SU1198511A1 - Устройство дл суммировани двоичных чисел - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДНЯ СУММИРОВАНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ, содержащее накапливающий сумматор, счетчик, три элемента И, два элемента ИЛИ, элемент ЗАПРЕТ и элемент НЕ, причем входы и выходы накапливающего сумматора соединены соответственно с разр дами входа устройства и с младшими разр дами выхода устройства, выходы разр дов счетчикасоединены со старшими разр дами выхода устройства, знаковый выход счетчика соединен со знаковьм выходе устройства, выход переноса накапливающего сумматора соединен с инверсным входом элемента ЗАПРЕТ, пр мой вход которого соединен со знаковым входом устройства. первые входы первого и второго элемента И соединены с входом задани  режима устройства, выходы первого и второго элементов И подключены к соответствующим входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу переноса накапливающего сумматора , второй вход первого элемента И соединен со знаковым входом устройства , знаковый выход счетчика и выходы разр дов счетчика соединены с входами второго элемента ИЛИ и с входами третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента Hj а выход второго i элемента ИЛИ соединен с третьим входом первого элемента И, о т л и ч.а (Л ю щ е е с   тем, что, с целью упрощени  устройства, оно содержит элемент задержки, причем выход переноса накапливающего сумматора соединен с третьим входом второго элемента И и через элемент задержки - с входом сложени  счетчика, вход вычисо тани  которого соединен с выходом 00 СП элемента ЗАПРЕТ и через элемент НЕ соединен с четвертым ёходом первого элемента И.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в арифметических устройствах специализированных вычислительных машин.

Цель изобретени  - упрощение устройства .

На чертеже представлена структурна  схема устройства дл  суммировани  двоичных чисел.

Устройство содержит накапливающий сумматор 1, счетчик 2, элементы И 3-5, ИЛИ 6 и 7, НЕ 8, ЗАПРЕТ 9, элемент задержки 10. Кроме того, на схеме показаны вход 11 устройства, знаковый вход 12 устройства, вход

13задани  режима устройства, в.ыход

14младших разр дов устройства, выход 15 старших разр дов устройства, знаковый выход 16 устройства, выход 17 переноса накапливающего сумматора 1.

Устройство дл  сзп мировани  двоиных чисел работает следующим образо

Каждое число, поступающее на входы 11 и 12 устройства, представлено п информационными и одним знаковым разр дами, а результат - т+ п информадионнь ми и также одним знаковы разр дами, где п и m - количество разр дов в накапливающем сумматоре

Iи счетчике 2 соответственно. При этом числа кодируютс  дополнительными или обратными кодами. Устройство позвол ет суммировать массивы чисел путем алгебраического сложени  очередного (к+)-го п+1 разр дного, включа  знаковый разр д, входного слагаемого, поступающего на входы

IIи 12 устройства, с результатом сложени  предьщущих к чисел, хран щихс  в накапливающем сумматоре 1 и счетчике 2. Входные слагаемые могут быть положительными или отрицательными . Устройство, содержащее m+n информационных разр дов, в самом неблагопри тном случае (сз ммируютс  числа только одного знака и максимальные по модулю) допускает сложение 2 (п+1)- разр дных чисел, включа  знаковый разр д входных двоичны чисел.

Если числа представлены дополнительным кодом, то на вход 13 задани  режима устройства подаетс  сигнал О, вследствие чего на входе переноса сумматора 1 всегда нуль.

Если очередное поступившее на входы П и 12 устройства число поло985112

жительное, то оно складываетс  в сумматоре I с младшими разр дами накопленной суммы. Если при сложении возникает единица переноса на выхоj де 17 переноса сумматора 1, то через элемент 10 задержки сигнал об этом поступает на суммирующий вход счетч .ика 2 и к (п-И)-му разр ду накопленной суммы будет прибавлена едини10 Ца.

Если очередное поступивщее на входы 11 и 12 устройства число отрицательное , то на знаковом входе 12 устройства будет 1, котора  через

15 элемент ЗАПРЕТ 9 (сигнал переноса на выходе 17 переноса сумматора 1 еще не успевает образоватьс ) поступает на вычитающий вход счетчика 2, имитиру  сложение накопленной суммы с

20 числом, в р1азр дах которого с (п+1)го по jn-й единицы. Значени  разр дов с 1-го по п-й поступают по разр дным входам 11 устройства на вход сумматора I.

Если при сложении младших п разр дов образуетс  перенос, то единичный сигнал на выходе 17 переноса cy мaтopa 1 закрывает элемент ЗАПРЕТ 9 и через элемент задержки 10 поступает На вход сложени  счетчика 2, прибавив единицу к (п+1)-му разр ду накопленной суммы.

Если поступающие числа представлены обратным кодом, то иа вход 13

3 задани  режима устройства подаетс  1. Прк этом устройство функционирует аналогично, однако на вход переноса сумматора 1 поступает циклический перенос в следцющих случа х:

° поступак цее число отрицательное, на выходе элемента НЕ 8 елиничный сигнал (единичный сигнал на выходе элемента ЗАПРЕТ 9 еще не успеет образоватьс ), и в разр дах накопленной

суммы с (п+1)го по т-й, включа  знаковый разр д, есть хот  бы одна еидин ца, те.е. если поступа1адее число равно 1, 11 . .. 1, XX...х, а накопленна  сумма равна у,уу...у

XX.. .X, где у ;- разр ды, хот  бы один из которых отличен от нул . В этом случае единичный сигнал будет на выходе элемента ИЗ;

во всех разр дах счетчика 2 еди55 нищл, а поступающее число положительнее т.е. накопленна  сумма равна 1;11...1, XX,..X, а поступающее число равно 0,00...О, хх...х, и при

3

этом имеетс  сигнал на выходе 17 переноса сумматора 1, т.е. перенос в (п+1)-й разр д. В этом случае единичный сигнал будет на выходе элемента И 4;

во всех разр дах счетчика 2 нули а поступающее число отрицательное, т.е. накопленна  сумма равна 0,00...О, XX...X, а поступающее число равно 1,11..., XX..,х, и при этом имеетс  сигнал на выходе 17 переноса сумматора 1, т.е. перенос в (п+1)-й разр д. В этом случае единичный сигнал будет на вькоде элемента И 4, так как до по влени  единичного сигнала на выходе 17 переноса сумматора из счетчика 2 вы|читаетс  единица, вследствие чего В нем образуетс  число 1 , П ... 1.

Пусть, например, заданы двоичные числа А +0011 и или ,-0011 100 и , где А - результат k-ro суммировани , в котором , , а В-(к+1}-е п -разр дное () слагаемое.

При представлении чисел в дополнительном коде получаем 0,0011 100 и В ,, ПО или JOOn В,,110. При этом в накапливающем сумматоре 1 и в первом случае будет сформиро вана сумма 1100, а во втором случае 1010.

В обоих случа х входное число В положительное, на входе 13 задани  режима устройства нулевой сигнал, а на выходе 17 переноса накапливающего сумматора 1 единичнь1й сигнал, вследствие чего на выходе элемента ИЛИ 6 будет нулевой сигнал, а к содержимому счетчика 2 через элемент 10 задержки прибавл етс - единица. В результате в накапливающем сумматоре 1 и счетчике 2 в первом случае будет число С ,0100 100, а во втором случае число ,110 010.

При представлении чисел в обратном коде получаем ,0011 П и Bjsp ,ПО или Ао5р 1,1100 011 или В,)5р ,110. При этом накапливающем сумматоре 1 в первом случае будет сформирован код П 00, а во втором 1001.

В обоих случа х входное число В положительное, а на выходе 17 переноса накапливающего сумматора 1 единичный сигнал. При этом в обоих случа х на входе 13 задани  режима

98511

устройства единичный сигнал, а в счетчике 2 находитс  число, .не равное числу 1,11..., вследствие чегс на выходе,элемента И 5, а следовательно, и элементов И 4, ИЛИ 6 будет нулевой сигнал и единица младшего разр да к содержимому накапливающего сумматора 1 прибавл тьс  не будет. . . . V .

to В обоих случа х через элемент задержки 10 к содержимому счетчика 2 прибавл етс  единица. В результате в накапливающем сумматоре 1 и счётчике 2 в первом случае будет

15 число ,0100 100, а во втором случае число 1,1101, 001.

Представл   числа А и В в дес тичной системе счислени , получим и или и . При этом

20 в первом случае (-4-30)ч-(+6)+36, которое в двоичной системе счислени  равно (,п 0,0100 100, а во втором случае (--28)+(+6)-22, которое в двоичной системе счислени 

25 равно 010 или Cpfp 1,1101 001. Пусть, например, заданы двоичные :числа А +0011 011 и или А

-0011 111 и . 30.

При представлений чисел в дополнительном коде получаем

0,0011 oil и ,011 или А

A6Л

1,1100 001 и Вдоп ,100. При 35 этом в накапливающем сумматоре 1 в первом случае будет сформирован код ПО, а во втором случае код 101.

Б обоих слзгча х входное число В положительное, на входе 13 задани 

40 режима устройства нулевой сигнал, а на выходе 17 переноса накапливающего сумматора 1 также нулевой сигнал, вследствие чего на выходе элемента ИЛИ 6 и на входе сложени  счетчика 2

45 будут нулевые сигналы. При этом содержимое счетчика 2 не измен етс .

В результате в накаливающем сумматоре 1 и счетчике 2 в первом случае будет число Сдд„ ,0011 110,

а во втором случае число Сд,, 1,1100 101.

при представлении чисел в обратном коде получаем Апр 0,0011 011 и В(,р ,011 или ,nOO 000

55 и Bf,,100. При этом в накапли . вающем сумматоре 1 в первом случае будет сформирован код ПО, а во втором случае код 100.

в обоих случа х входное число В положительное, а на выходе 17 переноса накапливающего сумматора 1 нулевой сигнал, вследствие чего содер Жимое счетчика 2 не измен етс . При этом в обоих случа х на входе 1 за Дани  режима устройства единичный сигнал, а в счетчике 2 находитс  число, не равное числу , И 1 .. . 1 , вследствие чего на выходе элемента

119851 Г6

И 5, а следовательно, и элементов И 4, ИЛИ 6 будет нулевой сигнал и единица младшего разр да к содержимому накапливающего сумматора 1 прибавл тьс  не будет. В результате в

- накапливающем сумматоре 1 и счетчике 2 в первом случае будет число Срф С„р 0,0011 втором случае число 1100 100.

/3

Claims (1)

1. (57 Устройство для суммирования ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ, содержащее накапливающий сумматор, счетчик, три элемента И, два элемента ИЛИ, элемент ЗАПРЕТ и элемент НЕ, причем входы и выходы накапливающего сумматора соединены соответственно с разрядами входа устройства и с младшими разрядами выхода устройства, выходы разрядов счетчика соединены со старшими разрядами выхода устройства, знаковый выход счетчика соединен со знаковым выходе») устройства, выход переноса накапливающего сумматора соединен с инверсным входом элемента ЗАПРЕТ, прямой вход которого соединен со знаковым входом устройства, первые входы первого и второго элемента И соединены с входом задания режима устройства, выходы первого и второго элементов И подключены к соответствующим входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу переноса накапливающего сумматора, второй вход первого элемента И соединен со знаковым входом устройства, знаковый выход счетчика и выходы разрядов счетчика соединены с входами второго элемента ИЛИ и с входами третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И* а выход второго элемента ИЛИ соединен с третьим входом первого элемента И, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит элемент задержки, причем выход переноса накапливающего сумматора соединен с третьим входом второго элемента И й через элемент задержки - с входом сложения счетчика, вход вычитания которого соединен с выходом элемента ЗАПРЕТ и через элемент НЕ соединен с четвертым входом первого; элемента И.