Накапливающий сумматор

веня

«- ™ н те..f,.-еон:г

273 5I9

О П И- "С -" А - - Н И- Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

CoIos Соеетсних

Социалистических

Республин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 08.1.1969 (№ 1297861/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 15Х1.1970. Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования описания 18.IX.1970

Кл 4 2птз 7/50

ЧПК С 06f 7/50

Комитет по делам изобретений и отнрытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.325.54 (088.8) Авторы изобретения

С. Е. Рогава, М. В. Чхеидзе и Г. Г. Ладария

Тбилисский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии им. Д. И. Менделеева

Заявитель

НАКАПЛИВАЮЩИЙ СУММАТОР

Устройство относится к области вычислительной техники и предназначено для суммирования и вычитания двоичных чисел, а также для суммирования и вычитания последовательностей импульсов (реверсивный счет).

Известны накапливающие сумматоры, в которых для вычитания двоичных чисел требуется предварительное преобразование поступающего на сумматор кода числа в дополнительный код, а операция реверсивного счета выполняется как обычное сложение и вычитание, т. е. является двухтактной.

Предложенное устройство отличается тем, что выходы триггеров каждого разряда регистра соединены через элементы «И» со входами элемента «ИЛИ», причем другой вход каждого из этих элементов «И» соединен с шиной сложения или вычитания схемы управления; выход элемента «ИЛИ» соединен с выходными элементами «И», один из которых соединен по входу с цепью переноса предыдущего разряда сумматора, а по выходу — с выходным элементом «ИЛИ»; другой из выходных элементов «И» соединен по входу также со входом данного разряда сумматора, а по выходу соединен через элемент задержки с тем же выходным элементом «ИЛИ», выход которого соединен через входной элемент «ИЛИ» со счетным входом триггера последующего разряда регистра и служит выходом цепи переноса данного разряда; вход сумматора по цепи реверсивного счета соединен с выходным элементом «И» и входным элементом «ИЛИ» младшего разряда.

Это позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет выполнения алгебраического сложения и вычитания двоичных чисел без предварительного преобразования кода поступающего числа в дополнитель10 ный код и выполнения операции реверсивного счета, а также повысить быстродействие благодаря тому, что реверсивный счет выполняется как однотактная операция.

Схема описываемого сумматора изображена

15 на чертеже.

Каждый разряд сумматора, кроме старшег, содержит триггер 1, элементы «И» 2 и 8, элемент «ИЛИ» 4, выходные элементы «И» 5 и б, выходной элемент «ИЛИ» 7, линию задержки

20 8; устройство содержит также схему управления на элементах «И» 9, 10, «ИЛИ» 11, «НЕ»

12, а также входы для подачи сигналов: 18— при поступлении на сумматор отрицательного числа; 14 — при поступлении на сумматор по25 ложительного числа; 15 — операции сложения; 1б — операции вычитания; 17 — режим вычитания при счете; через вход 18 на сумматор поступает последовательность импульсов при работе в режиме реверсивного счета; чеs0 рез входы 19 на сумматор поступает абсолюг273519 ное значение (модуль) слагаемого или вычитаемого, т. е. в прямом коде без знакового разряда. Триггеры 1 составляют регистр, на разряды которого сигналы поступают через входные элементы «ИЛИ» 20.

Благодаря наличию схемы управления все случаи, которые могут возникнуть:при выполнении операций алгебраического сложения и вычитания, сводятся к операции сложения модуля поступающего числа с содержимым сумматора или операции вычитания модуля поступающего числа из содержимого сумматора, Действительно, могут иметь место лишь следующие комбинации знаков операции и поступающего на сумматор числа: + + и — —, которые сводятся к операции сложения, и комбинации + — и — +, которые сводятся к операции вычитания. При этом содержимым сумматора может быль, очевидно, как положительное, так и отрицательное число, представленное в дополнительном коде. Старший разряд сумматора является знаковым, и при нулевом содержимом определяет положительное число, а при единичном — отрицательное.

Устройство работает следующим образом.

Когда сумматор осуществляет сложение, могут иметь место следующие ситуации: а) в данный разряд сумматора по входу 19, т. е. на триггер 1 через элемент «ИЛИ» 20 поступает нулевое значение одноименного разряда второго слагаемого. Содержимое данного разряда сумматора остается при этом без изменения; б) в данный разряд сумматора поступает единичное значение одноименного разряда второго слагаемого.

В том случае, если триггер 1 данного разряда содержал нуль, то в него записывается единица, а сигнала переноса в старший разряд не образуется, поскольку элемент «И» 5 закрыт нулевым сигналом с выхода элемента

«ИЛИ» 4.

Если содержимым триггера 1 данного разряда сумматора является единица, то триггер устанавливается в нулевое состояние, а через элемент «И» 5, элемент задержки 8 и элемент «ИЛИ» 7 на последующий разряд поступает с соответствующей задержкой сигнал переноса.

При выполнении сумматором операции вычитания могут возникнуть следующие ситуаци,и: а) в данный разряд сумматора поступает нулевое значение одноименного разряда вычитаемого; тогда содержимое данного разряда сумматора не изменяется; б) в данный разряд сумматора поступает . единичное значение одноименного, разряда вычитаемого.

55 б0

В том случае, когда триггер 1 данного разряда находится в состоянии «О», он устанавливается в единичное состояние, а сигнал заема поступает с соответствующей задержкой через элементы 5, 8 и 7 в цепь сквозного распространен,ия.

В случае, когда триггер данного разряда находится в единичном состоянии, последний устанавливается в «О», а сигнал заема в цепь переноса не поступает, поскольку элемент «И»

5 заперт нулевым сигналом с выхода соответствующего элемента «ИЛИ» 4.

При работе сумматора в режиме реверсивного счетчика последовательность импульсных сигналов с соответствующим интервалом поступает в устройство через вход 18. При этом каждый сигнал поступает через элемент «И» б младшего разряда непосредственно в це пль сквозного распространения и через вход элемента «ИЛИ» 20 младшего разряда на счетный вход триггера 1 младшего разряда сумматора. Благодаря наличию указанных связей, в сумматоре осуществляется однотактное суммирование и вычитание единичных импульсов.

Следует заметить, что в исходном состоянии сумматор настроен на операцию суммирования, поскольку потенциал «1» с выхода элемента «НЕ» 12 возбуждает элементы «И» 8.

Для того, чтобы перевести сумматор в режим вычитания единиц, предварительно подается сигнал на вход 17 схемы управления; при этом возбуждаются элементы «И» 2.

Предмет изобретения

Накапливающий сумматор, содержащий регистр, схему управления, элементы задержки

«И», «ИЛИ» и «НЕ», отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и увеличения быстродействия устройства, выходы триггеров каждого разряда регистра соединены через элементы «И» со входами элемента «ИЛИ», причем другой вход каждого из этих элементов «И» соединен с шиной сложения или вычитания схемы упоавления; выход элемента «ИЛИ» соединен с выходными элементами «И», один из которых соединен по входу также с цепью переноса предыдущего разряда сумматора, а по выходу — с выходным элементом «ИЛИ»; другой из выходных элементов «И» соединен по входу также со входом данного разряда сумматора, а:по выходу соединен через элемент задержки с тем же выходным элементом «ИЛИ», выход которого соединен через входной элемент

«ИЛИ» со счетным входом триггера последующего разряда, регистра и служит выходом цепи переноса данного разряда; вход сумматора по цепи реверсивного счета соединен с выходным элементом «И» и входным элементом

«ИЛИ» младшего разряда, 273519

Составитель В. В. Игнатушенко

Редактор Б. С. Нанкина Текрсд A. А. Камышникова Корректор Н. Л. Митрохина

Заказ 2541 17 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4. 5

Типография, пр. Сапунова, 2