Устройство для переноса

 

! В.ЕСОЮЯ ;)ÀË

I д", !,.;. л .1

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

296107

Соки Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

МПК 6 0617/385

Заявлено 18ЛЦ.1968 (¹ 1226333/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 12.И.1971. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 23Х1.1971

Комитет по делам изооретаиий и открытий ори Совете Микестрла

СССР

УДК 681.325.54 (688.8) Автор изобретения

Г. А. Лукашис

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕНОСА

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в универсальных и специализированных электронных вычислительных машинах.

Известны устройства переноса, содержащие схему обнаружения окончания переноса и линии переноса и его отсутствия.

Недостатком известных устройств переноса сумматоров является относительно большое количество аппаратуры и недостаточно большое быстродействие.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно разбито на группы по четыре разряда, а каждый разряд содержит схему неравиозначности и схему «И — ИЛИ—

НЕ», принадлежащую к одной из двух линий и содержащую три схемы «И», выходы первой из которых связаны с выходом схемы неравнозначности того же разряда, с выходом схемы неравнозначности соседнего младшего разряда с выходом схемы «И — ИЛИ вЂ” НЕ» той же линии разряда, номер которого на две единицы меньше данного. Входы второй схемы

«И» связаны с выходами регистров слагаемых того же разряда, входы третьей схемы «И» связаны с выходами схемы неравнозначности того же ра ряда и регистров слагаемых соседнего младшего разряда, причем в первых и четвертых разрядах групп входы схем «И» связаны с прямыми выходами регистров слагаемых, à Во вторых и третьих разрядах — с инверсными выходами регистров слагаемых.

Это позволяет уменьшить число активных элементов и увеличить быстродействие устройства.

Увеличение быстродействия получается как за счет того, что число схем «И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ» в каждой линии почти в два раза меньше, чем

10 число разрядов, так и за счет возможности обнаружения окончания переноса.

На чертеже представлена группа пз четырех разрядов цели переноса, состоящая из восьми схем «И вЂ” ИЛИ вЂ” HE» 1 — 8 и схемы «И» 9.

15 Каждая из схем «И вЂ” ИЛИ вЂ” HE» 1, 8, 5, 7 представляет собой схему неравнозначности, реализующую формулы

N =А;В;-+А,В;

20 где 1 — номер разряда.

Схемы «И — ИЛИ вЂ” НЕ» 2 и 6 составляют линию переноса, а схемы «И — ИЛИ вЂ” HE» 4 и 8 составляют линию отсутствия переноса.

Каждая линия представляет последовательное

25 соединение схем «И вЂ” ИЛИ вЂ” HE» с чередующейся полярностью выходного сигнала. Каждый разряд содержит только одну такую схему, относящуюся к одной из двух линий, Цепь переноса используется в сумматоре, 30 основанном на потенциальном принципе по296107

65 строения, имеющем два регистра слагаемых и регистр суммы, На вход 10 подается прямой код первого слагаемого i + I-ого разряда А;»», на вход 11— прямой код второго слагаемого i + I-ого разряда В,+ь на вход 12 — А;+ь на вход 18—

В;+, на вход 14 — А;+, на вход 15 — В;», на вход 1б — А;», на вход 17 — В;+, на вход 18—

А;+з, на вход 19 — В,+3, на вход 20 — А;+з, на вход 21 — В,+з, на вход 22 — А;+„ на вход

28 — В;» „ на вход 24 — А;».„ на вход 25—

В;»4, на вход 2б — А;, на вход 27 — В;.

Получение сигналов переноса в разрядах, имеющих неравнозначные коды слагаемых, возможно только при наличии единичного потенциала на входе 28 (при занесении чисел на входе 28 должен быть «О»).

Если схема «И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ» 2 имеет на выходе «0», то это означает, что i+1-й разряд

«подготовлен» к началу суммирования и выдает перенос, причем единичная полярность на выходе этой схемы о «подготовке» разряда не говорит, но после окончания формирования сигналов во всех разрядах она означает отсутствие переноса. Если схема «И вЂ” ИЛИ—

НЕ» 4 имеет на выходе «О», то это означает, что i+2-ный разряд «подготовлен» и перенос не выдается. Единичная полярность на выходе

«И — ИЛИ вЂ” НЕ» 4 о «подготовке» разряда не говорит, но после окончания формирования сигналов она означает выдачу переноса.

Схема «И вЂ” ИЛИ вЂ” HE» б имеет на выходе

«1» при выдаче переноса, что означает «готовность» i+3-ого разряда, а схема «И—

ИЛИ вЂ” HE» 8 имеет «1» на выходе при отсугствии переноса и это означает «готовность»

i+4-ого разряда.

Для выполнения этих требований схема

«И — ИЛИ вЂ” HE» 2 должна реализовать уравнение

С i — А » +В;, .iNi! iAsBt+Ni; iNiC;

Это означает, что перенос в i+1-ном разряде появляется в следующих случаях: при А;» =

=B,!i— = 1; если коды слагаемых в i+1-ом разряде неравнозначны (N,!i=1), но в i-ом разряде А;=В;=1; если коды слагаемых в

1-ом и i+1-ом разрядах неравнозначны (N;!i — — Л ;=1). В этом случае полярность выходного сигнала должна определяться полярностью сигнала i — 1-oro разряда С,, подаваемого на вход 29. Сигнал N; подается на вход 80.

Схема «И вЂ” ИЛИ вЂ” IE» б реализует уравнение

Ci з — Ai»ЗВ»3+%»ЗА»2Вю»2+%»3% 2Ci»1 °

Это означает, что перенос в i+3-ем разряде не должен появляться в следующих случаях: при А +з=В +з= 1; если коды слагаемых в

i+3-ем разряде неравнозначны (Л,+з=1), а в i+2-ом разряде А,+ =В;» =1. При неравно10

15 г0

Зо

55 значности кодов слагаемых в i+2-ом и i+3-ем разрядах полярность выходного сигнала должна определяться полярностью сигнала

i+1-ого разряда С;» ь

Схемы «И — ИЛИ вЂ” НЕ» 4 и 8 реализуют уравнения

Ci!2: Ai! Bi+2+ i»2Ai, i Bi»-1+Ni»2 1Vi!iCр

Ci!4 А»З1-,4+ Ni »Rl» 3Bi+3 + Ai 4%»ВСЕ» 2 где С, — сигнал линии отсутствия переноса

i-ого разряда, подаваемый на вход 81.

Предлагаемый вариант цепи переноса сохраняет возможность применения схемы обнаружения окончания переноса. На чертеже представлена схема обнаружения окончания переноса во втором разряде группы (схема

«И» 9), Входы схемы «И» 9 связаны с выходами схем «И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ» 8, 4 и 2. При нулевом потенциале на выходе хотя бы одной пз упомянутых схем, на выходе схемы «И» 9 появляется нулевой потенциал. Выход схемы

«И» 9 и выходы аналогичных ей схем других групп связаны с входами общей схемы «ИЛИ» (на чертеже показана). На выходе последней появляется нулевой потенциал только при

«готовности» всех вторых разрядов групп.

После появления этого потенциала и некоторой задержки может начинаться суммирование. Необходимым условием для этого является предварительная подача нулевого сигнала на вход 28 при занесении чисел. Вход 28 связан со входом схем «И» первых и вторых разрядов групп, у которых другие входы связаны с выходами схем «И вЂ” ИЛИ вЂ” HE» линий младших разрядов. Подача нулевого сигнала на вход 28 снимает «готовность» в разрядах, имеющих неравнозначные коды слагаемых, чтобы не оставались ложные сигналы от предыдущих чисел.

Связь входа схемы «И» 9 с выходом схемы

«И — ИЛИ вЂ” HE» 2 необходима потому, что если коды слагаемых во втором разряде группы не равны и при этом схема «И вЂ” ИЛИ—

НЕ» 4 имеет на выходе «1», то наличие переноса в этом разряде можно обнаружить только по появлению переноса в первом разряде группы, так как невозможно, чтобы в первом разряде был перенос, во втором он отсутствовал бы и при этом схема неравнозначности второго разряда имела на выходе «1».

Предлагаемый вариант цепи переноса допускает использование схем ускорения. Ускорение можно осуществить добавлением схем

«И» к схемам «И вЂ” ИЛИ вЂ” HE» линий в некоторых разрядах. Схема «И» должна реализовать уравнение

С„= С„N»- Кп!2 ° Ц где C — сигнал на выходе этой схемы;

ф— сигнал п-ого разряда, с которого начинается интервал ускорения;

A" — сигнал с выхода схемы неравнозначности m-ого разряда, на котором кончается интервал ускорени, 296107

Номер разряда и должен быть таким, чтобы единичная полярность сигнала С означала «готовность» и-oio разряда.

Число т — n должно быть четным, но не кратным 4.

Результат суммирования в разрядах i+2-ом и +4-ом мо2кно получать, используя уравнения

Stq2 Ci 2Л с- 2+А-, 2Bi+2Ctq-I+At t 2 Bi +2 Ct+11 1р

Si 4: С;44Л с-, 4+Ас+4Ве-,4СМ+3+Ае+4 Biy4 Сс+3 °

Для получения суммы в i+I-ом и i+3-ем разрядах можно использовать два управляющих импульса (без паузы между ними). При первом импульсе триггеры суммы в этих разрядах должны переводиться в «1» по уравнениям

St - I — С +А(+ УВс+ IAI+ ВУ+1

Si+3 — Ct42+А+3Вг 3+А; > 3Biy3 гю при втором триггере переводятся в «О», реализуя уравнения ь"=с,ж,„, Si- 3 С4+2Л 4+3. г5

Чтобы результат суммы в этих разрядах получался при подаче одного импульса, необходимо введение дополнительных инверторов.

Предмет изобретения

Устройство для переноса сумматора, содержащее схему обнаружения окончания переноса и линии переноса и его отсутствия, отли= чаюи евся тем, «то, с целью сокращения оборудования и повышения быстродействия, в нем разряды, состоящие из схемы неравнозначности и схемы «И — ИЛИ вЂ” HE», принадлежащей к одной из двух линий, объединены по четыре разряда в группу, причем входы первой схемы «И», входящей в схему «И—

ИЛИ вЂ” HE», соединены с выходами схемы

«И — ИЛИ вЂ” HE» той же линии, схемы неравнозначности того же разряда и с выходом схемы неравнозначности соседнего младшего разряда, входы второй схемы «И» первых и четвертых разрядов соединены с прямыми выходами репгстров слагаемых того же разряда, а вторых и третьих разрядов — с инверсными выходами регистров слагаемых того же разряда, входы третьей схемы «И» соединены с выходом схемы неравнозначности того же разряда и с прямыми для первых и четвертых разрядов илп с инверсными — для вторых и третьих разрядов выходами регистров слагаемых соседнего младшего разряда, выходы схем «И вЂ” ИЛИ вЂ” HE» первых и вторых разрядов, дополнительные входы первых схем «И» которых соединены с управляющей шиной, соединены с двумя входамп схемы «И», третий вход которой соединен с выходом схемы неравнозначности второго разряда, а вход соединен со входом схемы «ИЛИ», другие вхOды которой соединены с соответствующими выходамп схем «И» других групп.

296107

17

Составитель М. И. Аршавскнй

Редактор Е. В. Семенова Текред Л. Л. Евдонов

Корректоры: Е. Исаковй и 3. И. Тарасова

Заказ 1629у13 Изд. № 669 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4!5

Типотрафия, пр, Сапунова, 2