Устройство для сложения

 

Изобретение относится к вычислительной технике. Предназначено для одновременного параллельного суммиМантисса суммы п чисел рования п двоичных чисел (п.2), отрицательные числа задаются дополнительными кодами с одним знаковым разрядом . Цель изобретения - упрощение устройства. Устройство позволяет сократить оборудование при суммировании п чисел за счет того, что на нем суммируются раздельно мантиссы чисел и их знаковые разряды, окончательный результат получается вычитанием кода суммы знаков чисел из кода суммы мантисс чисеЛа Для этого в устройство, кроме многовходового сумматора 1 мантисс , введены сумматор 2 знаков, группа элементов НЕ 3 и выходной сумматор 4. 1 ил„ Знак суммы л (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<19) 011

А1 (51)4 С 06 F 7/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Мантисса суммы л vucen

Яча г суммы

Знаки и чисел

Мантиссы и осел

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4133900/24-24 (22) 09.10.86 (46) 07.08.88. Вюл. К" 29 (72) В.И,Манаенков (53) 681.325.5 (088.8) (56) Путинцев Н.Д. Аппаратный контроль управляющих цифровых вычислительных машин. — М.: Энергия, 1968, с.55-63, рис.11,10 и 11.12.

Авторское свидетельство СССР

М- 45534 1, кл. Г 06 F 7/50, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике. Предназ начено для одновременного параллельного суммирования и двоичных чисел (п 2), отрицательные числа задаются дополнительными кодами с одним знаковым разрядом. Цель изобретения — упрощение устройства. Устройство позволяет сократить оборудование при суммировании и чисел за счет того, что на нем суммируются раздельно мантиссы чисел и их знаковые разряды, окончательный, результат получается вычитанием кода суммы знаков чисел из кода суммы мантисс чисел. Для этого в устройство, кроме многовходового сумматора 1 мантисс,введены сумматор 2 знаков, группа элементов НЕ 3 и выходной сумматор 4. 1 ил.

1415223

Изобретение относится к вычислительнс и технике и может быть испопьзовлно R вычислительном устройстве специализированного процессора. !

)ель изобретения — упрощение устройствл.

Нл чертеже представлена структурная схема устройства для сложения.

Устройство д 1я сложения содержит сумматор 1 млнтис, сумматор 2 знаков, группу элементов НЕ 3 и выходной сумматор 4.

Сумматор 1 мант1.сс построен по принциплм, полностьк соответствующим структуре известного устроиства.

Разрядность сумматора мантисс или что То же слмое — разрядность колл суммы мантисс) равна r+(log п) ц»

-г

Разрядность сумматора знаков onpe,te.1яется максимально возможным зна1ением суммы знаков и равна (log n)ц+

+1, а разрядность выходного сумма торл превышает это значение на единицу (знаковый разряд для образования дополнительного кода суммы знаков).

Количество элементов в группе элемен. тов НF, соответствует Ко 1ичеству Bbt

25 ходов cóììàòoðà знаков и равно (1о8.n) ц +1.

В устройстве выход (ц+1)-го разрядл сумматора мантисс Heèoñðå tñòrtåíío выход первого разряда сумматора знаков через элемент HE соединены с входами оперлндов первого рлзрялл выходного суммлторл, Bxotj переноса

35 которого соединен с шиной единичного потенциала. Аналогично соецпнень1 остальные (z+i) -е разряды сумматорл мантисс и 1-е разряды сумматора

40 знаков с i-м разрядом выходного сумматора (i ) 1) .

Единстве нный вход опер лнда с таршего (знакового) разряда выходного сумматора соединен с 1ш1ной единичного

45 потенциала, Полусумматор в старшем разряде выходного сумматора может быть заменен элементом HL вход которого соединен с выходом переноса

f(logzn) ) ц+1! -ro разряда выходного сумматора (т.е. пре дшествующего младшего разряда). Сигнал на выходе элемента НЕ в этом случае определяет знак кода суммы чисел.

В61ходы Г младших разрядов суммато 55 ра мантисс и выходы ((1о8 п) > ц+2) разрядов выходного суммлтора (вес младшего из них равен весу (г+1)-го разряда) являются информационными

Сумма мантис чисел

Дополнительный код суммы знаков

Код суммы чисел с порядком (lо8 п)ц=3

Нормализованный код суммы чисел с порядком 1

1, 110.

0,0010110 °

0,1011.!

I р и м е р 2. 0,5+0,25+0,18750975 Оэ625 0ý875 0 9375= 2ю 25 °

Мантиссы чисел 1000

011! 1

0001

0011100, Сумма млнтис чисел

Дополнительный код

1,100. суммы знлков

Код суммы чисел с порядком (log n)

=3 1,1011100.

Нормализова нный код суммы чисел с поряit ком 1 1,0! 11.

Устройство рябо гает следующим образом. выходами предлагаемого устройства; старший разряд этого кода является знаковым разрядом суммы чисел, ос— тальные представляют мантиссу.

Количество выходных шин сумматора знаков практически всегда совпадает с количеством выходных шин сумматора мантисс, коммутируемьгх с входами выК ходного сумматора, кроме случая n=2 где к — целое. В последнем случае сумматор знаков имеет на одну выходную шину больше и поэтому разряд, предшествующий знаковому разряду выходного сумматора, может быть вь1полнен на одном гголусуммлторе и иметь всего один вход операнда. Это обстоятельство отражено на фиг.1 пунктирной линией, определяющей в данном случае соединение старшего разря л сумматора мантисс с выходным сумматором.

Пример 1. 0,5+0,25+0,1875—

0,75-0,б25+0,875+0,9375= 1,375.

Мантиссы чисел 1000

0011

0110 !! !О

1111

0110110.

141 э223

В}}}! }}! Заказ 3873/45

Тираж 704 Подписное

Прс1. I II. по;шгр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Для наглядности рассмотрим конкретный суммлтор на семь чисел и конкретный пример суммирования чисел, соответствующий примеру 1 „В этом случае обоз нлче fills нл чертеже будут иметь следующие конкретные начения . г = 4; (log и) > и, = 3 (л значит разрядность сумматор,l ман гисс pàflíà 7) (log и) ц, = 2 (п11этому разрядность сумматора энлксв lf кс личество элементов в группе элемг нтсн }ll; равно 3, л разрядность выходного сумматора ранна 4). Код сугfli осел имеет разрядность, рлвную 8.

В соответствии с примером 1 нл семи входных шинах каждого из 4-х разрядов сумматора и глнгисс будет следующее pacllpc;Ieление сигналов:

1 разряд — 5 сигнллон "Ноль", 2 сигнала "Единица";

2 рлэряд — 3 сигнала "йоль", 4 сигнала "Единица";

3 разряд — 2 сигнала "Ноль",5 сигналов "Единицл";

4 разряд — 4 сигffd:Ia }{оль", 3 сигнала "Единица".

На выходных шинах этого сумматора после завершения операции суммирования в первом, четвертом и седьмом разрядах будут сигналы "}}оль", а во втором, третьем, пятом и шестом раэрядлх — сигналы- Единица".

На двyr из се ги входных шинах сумматора знаков будут сигналы "Еди1! ница, а на остальных — сиг палы

11 If

Ноль . На трех выходных шинах сумматора знаков и первом и третьем разр ядах будут сиг нллы "Н ол ь", л нл шине второго разряда — сиг нал "Едини11 ца . Эти сигналы поступают на входы трех элементов }}Е и на выходных шинах последних будут обратные сигналы: первый и третии разряды — сигнал

"Единица", второй разряд — сигнал

"}-! оль

На входных II«fifoõ че тырехра зрядног о выходного суммлтсрл будут следующие сигналы:

1 разряд — нл всех трех шинах сигнал "Единица";

2 и 3 разряди — нл сднс и IIIIlIIo 1Ноль", нл друго!: — }.Линипл" „

4 разряд — нл единстве ни, и шине разряда — сигн,ы Единица" (знак суммы з на ков ) .

}!ри этом нл выходных шинах выходного сумматора будут с.-,едующие сиги л ы:

1р 1 разряд — "Единица"; остальные разряды — Ноль".

Код суммы чисел представляется сигналами на выходных кгинлх чг.тырех м-.:ведших разрядов сумма-Орл мантисс

15 и чегырех раэряqoB выходного сумматора. Рлспре1;еление си;.нллов на этих шинах следующее: на шинах второго, третьего и пятого ра.1рядов — сигнал

11 II

Единиг;а, а на остальных шинах

2Q сигнлл "Нс»ьн.

Ф о р и у л а и з о б р е т е н и я

Устройство дпя сложения, содержл-

25 щее сумматор мантисс, о т л и ч л ющ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, B него ввсдены сумматор знаков, группа эле 1ентов НЕ и выходной сумматор, причем выход каждого к-ro разряда сумматора мантисс (ki=1г, r + 11; 1 11, log и+1), г а r — разрядность мантисс) соединен с входом 1-го разряда первого операнда выходного сумматора, а каждый

35 1-и ВыхОд сумматОрл знакОВ через соответствующий элемент группы элементов НЕ соединен с входом 1-го рлзря. да второго операнда выходного суммлторл, вход переноса первого разря-.

4!1 да и вход операнда (lo}:. п+2)-го (знакового) разряда выходного сумматора соединень с шиной единичного потенциала, выходы каждого k-ro разряда сумматора мантисс (k E 1, r)

45 яВляются первой гpуппОЙ ВыхОдных и} формационных разрядов устройства, а выходы выходного сумматора образуют вторую группу информационнь|х выходов устройства, входы суммлторл мантисс и входы сумматора знаков являются входами устройства.