Патент ссср 188151
ISSI5l
ОП ИСАНИ Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Заявлено 15.I II.1965 (№ 948838/26-24) Кл, 42ш, 14 с присоединением заявки ¹
МПК G 06f
УДК 681.142.07(088.8) Приоритет
Опубликовано 20.Х.1966. Бюллетень ¹ 21
Дата опубликования описания 16.XII.1966
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
СУММАТОР ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОГО СЛОЖЕНИЯ
НЕСКОЛЬКИХ ДВОИЧНЫХ СЛАГАЕМЪ|Х
Известны сумматоры для одновременного сложения нескольких двоичных слагаемых с запоминанием переносов и накоплением результатов, состоящие из комбинационных полных сумматоров.
Предлагаемый сумматор отличается от известных тем, что с целью повышения быстродействия выходы комбинационных схем каждого из однотипных р-разрядных блоков сумматора через схемы совпадения подклю Icflhl поразрядно ко входам регистра хранения промежуточных результатов данного блока. Выходы групп разрядов регистра хранения промежуточных результатов блока через cxeibll I совпадения и вспомогательные элементы памяти подключены поразрядно ко входам соответствующих разрядов каждого блока сумматора; выходы регистров новых слагаемых— поразрядно к свободным входам блоков сумматораа.
Кроме гого, для образования полной суммы в нормальной форме при минимальных дополнительных затратах оборудования в нем младшие выходные каналы комбинационной схемы каждого блока через схемы совпадения подключены поразрядно ко входам регистра хранения промежуточных результатов данного блока; следующие выходные каналы комбинационнои схемы каждого блока через схемы совпадения — поразрядно ко входам регистра хранения промежуточных результатов данного
Олока а так»ке ко Входа тп пер вон Группы схем соьпадения старшего блока; выходы соответствующих разрядов регистров новых слагаемых — к первым входазт второй группы схем совпадешгя каждого блок» с мматора; выходы первой и второй групп схем совпадения подключены ко входам соответствующих собирательных схем, выходы которых присоединены к свободным Bxol»xl соответствующих разрядов следующего старшего блока. ||а вторые входы вторых групп схем совпадения всех блоков подается сигнал накапливающего сложения; II»»Iopllc входы первых групп схем совп»дения всех блоков — сигнал ассимиляции.
Для повышения оыстродействия выходы кох1би11»циolllloll cxc мы каждого блока через первую группу схем совпадения подключены ко входам перього регистра хранения проме» уточных результатов данного блока и через вторую группу схем совпадения — ко входам второго регистра хранения промежуточных результатов данного блока; выходы первого ре2 гистра через третью группу схем совпадеш1я — к первым входам собирательных схем; выходы второго регистра через четвертую группу схем совп»дения — ко вторым входам собирате II llhlx схем; входы собирательных
3Q схем подключены поразрядно к соответствую)le(III!01 0 H ctie5<УloUI,И < 0<1ÎÊÎ!3 сумматора.
1-(я фиг. Изображена блок-схема oiiiicbiH;le. мого су)>п(ятора; на фиг. 2 — блок-схема сумматора со встроенными цепями сквозного переноса.
Сумматор состоит из ряда идентичных р-р ОЛОК<1 ЧС})ЕЗ р51д СXC)1 4 Соllняд<ИIИИ Но, (К;!Ю !СНЫ КО BXO, с) )>1 РСГИСТРс(» . Рап HH51 ПРО)!СЖ> Вы«ОДы TPHI I cj)013 3TÎI о регистра через ряд с«см 6 cobif;i;Ieiii»l нод1.;.,ЧЮЧСНЫ КО Б«ОДЛМ ВСПОМОГЯПГЕЛ! НОГ(РСП:— с !рл 7. В).1«ось! триггеров этого ре; iiсi;i;i 1(од— ключсны ко входам блоков сумматора с,!с,(ующпм образом. Младшие р разрядов реп(стра 7 подк;почены поразрядно, начиняя с мллдIll«« разр5)ДОБ, КО i)s (I»M 8, 9 COO I (JCTCTJ)I(юп,их РЯЗРЯД01> ком оинсlционнои час1 и 3 ДсlпнОГО блока. Следующие р разрядов регистры 7 подключены ко ь«одам 10, 11 соответствуlo«!Hx pa3p5Igoi3 комбпнацио шой части !i — 1) -го (старшего) блока 12. Следующие р рлзрядоь регистра 7 подкгпочсны ко Входа;i 13, 14 соотБ>СТСТ13УIОЩ1!Х P»3P51 0(3 KOXIU(fllc) I(I(OH JI )H Чс>C! и (i + 2)-ro блока 1» и т. д. Лис)ЛОГИ ШЫЕ СОЕДННЕ«ИЯ ПМСЮт «!СС)О МежДУ СООТ13СТСТI)УЮ!ЦИМИ !3ЫХОДЯ (>(И 13CHO)f0( тельных регистров младших блоков и в«одами КОМОип lцпонной ч )сти 3 L 1 0 Олока Т<(1<, Ко входам 16, 17 i-го блока подклю (сны Бы«о lbi Второй р-разрядной группы регистра (/ — 1)-го блока 18,;1 ко входам 19, 20 i-го блока !)ыходы третьей р-разрядной группы реп(стра (i — 2}-ro блока 21 и т. д. Выходы регистров 22, 23 новых сс!лгле)1 >Ix и т. д. подключены ко входам комбинационных схем блоков сумматора таким образом, что свободные входы 1-го разряда 1-го блоки соединены с ьыходами ((t — — 1) р+ 1)-ы«разрядог. регистров слагаемых и т. д. Ксличество новых слагаемых, которые могут быть поданы нл сумматор, >n(J — — пг — 1, где i — число р-разрядных групп регистра хранения промежуточных результатов, а пг — общее ЧИСЛО BXO (ioH Нсl Раз )51Д СУ 3(М с(ТОР с), ПОДЧИНЕН2" — 1 но с с о от нош е н и ю лг -=-— 2" — ! В 1< (ЖДОМ ТаКТС P (OÎTbl С, ММЯТОРсl Pcl3;IИ 1 1 ются двл периода. Первьш период — — coocT(3eflьо сложения, когда подан отпир<нощий сипи,l 24 пя схемь(4 совпадеши Бссх блоков, н су;i"f H 13С(«ВХОДНЫХ СЛЯ ЛЕМ ЬIХ КЯЖДОГО О. !ОКЯ, вырабатываемая комбш!ационной члстшо 3, iio<туняст ня входы регистров 6 хранения нро)(С)К \ Toс!НЬ) . РСЗУJlbT О СКО.,, и ПРОМЕжУтОЧНЫЕ РЕЗУЛЬтc!Tbl ПОСТУна)01 H
В предлаг ie. ом суммяторс A;IHTeльность од юго такта о))рсделяется временем прохожД(НИ51 CH(«;1.(013 ЧСРСЗ КОМОИНЯЦИОНН) 10 СХЕМУ î loK;l, которое («рн за, )(ости такта и одновременное сложение в каж;(()м !»:1< нескольких слагаемых обеспечиваю: Бы(о«ос быс)родсй(ст!)нс прп накаплива!о) «<. м с.iс)ксипи. ! 1î ui В !HlÄect,!ых уст})ойств((х с хранение:1 пере2Г) носов л(снмнл5!ЦИ5! производится нл отдель:(;1«су:",»торя«с распространением переносoi>. 1:!3(30(но т((к)кс, по можно осуществить л:с, !Мчл l«illo пу!ем пос,)eäoJ)àòå. H.«îão многоJ p, i;iolo сложсши нро: е)куточныx результатоз нл сумматоре с «ранение.;1 псрспосов при о (сутствии новы.; слагаемых. В первом случ ie тратитсfl значительное количество (0«o;Iн(<тс Jb«oiо оборудова!шя, Бо втором — Бремени. С целью усгрлнсши этих Ilсдостлтков предлагается дальнейшее усовср!Нснствовлнне опислшюго сумм;поря, которос состоит В том, (ТО Б НЕГО ВВОДИ!С5! ЦСHH 3.-:МЫКЛНПЯ СКВОЗНЫХ пе(;cíîñîâ, благодаря, чему появляется воз):о)l i(i)Hoлни Гсльны зл !Рлт ix 000P) >Loliñ(11«5(. Рассмотрим t.-((Î;Ioh 1 сумматора, изображенного il,(фиг. 2. Младп(не р выходных ка40 »лон 26 комбинации части блока подключены K м.i< äøèì р разрядам регистра» «ранения про)i(>жуточных результатов того жс блока тлк, клк это было описа! о Выше. Следующие р выходных канллов 27 комбинационной части ОЛО)> i. ПОДК IIOЧСI)Ы K CЛЕ, (<(ЮHIИ)>1 Р PсlЗР51ДаМ p!. licTj)P, 6 хранения промежуточных рсзульта OI3, cl таКжЕ ЧЕРЕЗ СХСМЫ 28, 29 СОЬПЛдення н собирлтельныс схемы 30, 31 подключены K LlL-)1 is«0, (elf)l I<(i)i<)JJ«el«HO!fiioll части (t-f — 1) -I 0 з() блока 12. Следующие р вы«одпы«каналов KoxfáHIIàöH0HJI0è iисти <-го блока подсоедине1!ы к следующим р рлзрядлм регистра 6 храпсши «роме)куточных рсзультятol3;), л также через аналогичные схемы совпадения и соби ) p;ii«lsi — - к li — 1)-м «ходам (i+2}-го блока H Т. Д. . 3)ллшн (ныс сосдинс!шя Имеют место ме)к>(v СООТ))ЕТСТБУ!0)ЦИ)>)П 13ЫХОДН1>!МП 1<япаЛЯМИ I<(i, Ioliii<(H HOJHI I>(X Ч с) стс((3!Лс(llHHX. б. )ОКОВ И (> (1 В«ОД<(Ъ(п KOXI () JJ i l » J (JIOJ) Jlbi« >1<)СТСИ L ГО И (L + — i ) -ГО бЛОКОВ. Т»К, К )71-:>f iiXÎД 65 комбн;!»цнонноп исти (t — 1) -гÎ ()г!Ока 18, 188151 1О 20 к (т — 1) -м входам 1 I + 1) -го блока— третья р-разрядная группа выходных каналов комбинационной части (Š— 1) -го блока 18 ит. д. Младшие р разрялов вспомогательного регистра 7 каждого блока подключены ко Входам 8, 9, 40, 41 соответствующих разряловтого же блока, а остальные р-разрялнь>е группы этого регистра подсоединены ко входаM следующих блоков так, как это было описано выше. Выходы регистров 22, 28 новых слагаемых и т. д. в таком порядке, как это было описано выше, подключены ко входам схем 42 — 49 с-овпаления, а выходы схем 42 — 49 совпадения — ко вторым вхолям собирател! «11« с«см 80, 81, 86, 87, 38, 89, 50, 51. На управляющие входы все«схем 28, 29, 82, 88, 84, 85, 52, 58 совпадения подается сигнал 54 разрешения ассимпляпии, на управляющие входы всех схем 42 49 совпадения — сип1ал 55 разрешения някяпливз1ощего сложения. В тех случаях, когля количество р-разря,чных групп выходных каналов, дающи«переносы в следующие блоки, меньше числя свободных входов в одном разряде блока, свободные входы, не используемые лля подключения цепей переносов, присоединяются к выходам регистров новых слагаемых непосрелстгснно. При работе сумматора 13 режиме накапливающего сложения подается управляющий сигнал 55, и устройство функционирует точно тяк же, как было описано выше. При необхолимости выполнения ассимиляции сигнал 55 снимается, регистры новы«слагаемых очищаются, осуществляется передача проме>куточных результатов на 13cllo«iîãBTåëBные регистры 7, после чего подается сигнал 54, а также сигнал 24, отпирающий с«емы 4 совпадения (см. фиг. 1). При этом устройство работает как ко«!бинаци!>н1ый су»vBToð нескольких слагаемых с распрсстране.i>ic» licpcносов. По окончании переходны«процессов полная сумма в норма".üíoé форме окязь!г>яется в регистрах 5 блоков сумматора в следующем порядке: B мч>1лц1их р разрялBõ регистра 5 первого блока — младшие р разрядов суммы, в млалнш«р разрядах регистра 5 BTOрого б,чока — следующие р разря,1ов, су«!мы ит. д. При работе сумматора в режиме накапливающего сложения в каждом такте расходуется время IIB передачу хранимы«результатов из регистра 5 в регистр 7. Дальнейшес ускорение предлагаемого сумматора может быть достигнуто дублированием регистров «ранения проме>куточны«результатов и добавлением схем переключения регистров (c«!. фпг. 3). Здесь выходные каналы 2 комбинационной части 8 блока подключены одновременно через ряды схем 56 и 57 совпадения ко входам регистров 58 и 59, «ранения промежуточных результатов, соответственно. Выходы этих регистров через ряды схем 60 и 61 совпадения соответственно и собира25 55 бО 65 тельные с«емы 62 подключены ко в«олям комбинанио1шых с«ем 3,чяш1сго и слелующ1гх б IGKOI3 TO>IIIO TP,I ° >liC, 1<31< бы,чо Опис;1 но BBIIUC. В каждом четном такте работы сумматора отпирающий сигня,! 68 подается на управляющие вхоlII рядов с«см 57 и 60 совпялеш1я. При этом регистр 58 выдает «ранимые результать1 пре, ылущего такта, я в регистр 59 3BIIOCHTC5I C»«>Ii>iB данного T;lllTB. В к;1ждO«1 нечетном такте работы сумматора отпирающий сигнал 64 подается ня управляющие в«оды рядов с«ем 56 и 61 совпадения. При этом регистры 58 и 59 меняются ролями, а именно: регистр 59 выдает хранимые результаты, я в регистр 58 заносится сумма. Благодаря этому ликвидируется потеря гремс1ш B кя>клом такте ня перепись нроме>куточны«результатов, имевшая место в сумматоре, выполненном 130 с«емс фиг. 1. Прсд«!ет изобретения 1. Сумматор лля одновременного сложения нескольких лвоичны«слягяемы«с запоми янием переносов и накоплением результатов, состоящий из однорязрялны«тре«г«оловы« сумматоров, от.г«чтопрйс 7 тем, что, с целью повышения бь1стролействия, г>ы«олы комбиняционнь1«схем каждого II3 однотипных р-разрядны«блоков сумматора через с«емы совпадения почключены поразрядно ко в«олям регистра «ранения промежуточны«резульTBTOB данного блока: г>ы«олы групп разрядов регистра «ранения промежуточных рсзультатог> блока через с«емь! совпяления и вспомогательные элементы памяти порязрялiio ко в«олям с0отвстствующи«рязря,чов каждого блока сумматора: вы«оды регистров новы«слягясмы«поразрядно к свободным входам блоков сумматора. 2. Сумматор по п. 1, От.;II>Ic«OIII,I«"Ice тем, что, с целью обрBçîâàííÿ полной суммы в нор«!алl>но!1 фор«!с при «!ини«!альпы«дополнительны«затр .òB«оборулования, в пем младшие вы«олные кя1га.чы комбинационной схемы каждого блока через схемы совпадения подключены поразрядно ко в«одам регистра «рянешгя промежуточ ь1«резул1тятов,чя нного ОЛОКЯ, СЛСЧ«>!ОИИ1С ВЫХОЛ11Ь1Р 1" ЯНЯЛЫ 1,ОМОИН;1пион ной схемы каждого блока через с«с«11>1 сония,чения — поразрядно ко в«одам регистра «ранения п)>о»еж«>точны«рез».1ьтятов лянного блока,;1 также ко в«олям первой группы с«е» совпадения старшего блока; вы«оды соответсТВ> юн,и«разрядов регистров новых слчгяемы« — к пергым в«одам второй группы схем совпялешгя каждого блока сумматора; вы«оды первой и второй групп с«ем совпадения подключены ко в«олям соответствукнцн«собирательных схем. вы«олы которы«присоединены к свооолным в«олям соотгетстгующи«разрядов следующего старшего блока; на вторые в«оды вторы«групп с«с«l совпаде11ия всех блоков подается сигнал някяплигающего сложения; на вторые в«оды первых групп схем 188151 1, L 2) 2Z >и >3> ч : ,,(р )! >7О 3/ &2JI Ра.ЗРИ & rl>7) 3 zz ,р-ра рйнсй группы (c-2)-г . РАЗ а совпадения всех блоков — сигнал ассн»ii, гяции. 3. Сумматор по пп. 1 и 2, от.zuuaiozIIIII!0)! тем, что, с целью повышения с)ыстродсйствня выходы комбинационной схемы каждого б ioка через первую группу схем совпаден«я по,lключены ко входам первого регистра хранения проме>куточных результатов данного блока и через вторую группу схем совпадения —— ко 1)ходам второго регистра хране«ия «роме>к Tоч!!ь!х Рез";Iьт!Iт013 J!Iн«ОГО с)л01(а; 13i>!хо TI>1 первого регнс-p;l через третью группу схем coI3lz2 lc«II!I -- I(«с1)!3ь1:3! 13хо 1ах! Собирате il>ных cxcì; 131>lxоды второго регистра через чст13СРТУ!О ГP) Ï«3, СХЕХI С013Г(аДСНИЯ вЂ” КО «TOPI>1 >I входам сооиратсльных схем: входы сос)ирательных схем подключены поразрядно к соот13СТСТ133 IOIIIII >I !3ХОД>1ХI Да«НОГО И С.1Е>Д > !ОГЦИХ 1О ОЛОКО!3 С>> 1>1313TOPH 188151 á3 фиг .5 Составитель А. В. Шилейко Редактор Н. Джарагетти Текред T. П. Курилко Корректоры: M. П. Ромашова и Е Ф Почионовэ Заказ ?>636 14 Тираж 1075 Формат бум. 60>(90 /8 Объем 0.52 изд. л. Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4 Типография, пр. Сапунова, 2
