Устройство для формирования группового переноса в сумматоре Советский патент 1976 года по МПК G06F7/50 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многоразрядных сумматорах. Известны устройства группового переноса в сумматорах, характеризующиеся невысоким быстродействием. Иаиболее близким к изобретению является устройство для формирования группового переноса в сумматоре, содержащее т формирователей вспомогательных функций, где т--количество разрядов в группе,входы которых соединены со входами устройства, и узел группового переноса, входы которого соединены с выходами формирователей вспомогательных функций. Невысокое быстродействие этого известного устройства вызвано необходимостью реализации схем, сложность которых быстро растет с увеличением числа разрядов в группе, прпчем это построение осуществляется на элементах с ограниченными функциональными возможностями (количество входов элемента, количество объединяемых по выходу элементов, нагрузочные способности и т. п.), что приводит к многоэтажности схемы и, как следствие, к потере быстродействия. Целью изобретения является повыщение быстродействия. В описываемом устройстве это достигается тем, что в нем узел групповоэлементовго переноса содержит И-ИЕ, объединенных по выходу, формирователи вспомогательных функций с первого по - -и содержат по пять объединенных по выходу двухвходовых элементов И-НЕ, причем выход t-ro формирователя /г 1, 2,..., - соединен с первым входом ;-го элемента ИНЕ узла группового переноса, первые входы первого, второго и третьего элементов И-НЕ t-ro формирователя вспомогательной функции соединены с шнной (21-1)-го разряда первого слагаемого, второй вход первого и первые входы четвертого и пятого элементов И-НЕ соединены с шиной (2i- 1)-го разряда второго слагаемого, вторые входы второго и четвертого элементов И-НЕ соединены с щиной 2с-го разряда первого слагаемого, а третьего и пятого элементов И-НЕ - с шиной 2с-го разряда второго слагаемого, (21- --И формирователи вспомогательных функций / . , „,т. (/ 1,2,- содержат по два двухвходовых элемента И-НЕ, объединенных по выходу, j 2/ + - -е формирователи вспомогательных функций содержат по четыре двухвходовых элемента И-НЕ, объединенных по выходу, причем первые входы первого и вто/трого элементов И-НЕ (2/+ --1-го формирователя вспомогательной функции соединены с шиной (4/ - 3) -X разрядов первого и второго слагаемых, а вторые входы - с шинами (4/ - 2)-х разрядов нервого и второго слагаемых, нервые входы нервого, второго, третьего и четвертого элементов Н-НЕ (./ + ,ift- 1и -|-го формирователя вспомогательной функции соединены с шинами соответственно (4/ -- 3) -го, (4/ - 2) -го, (4/ - 1) -го и 4/-го разрядов первого и второго слагаемых, выход /2/-4--;--l -го формирователя вспомогательной функции соединен со вторым входом 2/-ГО элемента И-НЕ узла группового переноса, выход ( 2/ + -р ) -го формирователя вспомогательной функции соединен со входами (2/ + 1) -го, (2/ + 2) -го, (2/ + 3) -го, .... - -} 1 ) -го элементов И-НЕ узла группового переноса, ко входу (- +1 |-го элемента И-НЕ узла группового переноса подключен перенос из предыдушей группы. На чертеже приведена схема описываемого устройства. Оно содержит т формирователей вспомогательных функций 1-8, где т - количество разрядов в грунпе, входы которых соединены со входами устройства, и узел группового переноса 9, входы которого соединены с выходами формирователей вспомогательных функций 1-8. Узел группового переноса 9 содержит ( -4-) элементов И-НЕ 10-14, объединенных по выходу. Формирователи вспомо1о I ,1т „ гательных функции 1-4 с первого по - -и содержат по пять объединенных по выходу двухвходовых элементов И-НЕ 15-19, причем выход f-ro формирователя 1-4( t 1, 2, соединен с нервым входом i-ro элемента И-НЕ 10-13 узла груннового переноса 9. Первые входы первого, второго и третьего элементов И-НЁ 15-17 t-ro формирователя вспомогательной функции 1-4 соединены с шиной (2i-1)-го разряда нервого слагаемого, второй вход нервого и первые входы четвертого и пятого элементов И-НЕ 15, 18 и 19 соединены с шиной (2f-1)-го разряда второго слагаемого. Вторые входы второго и четвертого элементов И-НЕ 16 и 18 соединены с шиной 2i-ro разряда первого слагаемого, а третьего и пятого элементов И-НЕ 17 и 19 - с шиной / -, I 2t-ro разряда второго слагаемого. I 2/ +- - - 1 )-е формирователи вспомогательных функций 5 и 7 ( / 1, 2,, - ) содержат два двухвходовых элемента И-НЕ 20 и 21, объединенных по выходу, f2j + )-e формирователи вспомогательных функций 6 и 8 содержат по четыре двухвходовых элемента И-НЕ 22-25, объединенных по выходу. Первые входы первого и второго элементов И-НЕ 20 и 21 ,2/-г-у - 1)-го формирователя вспомогательной функции 5 (7) соединены с шиной (4/ - 3)-х разрядов первого и второго слагаемых, а вторые входы - с шинами (4/ - 2)-х разрядов первого и второго слагаемых. Первые входы первого, второго, третьего и четвертого элементов И-НЕ 22-25 (f,. . fn , 2 -го формирователя вспомогатель2 У ной функции 6 (8) соединены с шинами соответственно (4/ - 3) -го, (4/ - 2) -го, (4/-1) -го и 4/-ГО разрядов первого и второго слагаемых. Выход ( - l -го формирователя вспомогательной функции 5 (7) соединен со вторым входом 2/-ГО элемента И-НЕ 11 (13) узла группового переноса 9. Выход ( 2/ - ) -го 2 у формирователя вспомогательной функции 6 (8) соединен со входами (2/-j-l)-ro, (2/ + 2) -го (2/ + 3) -го, . . ., ( Л -f I у го элементов И-НЕ 12-14 узла группового переноса 9. Ко входу (- + элемента И-НЕ ч. у 14 узла группового переноса 9 подключен перенос из предыдушей группы. На входы устройства поступают т разрядов исходных двоичных чисел А и В. Формирователи вспомогательных функций 1-4 с первого по и вырабатывают функции Cj ,/ .1 г. по формуле ( t 1, 2, . . ., - I Q bzi-i + аз;- dzi -f- fizi-ib i + + a2i02{-i + (2/ + -- Ij-e формирователи вспомогательных функций5и7 вырабатывают функции dj по формуле (/ 1,2,..., - I Л4;-3 47-3 + «47-2 б4/-2 (2/ формирователи вспомогательных функций 6 н 8 вырабатывают функции dj по формуле 2/+ - - 4;-3 &4/-3 + а4;-2 &4у-2 + + .l -f «4; .

Используя функции Cj и dj, а также сигнал переноса е из предыдущей группы, узел группового переноса 9 вырабатывает сигнал группового переноса Е через данную группу по формуле

,+ С Д + С,а1 + + edldl.

Описываемое устройство обладает большим быстродействием, чем известное, при одинаковом числе разрядов в группе.

Формула изобретения

Устройство для формирования группового переноса в сумматоре, содержащее т формирователей вспомогательных функций, где т - количество разрядов в группе, входы которых соединены со входами устройства, и узел группового переноса, входы которого соединены с выходами формирователей вспомогательных функций, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия,

(т . 1

узел группового переноса содержит i -+1

элементов И-НЕ, объединенных по выходу, формирователи вспомогательных функций с

/к „. ,.

первого по -- -и содержат по пять объединенных по выходу двухвходовых элементов И-НЕ, причем выход t-ro формирователя

( i 1, 2,... .,- j соединен с первым входом i-ro элемента И-НЕ узла группового переноса, первые входы первого, второго и третьего элементов И-НЕ i-ro формирователя вспомогательной функции соединены с щиной 11-1)-го разряда первого слагаемого, втооой вход первого и первые входы четвертого и |;1ятого элементов И-НЕ соединены с шиной {11-1)ГО разряда второго слагаемого, вторые входы второго и четвертого элементов И-НЕ соединены с шиной 2t-ro разряда первого слагаемого, а третьего и пятого элементов И-НЕ - с шиной 2i-ro разряда второго

слагаемого, f 2/ + - О формирователи

вспомогательных функций (, 2,

т - содержат по два двухвходовых элемента И-НЕ, объединенных по выходу (.2/-i+ - I -е формирователи вспомогательных

функций содержат по четыре двухвходовых элемента И-НЕ, объединенных по выходу,

причем первые входы первого и второго элементов И-НЕ ( 2/ -|- - - 1 j-ro формирователя вспомогательной функции соединены с шиной (4/ - 3) -X разрядов первого и второго

слагаемых, а вторые входы - с шинами (4/ - 2) -X разрядов первого и второго слагаемых, первые входы первого, второго, третьего

и четвертого элементов И-НЕ ( 2/ + - -го

формирователя вспомогательной функции соединены с шинами соответственно (4/ -3)-го, (4/ - 2)-го, (4/-1)-го и 4у-го разрядов первого и второго слагаемых, выход ( 2/ + --

-iVro

формирователя вспомогательной

функции соединен со вторым входом 2/-го элемента И-НЕ узла группового переноса, выход

(2/-J--)-го формирователя вспомогатель 2 /

ной функции соединен со входами (2/ -f- 1) -го,

(2/ + 2) -го, (2/ + 3) -го,, ( + 1) -го

элементов И-НЕ узла группового переноса, ко

- -f 1 ) -го элемента И-НЕ узла

входу

группового переноса подключен перенос из предыдущей группы.