок 5 содержит один элемент 2И 7 и один элемент 2ИЛИ 8, причем первый вход элемента 7 соединен с входным сигналом транзита 13 блока 5, второй вход элемента 7 соединен с входным сигналом переноса 12 блока 5, первый вход элемента 8 соединен с входным сигналом генерации 14 блока 5, выход элемента 7 соединен с вторым входом элемента 8, выход которого является выходным сигналом ускоренного переноса 15 блока 5.

Каждый блок 6 содержит два элемента 2И 9, 10.и один элемент 2ИЛИ 11, причем первый вход элемента 9 соединен с входным сигналом транзита 16 первой группы входов блока 6, второй вход элемента 9 соединен с первым входом элемента 10 и сое- динен с входным сигналом транзита второй группы входов 18 блока 6, выход элемента 9 является выходным сигналом транзита 20 блока 6, второй вход элемента 10 соединен с входным сигналом генерации первой труп- пы входов 17 блока 6, первый вход элемента 11 соединен с входным сигналом генерации второй группы 19 блока 6, выход элемента 10 соединен с вторым входом элемента 11,

выход которого является выходным сигналом генерации 21 блока 6.

Входы генерации и транзита блока 5.1 соединены, с соответствующими входами первой группы блока 6.1 и являются входами генерации и транзита первого разряда блока 3, выход блока 5.1 является выходом сигнала ускоренного переноса первого разряда блока 3, входы генерации и транзита второй группы блоков 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 являются соответствующими входами генерации и транзита соответственно второго, четвертого, шестого и восьмого разрядов блока 3, входы генерации и транзита первой группы блока 6.2 соединены с соответствующими входами второй группы блока 6.5 и являются входами генерации и транзита третьего разряда блока 3. входы генерации и транзита первой группы блока 6.3 соединены с Соответствующими входами второй группы блока 6.9 и являются входами генерации и транзита пятого разряда блока 3, входы генерации и транзита первой группы блока 6,4 соединены с соответствующими входами второй группы блока 6.7 и являются входами генерации и транзита седьмого разряда блока 3, выходы блока 6.1 соединены с соответствующими входами первой группы блоков 6.5 и 6.6 и входами генерации и транзита блока 5.2, выход которого является выходным сигналом ускоренного переноса второго разряда блока 3, выходы блока 6.2 соединены соответственно с входами генерации и транзита второй группы блока 6.6, выходы блока 6.3 соединены с соответствующими входами генерации и транзита первой группы блоков 6.7 и 6.8 и с входами генерации и транзита второй группы блока 6,10, выходы блока 6.4 соединены соответственно с входами генерации и транзита второй группы блока 6.8, выходы блока 6.5 соединены соответственно с входами генерации и транзита блока 5.3, выход которого является выходным сигналом ускоренного переноса третьего разряда блока 3, выходы блока 6.6 соединены с соответствующими входами генерации и транзита блока 5.4 с входами генерации и транзита первой группы блоков 6.9, 6.10, 6.11 и являются выходными сигналами генерации и транзита первой группы блока 3, выход блока 5.4 является выходным сигналом ускоренного переноса четвертого разряда блока 3, выходы блока 6.7 соединены с соответствующими входами .второй группы блока 6.11, выходы блока 6.8 являются выходными сигналами генерации и транзита второй группы блока 3, выходы блока 6.9 соединены с соответствующими входами блока 5.5, выход которого является выходным сигналом ускоренного

переноса пятого разряда блока 3, выходы блока 6.10 соединены с соответствующими входами блока 5.6, выход которого является выходным сигналом ускоренного переноса шестого разряда блока 3, выходы блока 6.11 соединены с соответствующими входами блока 5.7, выход которого является выходным сигналом ускоренного переноса седьмого разряда блока 3, входы переносов блоков 5.1-5.7 соединены с входом переноса блока 3. Входы генерации и транзита первой группы блока 6.12 являются входами генерации и транзита первой группы блока 4, которые соответственно соединены с выходи ыми сигналами генерации и транзита первой группы блока 3, входы генерации и транзита второй группы блока 6.12 являются входами генерации и транзита второй группы блока 4, которые соответственно соединены с выходными сигналами генерации и транзита второй группы блока 3, вход переноса блока 5.8 является входом переноса блока 4, выходы блока 6.12 соединены с соответствующими входами блока 5.8 выход которого является выходом межгруппового переноса группы.

Устройство реализовано в полузаказной КМОП БИС арифметического процессора, предназначенной для использования в спецвычислителе для цифровой обработки сигналов. Максимальное время суммирования 16-разрядного параллельного двоичного сумматора составляет менее 180 не при задержке базового одноразрядного сумматора 30 не и базового двухвходового логического элемента И, ИЛИ - 15 не.

Каждая отдельная группа сумматора работает следующим образом. По шинам слагаемых на входы блоков 2Л-2.В поступают соответствующие разряды слагаемых. Каждый блок 2 вырабатывает разрядные сигналы генерации и транзита переноса согласно выражениям

grarbi Pi ai+bj,

(1)

где ,.... 8,

ai, bi - входные операнды разряда;

д, pi - соответственно сигналы генерации и транзита переноса i-ro разряда.

Разрядные сигналы генерации и транзита поступают на соответствующие входы блока 3, где формируются параллельные (одновременные) переносы для каждого из одноразрядных сумматоров 1.2-1.8.

Известно, что для каждого 1-го разряда должно выполняться соотношение для вы- хОдного переноса:

Cj gi+gj.-iPi+gi-2PiPi-i+...+giPi...P2+C0Pi...Pi ,

(2)

где Ci - выходной перенос из 1-го разряда:

Со входной перенос младшего (первого) разряда.

Для двух соседних разрядов выражение (2) имеет вид:

C2rr g2n+g2n-1 -P2n+C2n-2P2n P2n-1 (3)

где ,.,,,4,

С2п - выходной перенос из старшего 2п-го разряда:

С2п-2 - входной перенос младшего (2п- 1}-го разряда:

P2n-i, д2п-1 - соответственно сигналы транзита и генерации переноса младшего разряда:

P2n, g2n - соответственно сигналы транзита и генерации переноса старшего разряда.

На основании (3) определится выражение для результирующих сигналов генерации и транзита переноса двух разрядов:

30

G g2n- -g2n-1 Р2п Р Р2п+Р2п-1,(4)

C2n G+C2n-2 -P

(5)

Из выражений (4), (5) следует, что при организации цепи ускоренного переноса два соседних разряда эквивалентны по логике одному разряду с сигналами генерации и транзита, соответствующими (4).

Блок 3 организован четырьмя каскадами блоков 5 и 6, что отражено на чертеже. Каждый блок 6 осуществляет выработку результирующих сигналов генерации и транзита согласно (4), причем сигналы

регенерации и транзита младшего разряда каждой пары разрядов поступают на соответствующие входы первой группы соответствующего блока 6, а сигналы генерации и транзита старшего разряда - на входы второй группы. Выходными сигналами генерации и транзита блоков 6 служат выходные сигналы блоков 2 и выходные сигналы блоков 6 предыдущих каскадов в качестве эквивалентной замены определенного числа

разрядов сумматора.

Каждый блок 5 вырабатывает сигнал ускоренного переноса согласно (5). На входы генерации и транзита блоков 5 поступают результирующие сигналы генерации и транзита всех разрядов, предшествующих разряду, для которого формируется ускоренный перенос в данном блоке 5.

В блоке 4 вырабатываются результирующие сигналы генерации и транзита всей группы и межгрупповой перенос. Формирование межгруппового переноса происходит следующим образом:

P(6.1)PiP2 G(6.1)g2+giP2

Р(6.2)РзР4

6()д4+дзР4

Р(6.3)Р5Ре G(6.3)g6+gsP6

. Р(6.4)Р7Р8

G(6.4)

Р(6.6)Р(6.1) P(6.2)PlP2P3P4

С()С(б.2)+0(6.1)х хР(6.2)д4+дзР4+(д2+д 1 Р2)РзР4

Р(6.8)Р(6.3)-Р(6.4)Р5РбР7Р8

G(6.8)G(6.4)+G(6.3) x хР(6.4)д8+д7Р8+(дб+дбРб)Р7Р8

Р(6.12)Р(6.6)х

If Р(6.8)Р1Р2РзР4Р5РбР7Р8(6)

G(6.12)G(6.8)+G(6.6)x

хР(6.8)д8+д7Р8+(дб+д5Рб)Р7Р8+

+ д4+дзР4-Кд2+д1Р2)х

хРзР4}Р5РбР7Р8 д8+д7Р8+дбР7Р8+ +95РбР7Р8 +д4Р5РбР7Р8 +дзР4РбРбР8 + +92РзР4Р5РбР7Р8 + д1Р2РзР4Р5РбР7Р8.

. (7)

Подставляя выражения (6),.(7) и (5), приходят к выражению (2), что подтверждает работоспособность устройства.

В первой группе сумматора с возрастанием номера разряда задержка в цепи фор- мирования ускоренного переноса возрастает. Для второй и последующих групп перенос в первый разряд- это выходной перенос предыдущей группы, а перенос во второй - восьмой разряды и выходной перенос группы сформируются через время, равное задержке блока формирования ускоренного переноса 5, т.к. сигналы всех блоков формирования разрядных сигналов

генерации и транзита 2 и всех блоков формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита б для второй и последующих групп уже выработаны. Таким образом, для каждого разряда второй и последующей групп предложенного сумматора организован параллельный (одновременный) перенос из предыдущей группы, соответственно одновременно в

0 разрядах в пределах группы, начиная со второй, формируются и результирующие значения сумм.

Предлагаемое устройство в отличие от устройства-прототипа позволяет формиро5 вать внутригрупповые и межгрупповые переносы на однотипных двухвходовых элементах, уменьшать коэффициенты нагрузки для блоков формирования разрядных сигналов генерации и транзита,

0 исключить промежуточные уровни логики при выработке ускоренных переносов, сэкономить оборудование, т.к. при выработке внутригрупповых и межгруппового переносов используются одни и те же элементы.

5 При реализации устройства-прототипа и предлагаемого устройства на элементах одного типа, например выполненных по КМОП-технологии, предлагаемое устройство обеспечивает выигрыш в быстродейст0 вии примерно в полтора раза.

Формула изобретения

Комбинационный двоичный сумматор,

содержащий m групп (, ..., п), причем каждая группа содержит восемь одноразрядных комбинационных двоичных сумматоров, восемь блоков формирования разрядных сигналов генерации и транзита

переноса, блок формирования внутригрупповых переносов, а также блок формирования межгруппового переноса, причем входы блоков формирования разрядных сигналов генерации и транзита переноса-соединены

с входными сигналами слагаемых соответствующих одноразрядных сумматоров, выходы блоков формирования разрядных сигналов генерации и транзита переноса соединены с соответствующими входами еоответствующих разрядов блока формирования внутригрупповых переносов, входной перенос группы соединен с входами переноса первого одноразрядного сумматора, с входом переноса блока формирования внутригрупповых переносов и с входом переноса блока формирования межгруппового переноса, входы переносов одноразрядных сумматоров, начиная с второго, соединены с выходами ускоренных переносов соответствующих разрядов блока формирования внутригрупповых переносов, выходы одноразрядных сумматоров соединены с соответствующими выходными шинами суммы сумматора, отличающий- с я тем, что, с целью повышения быстродействия, блок формирования внутригрупповых переносов содержит одиннадцать блоков формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса и семь блоков формирования ускоренного переноса, блок формирования межгруппового переноса содержит блок формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса и блок формирования ускоренного переноса, каждый блок формирования ускоренного переноса содержит элемент И и элемент ИЛИ, причем первый вход элемента И соединен с входным сигналом транзита блока формирования ускоренного переноса, второй вход элемента И соединен с входным сигналом переноса блока формирования ускоренного переноса, первый вход элемента ИЛИ соединен с входным сигналом генерации блока формирования ускоренного переноса, выход элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого является выходным сигналом ускоренного переноса блока формирования ускоренного переноса, а каждый блок формирования внутри- групповых сигналов генерации и транзита переноса содержит два элемента И и элемент ИЛИ, причем первый вход первого элемента И соединен с входным сигналом транзита первой группы входов блока формирования внутригруппрвых сигналов генерации и транзита переноса, второй вход первого элемента И соединен с первым вхо- дом второго элемента И и с входным сигналом транзита второй группы входов блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита, выход первого элемента И является выходным сигналом транзита блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса, второй вход второго элемента И соединен с входным сигналом генерации первой группы входов блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса/первый вход элемента ИЛИ соединен с входным сигналом генерации второй группы входов блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса, выход второго элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого является выходным сигналом генерации блока формирования внутри- групповых сигналов генерации и транзита, причем входы генерации и транзита первого блока формирования ускоренного переноса соединены с соответствующими входами первой группы первого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита и являются входами генерации .и

транзита первого разряда блока формирования внутригрупповых переносов, выход первого блока формирования ускоренного переноса является выходом сигнала ускоренного переноса первого разряда блока

0 формирования внутригрупповых переносов, входы генерации и транзита второй группы первого-четвертого блоков формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса являются входами

5 генерации и транзита соответственно второго, четвертого, шестого и восьмого разрядов блока формирования внутригрупповых переносов, входы генерации и транзита первой группы второго блока формирова0 ния внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса соединены с соответствующими входами второй группы пятого блока формирования внутригрупповых сиг- . налов генерации и транзита переноса и яв5 ляются входами генерации и транзита третьего разряда блока формирования внутригрупповых переносов, входы генерации и транзита первой группы третьего блока формирования внутригрупповых сигналов

0 генерации и транзита переноса соединены с соответствующими входами второй группы девятого блока формирования внутри- групповых сигналов генерации и транзита переноса и являются входами генерации и

5 транзита пятого разряда блока формирования внутригрупповых переносов, входы ге- нерации и транзита первой группы четвертого блока, формирования внутри- групповых сигналов генерации и транзита

0 соединены с Соответствующими входами второй группы седьмого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита и являются входами генерации и транзита седьмого разряда блока формиро5 вания внутригрупповых переносов, выходы .первого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса соединены с соответствующими входами первой группы пятого и шестого

0 блоков формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита и входами генерации и транзита второго блока формирования ускоренного переноса, выход которого .является выходным сигналом

5 ускоренного переноса второго разряда блока формирования внутригрупповых переносов, выходы второго блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса соединены соответственно с входами генерации и транзита второй группы шестого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса, выходы третьего блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса соединены с соответствующими входами генерации и транзита первой группы седьмого и восьмого блоков формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса и с входами генерации и транзита второй группы десятого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса, выходы четвертого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита соединены соответственно с входами генерации и транзита второй группы восьмого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса, выходы пятого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита соединены соответственно с входами генерации и транзита третьего блока формирования ускоренного переноса, выход которого является выходным сигналом ускоренного переноса третьего разряда блока формирования внутригрупповых переносов, выходы шестого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса соединены с соответствующими входами генерации и транзита четвертого блока формирования ускоренного переноса, с входами генерации и транзита первой группы девятого, десятого и одиннадцатого блоков формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса и являются выходными сигналами генерации и транзита первой группы блока формирования внутригрупповых переносов , выход четвертого блока формирования ускоренного переноса является выходным сигналом ускоренного переноса четвертого разряда блока формирования внутригрупповых переносов, выхрды седьмого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса соединены с соответствующими входами второй группы одиннадцатого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса, выходы восьмого блока формирования внутригрупповых сигналов генераций и транзита переноса являются выходными сигналами генерации и транзита второй группы блока формирования внутригрупповых переносов, выходы девятого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса соединены с соответствующими входами пятого блока формирования ускоренного переноса, выход которого является выход- 5 ным сигналом ускоренного переноса пятого разряда блока формирования внутригрупповых переносов, выходы десятого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса соединены

0 с соответствующими входами шестого блока формирования ускоренного переноса, выход которого является выходным сигналом ускоренного переноса шестого разряда блока формирования внутригрупповых пе5 реносов, выходы одиннадцатого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита переноса соединены . с соответствующими входами седьмого блока формирования ускоренного переноса,

0 выход которого является выходным сигналом ускоренного переноса седьмого разря- да блока формирования внутригрупповых переносов, входы переносов всех блоков формирования ускоренного переноса, вхо5 дящих в блок формирования внутригрупповых переносов, соединены с входом переноса блока формирования внутригрупповых переносов, входы генерации и транзита первой группы двенадцатого блока

0 формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита являются входами генерации и транзита первой группы блока формирования межгруппового переноса, которые соответственно соединены с вы5 ходными сигналами генерации и транзита первой группы блока формирования внутри- групповых переносов, входы генерации и транзита второй группы двенадцатого блока формирования внутригрупповых сигна0 лов генерации и транзита являются входами генерации и транзита второй группы блока формирования межгруппового переноса, которые соответственно соединены с выходными сигналами генерации и транзита

5 второй группы блока формирования внутри- групповых переносов , вход переноса восьмого блока формирования ускоренного переноса является входом переноса блока формирования межгруппового переноса,

0 выходы двенадцатого блока формирования внутригрупповых сигналов генерации и транзита соединены с соответствующими входами восьмого блока формирования ускоренного перекоса, выход которого являет5 ся выходом межгруппового переноса группы.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1993 года SU1795453A1

Устройство для формирования сквозного переноса в паралленом сумматоре 1977
  • Демин Леонид Павлович
  • Зорин Сергей Евгеньевич
SU625205A1
кл
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков 1922
  • Асафов Н.И.
SU6A1
Комбинационный двоичный сумматор 1979
  • Бушуев Михаил Константинович
  • Шагурин Игорь Иванович
  • Болдырев Владимир Петрович
  • Савотин Юрий Иванович
SU922729A1
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков 1922
  • Асафов Н.И.
SU6A1

SU 1 795 453 A1

Авторы

Кравцов Владимир Рувимович

Васина Елена Николаевна

Даты

1993-02-15Публикация

1990-03-19Подача