Устройство для сложения п-разрядныхдЕСяТичНыХ чиСЕл Советский патент 1981 года по МПК G06F7/49 

1

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной техни-ке и может быть использовано в специализированных вычислительных машинах.

Известно устройство для сложения десятичных чисел, содержащее п-последовательно соединенных в кольцо шинами переноса двоично-десятичных декад сумматоров, D-триггеров, элементов ИЛН, элементов И, элементов задержки l.

Одйако в известном устройстве при суммировании двух десятичных цифр, сумма которых больше десяти, полученный в декаде код необходимо корректировать прибавлением к нему числа иесть. Это ведет к усложнению управления работой сумматора, к уменьшению его быстродействия. Кроме того, в декадах таких сумматоров используется двоичная система счисления, обладающая нулевой ошибкообнаруживающей способностью.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст ройство для сложения десятичных чисел, в котором количество тактов Коррекции результата суммирования

авно единице 2.

Недостатками устройства являются необходимость коррекции результата и использование в дёксщах кода ошибкообнаруживающёя способности.,

Цель изобретения - упрощение устройства суммирования десятичных чисел, повышение надежности его работы.

Поставленная цель достигается

0 тем, что в устройстве для сложения п-разрядных десятичных чисел, каждый i-й разряд которого содержит ( ,2,3, ...,п) четыре трехвходовых одноразрядных двоичных сумматора, 5 первый и второй входы koтopыx под-/ ключены соответственно к входам i-го разряда первого и второго операндов, а выходы сумматора подключены к вы- . ходам i-ro разряда устройства, при0чем, выход переноса первого.трехвходового одноразрядного двоичного сумматора i-ro разряда соединен с третьим входом второго трехвходового одноразрядного двоичного сумматора

5 i-ro разряда, выход переноса которого подключен к третьему входу третьего трехвхсдового oднopc,зpяднoгo двоичного сумматора i-ro разряда, выход переноса которого соединен с третьим

0 входом четвертого трехвходового однораэрядного двоичного сумматора -го разряда, выход переноса которо го подключен к выходу переноса i-ro разряда в (i+l)-ft разряд устройства содержит в каждом i-ом разряде элемент ИЛИ, выход которого подключен третьему входу первого трехвходовог одноразрядного двоичного сумматора i-ro разряда, а первый и второй вхо ды элемента ИЛИ подключены к выходам переноса соответственно второго и третьего трехвходовых одноразрядных двоичных сумматоров i-ro разряда В декадах сумматора для представления десятичных цифр используются фибоначиевые коды. Веса разрядов в декадах соответственно равны 1,2,3 и 5, причем .младших разряд каждой де кады соответствует разряду с весом для предыдущей декады. Десятичные цифры в такой системе счисления имеют вид, представленный в таблице. I При представлении используют нормальную форму чисел в фибоначиевой системе счисления: единица заносится в раз-ряд, вес которого максимально близок (но не больше) к числу, затем то же осуществляют для разности между числом и избранным весом и так далее З. , Из табл. 1 видно, что в первых трех разрядах немогут стоять подряд две единицы, это свойство используется .для контроля отсутствия искаженной информации. Наибольшее число, которое можно представить с помощью нормешьной формы в одной декаде 9, поэтому пере нос из одной декады в другую соответ ствует десятичному переносу между ра рядами, т.е. исключается коррекция результатов сложения в декгщах. Применение фибоначиевой системы счисления изменяет правила сложения кодов в разрядах декад. Сложение разрядов с весом 1 осуществляется по правилу 0 + 0 0. 0+ 1 1 1+ 1 О и формируется перенос в разряд с весом 2. Сложение разрядов с весом 2 осуществляется ио .указанному правилу и формируются переносы в разряды с весами 1 и 3. Сложение разрядов с весами 3 и 5 осуществляется по указанному правилу и форглируются соответственно переносы в разряды с весами 1 и 5 и 10 (в следующую дека.цу). На чертеже приведена функциональная схема одной декады устройства, состоящая из четырех трехвходовых одноразрядных двоичных сумматоров 1-4 и элемента ИЛИ 5. Одноразрядные сумматоры 1-4 представляют собой обычные в классической двоичной арифметике сумматоры, которые соответствуют разрядам с весами 1, 2, 3 и 5 и соединены между собой цепями переносов на основании правил суммирования в разрядах декады, т.е. перенос Р1 подается на вход сумматора 2, перенос Р2 - на вход сумматора 3 и через элемент ИЛИ на вход сумматора 1, перенос РЗ - на вход сумматора 4 и через элемент ИЛИ на вход сумматора 1, Р4 - перенос в следующую декаду. Элемент ИЛИ 5 введен для того, чтобы сумматор 1 имел три входа. Он не искажает результата суммирования, так как одновременно.переносы Р2 и РЗ возникнуть не могут вследствие того, что на выходы подаются коды в нормальной форме, т.е. наличие единиц во втором, третьем разрядах декады одновременно невозможно. На схеме не показаны входы установки нуля. Устройство работает следу ощим образом. Одновременно на входы декады устройства поступают суммируемые десятичные цифры А и В в нормальной форме системы Фйбоначи, формируются переносы и первая промежуточная сумма, затем осуществляется подсуммирование переносов, образование второй.промежуточной суммы и новых переносов и так до тех пор, пока не прекратится образование переносов и на выходах сумматоров, 1-4 не образуется код суммы. Если код суммы получится в нормализованной форме, то в дальнейшем этот код должен переписываться на норнормализатор, где с помощью операции свертки происходит нормализация кода результата. Пример суммирования 9 + 9 18. Первая промежуточная сумма 0000 Возникшие переносы Перенос в старшую екаду Код суммы од суммы после (ормализации При наличии переноса в данную декаду из млсшшей нужно выполнить еще одно сложение нормализованного кода суммы в данной декаде с этой единицей переноса. Таким образом, в отличие от известных ранее двоично-десятичных сумматоров в устройстве исклю чаэтся коррекция. В устройстве упрлчается схема узла сум1.1ирования десятичных чисел исключается аппаратура для коррекции и управления ею, соответственно повышается надежность работы узла, кроме того, упрощается его контроль за. счет ошибкообнаруживающей способ ности фибоначиевой системы счисления так как нет необходимости вводить до полнительные разряды, как в случае контроля по четности (нечетности). Формула изобретения Устройство для сложения п-разрядных десятичных чисел, каждый i-и раз ряд которого содержит (,2,3,..., п) четыре трехвходоьых одноразрядных двоичных су-мматора, первый и то рой входы которых подключены соответ ственно к входам i-ro разряда первого и второго операндов, а выходы сум мы подключены к выходам i-ro разряда устройства, причем выход переноса перв го трехвходового одноразрядного двоичного сумматора i-ro разряда соединен с третьим входом второго трехвходового одноразрядного двоичного сумматора i-ro разряда, выход переноса которого подключен к третьему входу третьего трехвходового одноразрядного двоичного сумматора i-ro разряда, выход переноса которого соединен с третьим входом четвертого трехвхюдового одноразрядового двоичного сумматора i-ro разряда выход переноса которого подключен к выходу переноса i-ro разряда в (i+l)-й разряд устройства, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит в каждом I-ом разряде элемент ИЛИ, выход которого подключен к третьему входу первого трехвходового одноразрядного двоичного сумматора -го разряда, а первый и второй входы элемента ИЛИ подключены к выходам переноса соответственно второго и третьего трехвходовых одноразрядных двоичных сумматоров i-ro разряда. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии 52-38367, кл. G Об F 7/385, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР № 488206, кл. G 06 F 7/385, 1975. 3.Стахов А.П. Введение в алгоритмическую теорию измерения. М., Советское радио, 1977, с. 105-123.

/у

I V

А М

л