Устройство для сложения Советский патент 1982 года по МПК G06F7/50 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ

Изобретение относится к вычислительной технике и быть использовано в вычислительных устройствах, осуществляющих операцию алгебраического сложения чисел, представленных в прямом двоичном коде. Известно устройство для сложения двух чисел, содержащее два регистра один из которых счетный, соединенные своими выходами через схему сравнения с входом схемы И, второй вход которо подключен к выходу генератора импуль сов , а выход - ко входам счетного регистра, а также дополнительного счетчика-регистра 1 . Однако оно может оперировать только положительными числами, а при вычислении с разными знаками необходима предварительная селекция большего из чисел. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сложения, содержащее генератор импульсов, счет- чик первого и второго слагаемых. счетчик-сумматор, дешифраторы нуля, входы которых соединены с выходами счетчиков слагаемых, триггеры знака слагаемых, сумматор по модулю два, элементы И, ИЛИ, НЕ 2. Недостатками известного устройства являются большой объем оборудования и низкое быстродействие. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее генератор импульсов, счетчики первого и BTOporcTi слагаемых, первый и второй дешифраторы нуля, триггеры знака слагаемых, сумматор по модулю два, элементы И, ИЛИ, НЕ, при этом первый вход первого элемента И соединен с выходом генератора импульсов, выходы счетчиков первого и второго слагаемых.соединены со входами первого и второго дешифраторов нуля соответственно, выходы которых под39ключены к входам первого элемента ИЛИ, выходы первого и второго триггеров знака слагаемых соединены со входами сумматора по модулю два и с первыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, выход сумматора по модулю два подключен к входу элемента НЕ, содержит сумматор и триггер установки, причем первый вход триггера установки соединен с Установочным входом устройства, второй вход - с выходом первого элемента ИЛИ, а выход - с вторым входом первого элемента И, третий вход которого подключен к выходу элемента НЕ, а выход - к счетным входам счетчиков первого и второго слагаемых, выходы этих счетчиков подключены к входам сумматора, выход которого является выходом результата сложения устройства, выходы первого и второго триггеров знака слагаемых подключены к входам четвертого элемента И, выход которого соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ, выход последнего является выходом знака устройства, выход первого дешифратора нуля соединен с вторым входом третьего элемента И, а выход второго дешифратора - со вторым входом второго элемента И, выход первого элемента ИЛИ подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ второй вход которого подключен к вы ходу сумматора по модулю два, а выход - к шине индикации окончания сл жения устрой.ства. На чертеже представлена структур ная схема устройства для сложения.. Устройство содержит генератор 1 импульсов счетной частоты,вычитающи счетчик 2 первого слагаемого,в кото рый записывается модуль первого чис ла, триггер 3 знака первого слагаемого, вычитающий счетчик Ц второго слагаемого,в который записывается модуль второго числа, триггер 5 зна ка второго слагаемого, сумматор 6 первого и второго слагаемых дешифра тор нуля 7 и 8, соответственно первого и второго слагаемых, сумматор 9 по модулю два, триггер установки 10, элементы И 11-1, элементы ИЛИ 15-17, элемент НЕ 18, Устройство работает следующий образом. С генератора на вход элемента И 11 постоянно поступают импульсы счетной частоты, Перед началом работы импульс установки по шине 19 устанавливает триггер 10 в такое состояние, при котором на вход элемента И 1 1 поступает разрешающий потенциал. Этот же импульс заносит коды чисел в счетчики 2 и , и коды знаков этих чисел в триггеры 3 и 5 знака слагаемых. В случае равенства знаков (оба положительны или отрицательны) чисел на выходе сумматора 9 по модулю два возникает разрешающий потенциал, который через элемент НЕ 18, в качестве запрещающего потенциала, поступает на третий вход элемента И 11 и, таким образом,.импульсы счетной частоты на входы счетчиков первого и второго слагаемых 2 и k не поступают и на выходе сумматора 6 сразу же возникает результат суммы двух слагаемых. Так как в случае равенства знаков чисел процесс суммирования осуществляется за один такт, то разрешающий яотенциал с выхода сумматора 9 по модулю два через элемент ИЛИ 16 поступает на выход 20 индикации окончания вычислений устройства. Знак суммы чисел вырабатывается элементом И 13 и через элемент ИЛИ 17 поступает на выход 21 знака устройства. В случае чисел, отличающихся по знаку, на вход элемента И 11 поступает разрешающий потенциал с сумматора 9 по модулю два через элемент НЕ 18. При этом импульсы счетной частоты с выхода элемента И 11 поступают на счетные входы счетчиков первого и второго, слагаемых 2 и 4. При этом счетчики работают на вычитание занесенных в них кодов чисел. При обнулении счетчика меньшего из ела-; гаемых на выходе соответствующего дешифратора О возникает разрешающий потенциал, который поступает на вход элемента 12 или 1, а также через элемент ИЛИ 15 на установочный вход триггера 10, меняя его состояние на противоположное и, таким образом прекращая прохождение импульсов счетной частоты через элемент И 11 на счетные входы счетчиков первого 2 и второго k слагаемых. При этом в счетчике, где записано большее число, останется разность чисел, которая через сумматор 6 первого и второго слагаемых поступает на ьыход 22 результата сложения устройства. Знак результата определяется следую щим образом: потенциал с. выхода дешифратора нуля первого слагаемого 7 или второго слагаемого 8 поступает на входы элемента И 12 или элемента И 1 и ра.зрешает прохождение потенциала знака большего числа, который через элемент ИЛИ 17 поступает на выход 21 знака устройства. Об окон чании процесса вычислений свидетель ствует появление разрешающего потен циала на выходе элемента ИЛИ 16, на вход которого поступает разрешающий потенциал с элемента ИЛИ 15 после обнуления счетчика, содержащего меньшее по модулю слагаемое. Количество оборудования в данном устройстве по сравнению с извес ным снижено на 30%. Быстродействие повышено за счет того, чт при оди наковых знаках слагаемых производи ся непосредственное суммирование, а при разных знаках операция оканчивается при обнулении счетчика,в котором записан меньший операнд. Формула изобретения Устройство для сложения, содержащее генератор импульсов, счетчики первого и второго слагаемых, пер вый и второй дешифраторы нуля, триг геры знака слагаемых, сумматор по модулю два, элементы И, ИЛИ, НЕ, при этом первый вход первого элемента И соединен с выходом генератора импульсов, выходы счетчиков первого и второго слагаемых соединены с входами первого и второго дешифраторов нуля соответственно, выходы которых подключены к входам первого элемента ИЛИ, выходы первого и вт орого триггеров знака слагаемых соединены с входами сумматара по модулю два и с первыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента ИЛИ, выход сумматора по модулю два подключен к входу элемента НЕ,отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его быстродействия, оно содержит сумматор и триггер установки, причем первый вход триггера установки соединен с установочным входом устройства, второй вход - с выходом первого элемента ИЛИ, а выход - с вторым входом перыого элемента И, третий вход которого подключен к выходу элемента НЕ, а выход счетным входам счетчиков первого и второго слагаемых, выходы этих счетчиков подключены к входам сумматора, выход которого является выходом результата сложения устройства, выходы первого и второго триггеров знака слагаемых подключены в входам четвертого элемента И, выход которого соединен с третьим входом второго элемента. ИЛИ, выход последнего является выходом знака устройства, выход первого дешифратора нуля соединен с вторым входом третьего элемента И, а выход второго дешифратора - с вторым входом второго элемента И, выход первого элемента ИЛИ подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу сумматора по модулю два, а выход к шине индикации окончания сложения устройства, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР tf , кл. G 06 F 7/50, 1973, 2,Авторское свидетельство СССР №679978, кл, G Об F 7/50, 1977, (прототип).