Накапливающий сумматор

 

НАКАПЛИВАЮЩИЙ СУММАТОР, содержащий В каждом разЕ)яде кольцевой счетчик, блок управления кольцевым счетчиком и блок формирования сигнала переноса, выход которого является выходом переноса в следующий разряд сумматора, выходы кольцевого счетчика подключены к выходам результата данного разряда сумматора, счетный вход кольцевого счетчика соединен с тактовым входом сумматора, первый , второй и третий входы данного разряда второго операнда, сумматора подключены к первому, второму и третьему установочным входам кольцевого счетчика, отличающийся тем, что, с целью расширения функциоНсшьных возможностей за счет суммирования в системе счисления с основанием М г 2, блок управления кольцевым счетчиком содержит -элемент И-НЕ и (М -1) управляющих узлов, блок формирования сигнала переноса-содержит, матрицу элементов И-НЁ и элемент И-НЕ, причем входы данного разряда второго операнда сумматора с четвертого по М-й. соединены с соответствующими установочными входами кольцевого счетчика, при этом в блоке управления кольцевым счетчиком каждый управляющий узел содержит три элемента :И-НЕ, входы элемента И-НЕ подключены к,входу переноса из предыдущего разряда сумматора и первому входу данного разряда первого операнда сумматора соответственно,, первые входы первого и второго элементов И-НЕ i-го управляющего узла соединены с (i +1) -М входом данного разряда первого операнда сумматора (ч 1,...М -1), вторые входы первых элементов И-НЕ всех управляющих узлов соединены с входом переноса из предыдущего разряда сумматора, второй вход второго элемента И-НЕ каждого управляющего узла подключен к выходу первого элемента И-НЕ того же управляющего узла, первый вход третьего элемента И-НЕ каждого управляющего узла подключен к выходу второго элемента И-НЕ этого i же управляющего узла, второй вход третьего элемента И-НЕ каждого управ (Л ляющего узла соединен с выходом первого элемента И-НЕ предыдущего управляющего узла, второй вход третьего элемента И-НЕ первого управляющего узла подключен к выходу элемента И-НЕ блока управления кольцевым счетчиком , выход третьего элемента И-НЕ каждого управляющего узла подключен О :О сл к соответствующему управляющему входу кольцевого счетчика, в блоке формирования сигнала переноса матрица элементов И-НЕ содержит по i элемен тов И-НЕ в каждом i -М столбце (i 1, .. ., М-1) и (М-1) элементов И-НЕ в М-м столбце, выходы всех элеОд ментов И-НЕ матрицы и выход первого элемента И-НЕ(М-1)-го управляющего узла блока управления кольцевым счетчиком соединены с входами элемента И-НЕ блока формирования сигнала переноса , в котором первые входы элементов И-НЕ ,i -и строки матрицы соединены с (М -i+l)-M выходом кольцевого счетчика, вторые входы элементов И-НЕ j-ro столбца матрицы j 1,...,М)соединены с i-М входом данного разряда первого операнда устройства, второй вход элемента И-НЕ первого столбца

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(59 G 06 F 7/49

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3498810/18-24 (22 ) 20.08.82 (46 ) 30.05 .84, Бюл. Р 20 (72) В.E.Ïåøåâ, (53) .681.325(088.8) (56) 1. Карцев M.A. Арифметика цифровых машин.. M., "Наука", 1969, с. 252-254, рис. 2-46.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 3462171/18-24, кл. G 06 F 7/49, 1982 {прототип). (54)(57) НАКАПЛИВАЮЩИЙ СУММАТОР, содержащий в каждом разряде кольцевой счетчик, блок управления кольцевым сЧетчиком и блок формирования сигнала переноса, выход которого является выходом переноса в следующий разряд сумматора, выходы кольцевого счетчика подключены к выходам результата данного разряда сумматора, счетный вход кольцевого счетчика соединен с тактовым входом сумматора, первый, второй и третий входы данного разряда второго операнда сумматора подключены к первому, второму и третьему установочным входам кольцевого счетчика, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет суммирования в системе счисления с основанием М32, блок управления кольцевым счетчиком содержит элемент И-HE и (М -1) управляющих узлов, блок формирования сигнала переноса. содержит. матрицу элементов И-НЕ и элемент И-НЕ, причем входы данного разряда второго операнда сумматора с четвертого по

М-й.соединены с соответствующими установочными входами кольцевого счетчика, при этом в блоке управления кольцевым счетчиком каждый управляющий узел содержит три элемента

:И-НЕ, входы элемента И-НЕ подключены к входу переноса из предыдущего разряда сумматора и первому входу данного разряда первого операнда сумматора соответственно,.первые входы первого и второго элементов И-НЕ

j-го управляющего узла соединены с (1 +1) -м входом данного разряда первого операнда сумматора (=1,... М -1), вторые входы первых элементов И-НЕ всех управляющих узлов соединены с входом переноса из предыдущего разряда сумматора, второй вход второго элемента И-НЕ каждого управляющего узла подключен к выходу первого элемента И-HE того же управляющего узла, первый вход третьего элемента И-НЕ каждого управляющего узла подключен к ВыхОДУ ВторОГО элемента И-НЕ этОГО же управляющего узла, второй вход ю

O третьего элемента И-НЕ каждого управ у,у ляющего узла соединен с выходом пер- Ц ф ваго элемента И-НЕ предыдущего упра у ляющего узла, второй вход третьего элемента И-НЕ первого управляющего узла подключен к выходу элемента

И-НЕ блока управления кольцевым счетчиком, выход третьего элемента И-НЕ каждого управляющего узла подключен к соответствующему управляющему входу кольцевого счетчика, в блоке формирования сигнала переноса матрица элементов И-НЕ содержит по элементов И-НЕ в каждом 1 -м столбце (1 =1,...,.М-1) и {М -1) элементов

И-НЕ в М-м столбце, выходы всех эле- уе, ментов И-НЕ матрицы и выход первого элемента И-НЕ(М-1) -го управляющего узла блока управления кольцевым счет чиком соединены с входами элемента

И-НЕ блока формирования сигнала переноса, в котором первые входы элементов И-HE j -й строки матрицы соединены с (М -(+1) -м выходом кольцевого счетчика, вторые входы элементов И-НЕ

j-ro столбца матрицы (j =1,...,М) соединены с 1 -м входом данного разряда первого операнда устройства, второй вход элемента И-НЕ первого столбца

1095173 матрицы подключен к входу переноса из предыдущего разряда сумматора, третьи входы всех элементов И-НЕ матрицы соединены с входом управления переноса сумматора, четвертый вход

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в различных устройствах, выполняющих математические операции в системах счисления с основанием М>2.

Известен накапливающий сумматор, 5 содержащий в каждом разряде кольцевой счетчик, блок управления кольцевым счетчиком, содержащий элементы

И, ИЛИ и задержки, и блок формирования сигнала переноса, содержащий эле- 19 менты И, ИЛИ и триггер, с соответствующими связями P1g .

Модуль, по которому ведется счет сумматором, определяется выбором модуля кольцевых счетчиков, используе-, 15 мых в каждом разряде сумматора. Один из суммируеьых операндов хранится в кольцевых счетчиках в виде кода, а другой необходимо представить в виде количества импульсов, что требует значительного времени, как для подготовки операндов, так и для самого счета., Наиболее близким к изобретению является накапливающий сумматор, содер- 25 жащий в каждом разряде кольцевой счетчик, блок управления кольцевым счетчиком, содержащий элементы И, ИЛИ и НЕ, и блок формирования сигнала переноса, содержащий элементы И и ИЛИ. При этом вход переноса из предыдущего разряда сумматора и входы данного разряда первого операнда сумматора подключены ко входам блока управления кольцевым счетчиком, первый и второй в д которого соедине 35 ны с управляющими входами кольцевого счетчика, выходы которого являются выходами результата данного разряда сумматора, а установочные входы подключены к входам данного разряда вто- 40 рого операнда сумматора, входы блока . формирования переноса подключены к входу переноса из предыдущего разряда сумматора, входам данного разряда первого операнда сумматора и выхода- 45 ми кольцевого счетчика, а выход является выходом переноса в следующий разряд сумматора (2) .

Однако этот сумматор работает только для значения модуля M =3. 5О

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей за элемента И-НЕ К-й строки К-го столбца матрицы (К=2, ..., — 1) подключен к входу переноса из предыдущего разряда сумматора. счет суммирования в системе счисления с основанием 9 > 2.

Цель достигается тем, что в накапливающем сумматоре, содержащем в каждом разряде кольцевой счетчик, блок управления кольцевым счетчиком и блок формирования сигнала переноса, выход которого является выходом переноса в следующий разряд сумматора, выходы кольцевого счетчика подключены к выходам результата данного разряда сумматора, счетный вход кольцевого счетчика соединен с тактовым входом сумматора, первый, второй и .третий входы данного разряда второго операнда сумматора подключены к первому, второму и третьему установочным входам кольцевого счетчика, блок управления кольцевым счетчиком содержит элемент

И-HE и (М-1).управляющих узлов, блок формирования сигнала переноса содержит матрицу элементов И-НЕ и элемент

И-НЕ, причем входы данного разряда второго операнда сумматора с четвертого по М -й соединены с соответствующими установочными входами кольцевого счетчика, при этом в блоке управления.кольцевым счетчиком каждый управляющий узел содержит три элемента

И-НЕ, входы элемента И-НЕ подключены к входу переноса из предыдущего разряда сумматора и первому входу данного разряда первого операнда сумматора соответственно, первые входы первого и второго элементов И-НЕ

j-ro управляющего узла соединены с (+1)-м входом данного разряда первого операнда сумматора(=1,..., М -1) вторые входы первых элементов И-НЕ всех управляющих узлов соединены с входом переноса из предыдущего разряда сумматора, второй вход второго элемента И-НЕ каждого управляющего узла подключен к выходу первого элемента И-НЕ того же управляющего узла, первый вход третьего элемента

И-HE каждого управляющего узла подключен к выходу второго элемента

И-НЕ этого же управляющего узла, второй вход третьего элемента И-НЕ каждого управляющего узла соединен с выходом первого элемента И-НЕ предыдущего управляющего узла, второй вход третьего элемента И-HE первого управ1095173

35 ляющего узла подключен к выходу элемента И-НЕ блока управления кольцевым счетчиком, выход третьего элемента И-НЕ каждого управляющего узла подключен к соответствующему управляющему входу кольцевого счетчика, в блоке формирования сигнала переноса матрица элементов И-НЕ содержит по элементов И-НЕ в каждом -м столбце (i =1,..., М -1) и (М-1) элементов И-НЕ в М -м столбце, выходы 10 всех элементов И-НЕ матрицы и выход первого элемента И-НЕ (М-1)-го управляющего узла блока управления кольцевым счетчиком соединены с входами элемента И-НЕ блока формирования сиг-15 нала переноса, в котором первые входы элементов И-НЕ -й строки матрицы соединены с (М - +1)-м выходом кольцевого счетчика, вторые входы элементов И-НЕ -го столбца матрицы 20 (I =1,..., М) соединены с -м входом данного разряда первого операнда устройства второй вход элемента И-НЕ

1 первого столбца матрицы годключен к входу переноса из предыдущего разряда сумматора, третьи вх6ды всех элементов И-НЕ матрицы соединены с входом управления переноса сумматора, четвертый вход элемента И-НЕ K -й строки К -го столбца матрицы (К =2,...,30

М-1) подключен к входу переноса из предыдущего разряда сумматора.

На. фиг. 1 представлена структурная схема одного разряда накапливающего разряда сумматора; на фиг. 2 функциональная схема управляющего узла; на фиг. 3 — функциональная схема блока формирования сигнала переноса, на фиг. 4 — схема кольцевого счетчика.

Накапливающий сумматор содержит 40 в каждом разряде кольцевой счетчик 1, блок 2 управления кольцевым счетчиком, в состав которого входят элемент И-НЕ 3 и (М -1) управляющих узлов 4, (где М вЂ” модуль системы счис-. 45 ления, =1,..., М -1), блок 5 формирования сигнала переноса, входы б и 7 данного разряда первого и второго операндов, вход 8 переноса из предыдущего разряда сумматора, вход 50

9 управления переноса, тактовый вход

10, выход 11 переноса в следующий разряд, выходы 12 результата данного разряда, выходы 13 кольцевого счетчика 1, выход 14 (,М-1)-го управляющего

Узла 4 . Каждый узел управления 4 содержйт элементы И-HE 15 — 17. Блок

5 содержит матрицу элементов И-HE 18; и элемент И-HE 19. Кольцевой счетчик

1 содержит триггеры 20, элементы

И 21 и ИЛИ .22.

Сумматор работает следующим образом.

В кольцевой счетчик 1 с входов 7 записывается операнд(Y)5* Чо1 " ljц )эt на входы 6 подается операнд fxj (хр, х )„,При этом наборы (Y) и fxg> принимают только М значений, например, (10...0), (01...0), ..., (00...1J . Ha вход 8 подается значение переноса

Р, из предыдущего разряда. На вход

9 подается сигнал управления переноса. Тактовым импульсом по входу 10 производится сложение (Y)э fx)э яР,.

В зависимости от значений t. xj и

Р, блок 2 формирует сигналы f,, L5 > (м-115 i9 =.Р < XiS Vpy-< Х .q

i=1, Ь-1) управления сдвигом содержимого счетчика 1, по которым содержимое счетчика 1 сдвигается на соответствующее число шагов (разрядов), что соответствует увеличению содержимого счетчика 1 на соответствующее число единиц (например, по сигналу 1 =1 содержймое счетчика 1 сдвигается на три разряда).

В следующем такте к содержимому счетчика 1 по входам 6 добавляют еще один операнд и так далее. При этом разрядная сумма формируется на выходах кольцевого счетчика 1.

Блок 5 формирует,на выходе 11 сиг-. нал переноса в следующий разряд р =(A чВ С чП )q

k.Е= - .где А - 9 „ при условии k+,ggg .е-

k.Üì-<

Б кэ Я Рэ при условий Х+Х=-М-1

Б (- > э х (м-1) з Р5-1

При этом функция С> может быть реализована на выходе узла 4 щ, в инверсной форме

Сэ=х(,„1 Рэ „

Положительный эффект изобретения выражается в универсальности его для различных систем счисления с основанием М1 2.

1095173

Фиг.2.

1095173

Составитель B.Ãîðîõîà

Редактор М.Товтин Техред A.Áàáèíåö Корректор,С.Шекмар

Заказ 3599/31 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4