Сумматор по модулю Советский патент 1977 года по МПК G06F7/50 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в вычислительных машинах и системах работающих в непоэиционной и позиционной системах счисления, в системах контроля передачи дискретной информации и системах контроля вьиислительных машин при построении сумматоров по произвольному модулю.

Известны устройства для выполнения операции вычитания на сумматоре обратного кода с дополнительными связями, в которых вычитание заменяется сложением уменьшаемого с дополнением вычитаемого до модуля сумматора f 1 .

Однако необходимость перевода вычитаемого в дополнение до модуля сумматора значительно увеличивает время вьтолнения операции вычитания по сравнению с временем выполнения сложения.

Наиболее блисзким к изобретению является сумматор по модулю, содержащий позиционный и непозиционныр1,г сумматоры, блок инвертирования кода, блок переполнения позиционного сумматора, группы элементов И и , причем входы блока инвертирования кода сое-

динены с шинами первого числа,управляющий вход блока, инвертирования кода - с шиной управления, а выходы - с первой группой входов позиционного сумматора, вторая группа входов которогоГсоединена с шинами второго числа, а третья группа входов - с шинами кода дополнения модуля, Выходы позиционного сумматора соединены с входами блока переполнения позиционного суммйтора и первыми входами элементов И первой группы, вторые входы которых подключены к первому выходу блока переполнения позиционного сумматора, а выходы - к первым входам группы элементов ИЛИ, вторые входы которой соединены с выходами элементов И второй группы, а выходы являются выходами сумматора по модулю. Первые нходы элементов И второй группы подключены к выходам непозиционного сумматора, а вторые входы - к второму выходу блока переполнения позиционного сумматора 2 .

В этом устройстве к результату сложения - вычитания добавляется дополнение модуля Р до ближайшего числа, кратного 2, где m - количество разрядов двоичного сумматора. В зависимости от кода сложения-вычитания прямое или инверсное значение первого операнда складывается с вторым операндом на позиционном сумматоре, а по значению выхода старшего разряда позиционного сумматора определяется истинный результат снимаемый либо с позиционного сумматора, либо с непрзиционного, соединенного последовательно с позиционным, к которому добавляется дополнение модуля Р до ближайшего числа, кратного 2 . Вьгцод старшего, разряда позиционного сумматора определяет, произошел ли ,в результате сложения-вьгаитання переход через модуль Р сумматора. Однако, если истинный результат формируется на непозиционной части сумматора, то время образования истинного результата складывается из времени сложения на позиционном сумматоре и времени сложения сум мы с дополнением Р. Цель изобретения - повышение быстродей ствия в связи с сокращением времени фор- мированкя истинного результата. Достигается это благодаря тому, что пер вая группа входов позиционного сумматора подключена к выходам блока инвертирования кода, а вторая группа входов - к шинам второго числа. На чертеже дана блок-с}сема предлагаемо го сумматора по модулю. Она содержит блок 1 инвертирования кода, шины 2 первого числа, шины управления 3, позиционный сумматор 4, непозиционный сумматор 5, блок 6 переполнения позиционво го сумматора 4, первую группу 7 элемен-i тов И, вторую группу 8 элементов И, группу 9. элементов ИЛИ, объединяющую выходы группы 7 к 8 элементов И, шины 10 второго числа и шины кода дополнения модуля Р. ,. Шины 2 первого числа подключены к входам блока 1 инвертирования кода, к другим входам которого подключена шина управления 3, а к выходам подключены первые группы входов позиционного и непозиционного сумматоров 4 и 5, вторые группы вхо.дов которых подключены к шинам 10 второг числа. Третья группа входов позиционного сумматора 4 подключена к шинам 11 кода дополнения модуля , Выход переполнения позиционного сумматора 4. соединен с входом блока 6 переполнения позиционного сумматора 4. Выходы непозиционного и позиционного сумматоров 4 и 5 соединены соответст венно с первыми входами элементов И и пе вой н второй групп 7 и 8, вторые входы которьпс подключены соответственно к второму 57 2 и первому выходам блока переполнения 6 позиционного сумматора 4. Блок 1 инвертирования кода пропускает инверсное значение первого числа при наличии управляющего сигнала на шине управления 3, которое затем подается одновременно на входы позиционного и непозиционного сумматоров 4 и 5 совместно со вторым числом. На третий вход позиционного сумматора 4 подается код дополнения модуля Р. Блок переполнения 6 позиционного сумматора 4 управляет переключением групп 7 и 8 элементов И для формирования истинного результата сложения-вычитания по модулю р. на группе 9 элементов ИЛИ. В случае, когда имеет место переполнение позиционного сумматора 4, сигнал с выхода переполнения этого сумматора поступает на вход блока переполнения 6 позиционного сумматора 4 и тот подает разрешающий сигнал на входы элементов И первой группы 7 и запрешаюший сигнал - на входы элементов И второй группы 8,. и, таким образом, на выход сумматора по модулю подается значение, сформированное позиционным сумматором 4.- В том случае, когда нет переполнения позиционного сумматора, сигнал с выхода этого сумматора на блок переполнения 6 не поступает, и тот подает разрешающий сигнал на входы элементов И второй группы 8, подключая, тем самым, к выходу устройства выход непозиционного сумматора 5. Элементы И первой группы 7 будут в это время закрыты запрещающим сигналом с выходов блока переполнения 6 позиционного сумматора 4. При отсутствии сигнала на шине управления 3 блок 1 инвертирования кода пропускает на входы позиционного и непозипионного сумматоров 4 и 5 прямое значение первого числа. В работе остальных блоков устройства изменений не происходит. Сумматор по модулю осуществляет в этом случае сложение двух чисел. Использование изобретения, обеспечивающего работу модульного сумматора по любому из допустимых разрядностей модулей, позволяет сократить время выполнения модульного сложения-вычитания за счет параллельной подготовки результата. Формула изобретения Сумматор по модулю, содержащий позиционный и непозиционный сумматоры,блок инвертирования кода, 6wioK переполнения позиционного сумматора, группы элементов И |И ИЛИ, причем входы блока инвертирования кода соединены с шинами первого числа, управляющий аход блока инвертирования кода - с шиной управления, а выходы - с пэрвой группой входов позиционного сумматора, вторая группа входов которого соединена с шинами второго числа, а третья группа входов - с шинами кода дополнения модуля, выходы позиционного сумматора соединены с входами блока переполнения позиционного сумматора и первыми входами элеITUnUUrtT rментов И первой группы, i вторые входы которых подключены к первому выходу блока переполнения позиционного сумматора, а вь ходы - к первым входам группы элементов , ИЛИ, вторые входы которой соединены с выходами элементов И второй группы, а выходы являются выходами сумматора по моцулю, первые входы элементов И второй группы подключены к выходам непозициониого сумматора, а вторые входы - к. второму выходу блока переполнения no3HnHOfiFioro сум:матора,|о тли чающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, первая t pynna входов позиционного сумматора подключена к выходам блока инвертирования кода, а вторая группа входов - к ШНЕШМ второго числа Источники информации, принятые во внимание при экспертизе : 1,Акушский И. Я., Юдшхкий Д. И. Машинная арифметика в остаточных классах. М..., Сов. радио, 1968, с. 311-322. 2.Авторское свидетельство СССР № 33246О, кл. G 06 F 7/5О, 1970.