УСТРОЙСТВО ПЕРЕНОСА ДЛЯ ДВОИЧНЫХ СУММАТОРОВ Советский патент 1968 года по МПК G06F7/50 

Известны устройства переноса для двоичных сумматоров, выполненные на полупроводниковых ключевых элементах.

В предложенном устройстве нень сквозного переноса вынолнена из последовательно соединенных диодов, причем вторичная обмотка трансформатора г-го разряда через сопротивление соединена нараллельно с разрешающим диодом, включенным встречно развязывающему диоду i-j-1-ro разряда; первичная обмотка через диод соединена с выходами эмиттерных повторителей, один из которых через диод подключен к общей анодной точке соединения диодов цепи сквозного переноса; а формирователь импульса переноса и .считывающий элемент через развязывающие диоды подключены к общей катодной точке соединения диодов цепи сквозного переноса.

Это 1нозволяет сократить количество оборудования, повысить быстродействие сумматора, увеличить надежность его работы.

На чертеже нриведена принципиальная схема предлагаемого устройства переноса «; на четырех разрядах.

Последовательно включенные полупроводниковые диоды / и 2 образуют цень сквозного переноса «I. В разряде диод / охвачен цепочкой из сопротивления 3 и вторичной обмотки 4 трансформатора. Первичная обмотка 5 этого же трансформатора с диодом 6 образует вентильный элемент, унравляемый эмиттерными повторителями 7 и 8.

Диоды 2 предус лотрег1Ы для предотвращения передачи информации и обратиом наиравлгиии. Ключевые элементы 9 служат для формироваиия импульсов переноса «I.

Диоды 10, 11 и 12 мвляются развязывающилп. Пороговый элемент 13, предназначен для считывания и формирозаиия импульсов переноса Я; и HI .

Логические элементы 14 (на входах повторителей 7) реализуют нулевую функцию () Р, элемеиты 15 - функцию (А В -}-AiBj} Р, а элементы 16 (на входе .9) - функцню . Здесь «Я и «С озиачают регистровые имиульсы разрешения переноеа и операции сложения (на «S.v. 1«Я н Вх.2«Су соответственно) и могут принимать значения «1 либо «О.

Работа схе,ы переноса заключается в следующем.

Пусть в некоторый момеит входы 14 и 15 поданы А, Л; и BI, В от соответствующих разрядных триггеров регистров слагаемых чисел. При этом согласно правнлу сложения в разрядах, для которых 1, в цепи переноса должен быть иодготовлен путь для прохождения импульса «1 от иредыдущего к следующему разряду.

Осуществляется это в результате протекания импульса тока через диод 1 данного разряда в прямом направлении по цепочке, состоящей из диода 1, сопротивления 3 и вторичной обмотки 4 трансформатора.

Импульсный ток в данной цепочке вызывается трансформированным з обмотке 4 импульсным папряжепием, возникаемым в момент, когда по регистровому входу ВхЛ нодается импульс разрешения «I и соответственно выполняются следующие условия: (Л + Л;5|) Р -. 1 для элементов 7 (по входу 14) и (ЛД -f ДД)Я 0 для элементов S (по входу 15). Указанные условия означают появление положительного минимума напряжения на выходе повторителя 7 и установление низкого (нулевого) уровня на выходе 8.

Если разрешение на перенос «I имеется для группы последовательных разрядов, то в подготовительном этапе цепь переноса будет состоять из диодов 2 и /, включенных в проводящем состоянии. Импульс переноса «I, возникающий в одном из младших разрядов, распространяется по указанной цепи переноса с большой скоростью и завершает свой путь перед разрядом, для которого (А ) 0, и диод ) оказывается запертым.

При этом имеет место следующее обратное явление. На выходе повторителя 8 выступает импульс напряжения положительной полярности (Л J (5)Р 1, а на выходе повторителя 7 устанавливается низкий (нулевой) уровень, соответствующий (Л; . 5) Р 1. В результате диод 6 оказывается включенным в обратном направлении, и импульс напряжения не трансформируется во вторичную обмотку 4.

Формирование импульсов переноса Я и П, участвующих в образовании поразрядных сумм, осуществляется согласно формуле HI -- 4- (AI + BI) Ht-i посредством пороговых элементов 13, включенных через диоды 11 к общим точкам в цепи переноса. РЬгпульс переноса «I возникает в разряде, для которого Л .

Сумма двух чисел в сумматоре с рассмотренной цепью сквозного переноса может быть образована в регистре на триггерах (см. чертеж) по следующему правилу:

Si (A,B + A,B,) f (Л5, + Л;в,)/7г-1,

где Si представляет полную сумму i-ro разряда («1 либо «О).

Полноразрядная сумма двух чисел соответственно будет представлена как

5 Я5г

i т.п

особенностью устройства переноса наряду с показателем весьма высокого быстродействия, обусловленного, в основном, применепием высокочастотных диодов в цепи

сквозного переноса взамен насыщающихся

триодов, является практически неизменность

амплитуды и длительности импульса переноса

при максимальной длительности пути пробега. Осуществляется это благодаря парной компенсации падений напряжений на диодах 1 и 2, имеющих противоположные полярности, а также должной организации управления и выбора параметров импульсов «Р и «С.

В результате значительно повышается надежность функционирования устройства переноса, а следовательно, и сумматора в целом. Устройство переноса может работать также

с отрицательным импульсом. Для этого необходимо менять полярность соответствующих диодов и обмоток трансформаторов.

Предмет изобретения

Устройство переноса для двоичных сумматоров, содержащее трансформаторы, развязывающие и разрешающие диоды, эмиттерные повторители управления переносом, формирователи импульса переноса, а также считывающие элементы, отличающееся тем, что, с целью сокращения числа схемных элементов, увеличения быстродействия, повышения надежности работы сумматора, цепь сквозного переноса выполнена из последовательно соединенных диодов, причем вторичная обмотка трансформатора г-го разряда через сопротивление соединена параллельно с разрешающим диодом, включенным встречно развязывающему диоду /-f 1-го разряда; первичная обмотка

через диод соединена с выходами эмиттерных повторителей, один из которых через развязывающий диод подключен к общей анодной точке соединения диодов цепи сквозного -переноса; а формирователь импульса переноса и считывающий элемент через развязывающие диоды подключены к общей катодной точке соединения диодов цепи сквозного переноса.

П,- /7, ni.iД,2 ni,2 BX.IP BX.2C