DE3424972A1

DE3424972A1 - Serielles tetraden-addier-subtrahierwerk im exzess-3-code mit dezimal-eingaengen und dezimal-ausgaengen

Info

Publication number: DE3424972A1
Application number: DE19843424972
Authority: DE
Inventors: Paul 7032 Sindelfingen Merkle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-07-06
Filing date: 1984-07-06
Publication date: 1986-03-06

Description

Paul Merkle Q / O / Q 7 ';

Eschenbrünnlestr.^-S - Ok ΔΊό Ι Δ

3inde!fingen · .

Serielles Tetraden-A,idier-Subtrahierwerk

im Exzeß-3-Code mit Dezimal-fÜingängen und Dezi:ial-Ausgängen

Gegenstand der Erfindung ist ein serielles elektronisches Tetraden-Addier-Subtrahierwerk im Sxzeß-3-Code mit Dezimal-Eingängen und Dezimal-Ausgangen, das von Addition auf Subtraktion umschaltbar ist und von Subtraktion auf Addition umschaltbar ist und dessen Haupt-Schaltung aus Addier-Schaltungen besteht. Die Additionen erfolgen bei diesem seriellen Tetraden-Addier-Subtrahierwerk auf normale Weise und die Subtraktionen auch auf additivem Weg, indem die Neuner-Komplementzahl des Subtrahenden zum Minuenden addiert wird und zusätzlich die Zahl 1 (LLLH) zum Minuenden addiert wird. Die Verarbeitung der Subtraktions-Überträge erfolgt durch eine zusätzliche Übertrag-Addier-Schaltung, welche aus 4- Halb-Addierern besteht und welche auch für die Verarbeitung der Additions—Überträge verwendet wird, weil auch die Additions-ü'berträge damit verarbeitet werden können. Die zusätzliche Addition der Zahl 1 (LLLH) bei Subtraktion (additiver Subtraktion) erfolgt durch Ansteuerung des Übertrag-Einganges der Haupt-Schaltung, deren zweiter Halb-Addierer für die Verarbeitung von übertragen somit nich.4 gebraucht wird. Auch bei diesem seriellen Addier-Subtrahierwerk werden bei Addition beide Summanden und bei Subtraktion der Minuend und der Subtrahend Ex3e3-3-codiert verarbeitet. In der vorliegenden Beschreibung werden alle BCD-Zahlen, welche um die Zahl 3 (LLHH) angehoben sind, als Sx-_Zeß-3-codierte Zahlen bezeichnet. BCD-Zahlen, welche um die Zahl 6 (LHHL) angehoben sind, werden in der vorliegenden Beschreibung als BCD-6-codierte Zahlen bezeichnet. Dementsprechend werden in der vorliegenden Beschreibung BCD-Zahlen, welche nicht angehoben sind, als BCD-ü-cedierte Zahlen bezeichnet.

Das serielle TetraJen-Addier-oubtrahierwerk Type A ist als CV GeSamt-Darstellung in Figur 1 dargestellt. Der duale Tetra- ^ den-Addierer 1 (Haupt-Schaltung 1) und die Korrektur-Schalt-■<r ung 2 sind zusammenhängend in Figur 2 dargestellt (mir dem ^ Übertrag-Speicher 3 und der Zusatz-Schaltung 4-). In Figur 3 C^ sind die Dezimal-Exzeß^-Umcodierschaltungen 5 und 6 dargestellt; außerdem ist in dieser Figur 3 auch die Ubertrag-Addierschaltung 7 und die Neuner-Komplement-Schaltung δ dargestellt. In Figur 4· ist die BCD-O-Dezimal-Umcodierschaltung 9 dargestellt.

Das serielle Tetraden-Addier-Subtrahierwerk Type A, welches in Figur 1 bis 4 dargestellt ist, besteht aus dem dualen Tetraden-Addierer 1 (Haupt-Schaltung 1) und der Korrekturschaltung 2 und dem Übertrag-Speicher 3 und der Zusatz-Schaltung 4 und den beiden Dezimal-Exzeii-3-Umcodierschaltungen 5 und 6 und der Übertrag-Addierschaltung 7 und der Neuner-Komplement-Schaltung 8, welche für Exzeß-3-codierte BCD-Zahlen eine Neuner-Komplement-Schaltung ist und für BGD-O-codierte ZahJLen eine Fünfzehner-Komplement-^chaltung ist. An weiteren Teilen besteht dieses Addier-Subtrahierwerk aus der BGD-O-Dezimal-Umcodierschaltung 9 und den sonstigen Teilen und Leitut-gen. Die Haupt-Schaltung 1 besteht aus den Yoll-Addierern 11 bis 14. Die Korrektur-Schaltung 2 ist eine Subtränierschaltung für die Subtraktion der Zahl 6 (LHHL) und besteht aus dem Halb-Subtrahierer 25 und dem Voll-Subtrahierer 26 und der Rest-Schaltung 27, welche im vorliegenden Fall ein Halb-Subtrahierer ohne Übertrag-Abgangs-Leitung ist. Die Umcodier-Schaltungen 5 und 6 sind genau gleich und verwandeln 1-aus-10-codierte Dezimal-Ziffern in Sxzeß-3-codierte vier-stellige BCD-Zahlen. Die Neuner-Komplement-Schaltung 8 ist mit der Komplement-Umgehungs-Schaltung 8 b kombiniert. Die Ergebniszahl-Umcodierschaltung 9 verwandelt vier-stellige BCD-O-Zahlen in 1-aus-iO-codierte Dezimal-Ziffern. Die A-Eingänge und B-rEingänge sind mit dem zugehörigen Zahlenwert; (Ziffer 0 bis 9) gekennzeichnet, ebenso die Ergebnis-Ausgänge C. Die Eingänge F 1 und G 1 haben den Zahlenwert 1. Die Einsänge F 2 und G 2 haben den Zahlenwert 2. Die Eingänge F 3 und G 3 haben den Zahlenwert 4. Die Eingänge F 4 und G 4 haben lan Zahlenwert 3» Der Übertrag-Eingang der Haupü-Schaltung 1 har die Bezeichnung η und der Übertrag-Ausgang die Bezeichnung v.

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Die Wirkungsweise dieses seriellen Tetraden-Addier-Subtrahierwerks Type A ergibt sich beim Addieren wie folgt: Die Einstellung auf Addition (additive Addition) erfolgt durch Anlegen von Η-Potential an den Eingang E. Damit hat die Leitung a L-Potential und die Leitung b H-Pote'ntial und ist in der Schaltung 8 die Komplement-Umgehung vor-angesteuert und in der Zusatz-Schaltung 4- die Additions-Ubertrag-Und-Schaltung 11 vor-anges teuert. Der ers,te Summand kommt dezimal-1-aus-10-codiert an den B-Eingängen., zur Anlage und wird in der Urne od ier schaltung 5 von dezimal-1-aus-IO auf Exzeß-3 umcodiert und liegt somit; Exzeß-3-codiert an den G-Eingängen der Haupt-Schaltung 1 an. Der zweite Summand kommt ebenfalls 1-aus-10-codiert an den A-Singängen zur Anlage und wird in der Urne od ier schaltung 6 von dezinial-1-aus-IO auf Exzeß-3 umcodiert und liegt Exzeß-3-codiert an den F-Eingängen der Haupt-Schaltung 1 an, wenn kein Übertrag verarbeitet wird und wenn dieses Addier-Subtrahierwerk auf Addition eingestellt ist. Falls also bei dieser Addition kein Übertrag von der vorherigen Addition zu verarbeiten ist, hat der Ausgang ζ des Übertrag-Speichers 3 L-Potential und wird somit zu dem an den G-Eingängen Exzeß-3-codiert anliegenden ersten Summanden nur der zweite Summand addiert, welcher Exzeß-3-codiert an den F-Eingängen der Haupt-Schaltung 1 anliegt. Falls bei dieser Addition ein übertrag von der vorherigen Addition zu verarbeiten ist, hat der Ausgang ζ des Übertrag-Speichers 3 H-Potential und wird zu dem an den G-Singängen anliegenden ersten Summanden der zweite Summand und ein übertrag addiert, weil hierbei in der Übertrag-Addier-Schaltung 7 zum zv/eiten Summanden die Zahl 1 (LLLH) addiert wird. Falls in diesen beiden Fällen in der Haupt-Schaltung 1 kein Übertrag-Abgang zustande kommt, hat die Leitung e Η-Potential und wird' somit in der Korrektur-Schaltung 2 von der Ergebnis zahl der Haupt-Schaltung 1 die Zahl 6 (LHHL) subtrahiert und damit die Ergebniszahl der Haupt-Schaltung 1 von BCD-6 auf BGD-O umcodiert. Hierbei liegt am Eingang w des Übertrag-Speichers 3 nur L-Potential an ur^d hat somit bei der nächsten Addition der Ausgang ζ des Übertrag-Speichers 3 nur L-Potential. Falls in diesen beiden Fällen in der Haupt-Schaltung 1 ein über-. trag-ri.bgang zustande .<omat, hat die Leitung e L-Fotentiai

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" ja '

und wird in der Korrektur-3.3 haltung 2 von der um die Zahl 1fc _ gesunkenen Ergebniszahl der Haupt-Schaltung 1 nur lie Zahl O (LLLL) subtrahiert, weil hierbei die Ergebniszahl der Haupt-Schaltung 1 schon BCD-O-codiert ist. Hierbei liegt am Eingang w des Übertrag-Speichers 3 H-Poüential an und hat somit bei der nächsten Addition der Ausgang ζ des Übertrag-Speichers 3 Η-Potential. Damit haben in allen vier-Additions-Fällen die Ausgänge der Doppel-Schaltung 1-2 BCD-O-codiert die Potentialreihe der Additions-Ergebniszahl und somit die Ausgänge C dezimal-i-aus-IO-codiert die richtige Additions-Erge bnis zahl.

Beim Subtrahieren ergibt sich die Wirkungsweise dieses seriellen Tetraden-Addier-Subtrahierwerks Type A wie folgt: Die Einstellung auf Subtraktion (additive Subtraktion) erfolgt durch Anlegen von L-Poteni;ial an den Eingang Ξ« Damit hat die Leitung a Η-Potential und die Leitung b L-Potential und ist in der Schaltung 8 die Neuner-Komplementierung vor-angesteuert und in der Zusatz-Schaltung 4- die Subtraktions-Übertrag-Und-Schaltung 12 vor-angesteuert. Der Minuend kommt dezimal-1-aus-IO-codiert an den B-Eingängen zur Anlage und wird in der Umcodierschaltung 5 von dezimal-1-aus-10 auf Exzeß-3 umcodiert; und liegt somit Exzeß-3-codiert an den G-Eingängen der Haupt-Schaltung 1 an. Der Subtrahend kommt ebenfalls 1-aus-10-codiert an.den Α-Eingängen zur Anlage und wird in der Umcodier-Schaltung 6 von dezimal-1-aus-10 auf Exzeß-3 umcodiert und dann in der Schaltung 8 Neuner-Komplementiert und liegt dann als Exzeß-3-codierte Neuner-Komplementzahl an den F-Eingängen der Haupti-Schaltung 1 an. Falls hierbei kein Übertrag von der vorherigen additiven Subtraktion zur Verarbeitung kommt, hat der Übertrag-Speicher 3 a-n seinem Ausgang ζ L-Potential und kommt die Subtraktion dadurch zustande, daß die Neuner-Komplementzahl des Subtrahenden zum Minuenden addiert wird und daß außerdem das Η-Potential am Übertrag-Eingang η als Zahl 1 (LLLH) zum Minuenden addiert wird. Falls hierbei ein Übertrag von der vorherigen additiven Subtraktion zur Verarbeitung kommt, ist; die Neuner-Komplemenuzahl um die Zahl 1 (LLLH) kleiner und wird somit eine um die Zahl 1 kleinere Neuner-Komulementzahl zum Minuenden addiert* Auch hier-

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bei liegt am falschen Übertrag-Eingang η Η-Potential an und wird somit die Zahl 1 wieder hinsu-addiert. Falls in diesen beiden Fällen in der Haupt-Schaltung 1 kein Übertrag-Abgang zustande' kommt, hat die Leitung e Η-Potential und wird somit in der Korrektur-Schaitung 2 von der Ergebniszahl der Haupt-Schaltung 1 die Zahl 6 (LHHL) subtrahiert und damit die Ergebniszahl der Haupt-Schaltung 1 von BCD-6 auf BCD-O umcodiert. Hierbei hat die Subtraktions-übertrag-Uhd-Schaltung an ihrem Ausgang Η-Potential und liegt somit am Eingang w des Übertrag-Speichers 3 Η-Potential an und hat somit bei der nächsten additiven Subtraktion der Ausgang ζ des Übertrag-Speichers 5 H-Potenttal. Falls in diesen beiden Fällen in der Haupt-Schaltung 1 ein Übertrag-Abgang zustande kommt, hat die Leitung e L-Potential und wird in dqr Korrektur-Schaltung 2 von der um die ^aM 16 gesunkenen Ergebniszahl der Hauptochaltung 1 nur die Zahl 0 (LLLL) subtrahiert, weil in diesem Fall die Ergebnis zahl der Haupt-Schaltung 1 schon BGD-O-codiert ist. Hierbei hat die Subtraitions-Ubertrag-Und—Schaltung 12 an ihrem Ausgang L-Potential und liegt somit am Eingang w des Übertrag-Speichers 4 L--?ötentiäl an und hat somit bei der nächsten additiven Subtraktion der Ausgang ζ des Übertrag-Speichers 3 L-Potential. Damit haben in allen vier Subtraktions-Fällen die Ausgange der Doppel-Schaltung 1-2 BCD-O-codiert die Potentialreihe der Subtraktions-Srgebniszahl und somit die Ausgänge C dezimal-1-aus-10-codiert die richtige Subtraktions-Ergebniszahl.

An Stelle der dargestellten Halb-Addierer (Haupt-Schaltung 1) und an Stelle der Halb-Addierer der nicht dargestellten Korrekturschaltung 2 b können auch sonstige geeignete Halb- . Addierer verwendet werden, welche 2 Eingänge und einen Ausgang und einen Übertrag-Ausgang haben.

Die Ergebnis zahlen der Haupt-Schaltung 1 sind also entweder BGD-O-codiert oder BOD-o-codier't. Bei dem Addier-Subtrahierwerk Type A werden diejenigen Ergebnis zahlen der Haupt-Schaltung 1, welche BCD-6-codiert sind, durch Subtraktion der Zahl 6 (LHHL) in BOD-O-codierte Zahlen umgewandelt und damit der Umcodier-Schaltung 9 angepaßt, welche nur BCD-O-codierte Zahlen in die entsprechende 1-aus-10-codierte Dezimalziffer umwandeln kann.

Mit Dezimalzahlen dargestellt, ergibt sich die additive Addition 87429 + 75264 = 162693 bei dem Addier-Subtrahierwerk Type A wie folgt:

12 +	( 7 <	= 19	19 -	16	= 3	ρ	= H
5 +	( 9 -	= 15	15 -	6	= 9	P	= L
7 +	( 5 -	= 12	12 -	6	= 6	ρ	= L
10 +	( 8 -	= 18	18 -	16	= 2	P	= H
11 +	(10 -	= 22	22 -	16	= 6	P	= H
3 +	( 3 -	= 7	7 -	6	* 1	P	= L
η 0)
H D
η 0)
«■ ο)
ι- D
ι- D

Mit Dezimalzahlen dargestellt, ergibt sich die additive Subtraktion 162693 - 874-29 = 75264 bei dem Addier-Subtrahierwertc Type A wie folgt:

6 + (15 - (12 + O)) + 1 = 10 12 + (15 - ( 5+1)) +1 =22 9 + (15 - ( 7 + O)) + 1 = 18 5 + (15 - (10 + O)) + 1 = 11 9 + (15 - (11 + 1)) + 1 » 13 4 + (15 - ( 3 + 1)) + 1 = 16

10	- 6	= 4	ρ	= H
22	- 16	= 6	ρ	= L
18	- 16	= 2	P	= L
11	- 6	₌ 5	P	= H
13	- 6	- 7	ρ	= H
16	- 16	= 0	υ	= L

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Bei dem seriellen Tetraden-Addier-Subtrahierwerk Type B ist an Stelle der Korrektur-Schaltung 2 eine andere Korretctur-Schaltung angeordnet, welche bei?Ans teuerung zu der Ergebnis-Zahl der Haupt-Schaltung Λ die Zahl 6 (LHHL) addiert und an Stelle der Ergebnis zahl-Umcodierschaltuiig 9 eine andere Ergebnis zahl-Uincodier schal tung angeordnet, welche BCD-6-codierte Ergebnis zahlen in dezimal-1-aus-10-codierte Ergebnis zahlen umwandelt. Bei diesem Äddier-^uptfrähierwerk ^7V^e B kommt somit als Korrekturschaltung 2 eine■Addierschaltung für die Zahl 6 (LHHL) zur Verwendung, welche bei Ansteuerung zu der Ergebniszahl der Haupt-Schaltung 1 die Zahl 6 (LHHL) addiert. Diese XorreK^ur-Addierschaltung besteht aus einem HaIb-Addierer, welcher an Stelle des Halb-Subtrahierers 25 angeordnet ist und einem Voll-Addierer, welcher an Stelle des Voll-Subtrahierers 26 angeordnet ist und aus einer Eest-Schaltung, welche"gleich ist, wie die Rest-Schaltung 27 und an gleicher Stelle angeordnet ist. Diese Korrektur-Addier-Schaltung wird direkt vom Übertrag-Ausgang ν der Haupt-Schaltung 1 angesteuert.und ist nichj? dargestellt und hat die Bezeichnung 2b.

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche p H Zh Ό IL

1) Serielles elektronisches Tetraden-Addier-Subtrahierwerk im Exzeß-3-Code mit Dezimal-Eingängen und Desimal-Ausgängen, das von Addition auf Subtraktion umschaltbar ist und von Subtraktion auf Addition umschaltbar ist und das als Haupt-Schaltung einen dualen Tetraden-Addierer aufweist, welcher mit einer geeigneten Korrektur-Schaltung kombiniert ist und das eine Neuner-Komplement-Schaltung aufweist und bei dem die Additionen und die Subtraktionen auf additive Weise erfolgen, dadurch gekennzeichnet, daß es für die Verarbeitung der Überträge eine zusätzliche Schaltung (Übertrag-Addierschaltung 7) aufweist, welche bei Addition mit Übertrag-Verarbeitung zu einem der beiden Summanden die Zahl 1 (LLLH) addiert und welche bei Subtraktion mit Übertrag-Verarbeitung zum Subtrahenden die Zahl 1 (LLLH) addiert.

2) Serielles elektronische^ 'Tetradlen-Addiier-Subtrahierwerk nach Anspruch 1, daduqjs&s; gekennzeichnet, daß bei Subtraktion (additiver Subtraktion) der freie Eingang des VoIl-Addierers (11) dauernd mit Η-Potential angesteuert wird und daß somit die Abweichung vom Zehner-Komplement durch eine zusätzliche Addition der Zahl 1 (LLLH) ausgeglichen wird.

3) Serielles elektronisches Tetraden-Addier-Subtrahierwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Type A als Korrektur-Schaltung eine Subtrahierschaltung (2) für die Subtraktion der Zahl 6 (LHHL) zur Verwendung kommt, welche bei Ansteuerung von der Srgebniszahl der Haupt-Schaltung (1) die Zahl 6 (LHHL) subtrahiert und daß diese Korrektur-Subtrahierschaltung '(2) vom negierten Potential des Übertrag-Ausganges (v) der H Schaltung (1) angesteuert wird.

4-) Serielles elektronisches Tetraden-Addier-SubtrahierwerK nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als Ergebniszahl-Umcodierschaltung eine BCD-O-Dezimal-Umcodierschaltung (9) aufweist, welche, BCD-O-codierte Zahlen in i-aus-10-codierte Dezimalζif 'fern umwandelt.

5) Serielles elektronisches Tetraden-Addier-Subtrahierwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Type B als Korrektur-Schaltung eine Addierschaltung (2 b) für die Addition der Zahl 6 (LHHL) zur Verwendung kommt, welche bei Ansteuerung zu der Ergebniszahl der Haupt-Schaltung (Λ) die Zahl 6 (LHHL) addiert und daß diese Korrektur-Addierschaltung (2 b) direkt vom Übertrag-Ausgang (v) der Haupt-Schaltung (1) angesteuert wird.

6) Serielles elektronisches Tetraden-Addier-SubtrahierwerK nach Anspruch 1 und 2 und 5i dadurch gekennzeichnet, daß es als Ergebniszahl-Umcodierschaltung eine BCD-6-Dezimal-Umcodierschaltung (9 .b) aufweist, welche BOD-c-codierte Zahlen in 1-aus-10-codierte Dezimalζiffern umwandelt.

7) Serielles elektronisches Tetraden-Addier-Subtrahierwerk nach Anspruch Λ bis 4- oder nach Anspruch 1 und 2 und 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß den G-Eingängen der Haupt-Schaltung (1) eine Dezimal-Sxzeß-J-Umcodierschaltung (5) vorgeschaltet ist und daß den F-Singängen der Haupt-Schaltung (1) eine drei-fache Schaltung vor-geschaltet ist, welche aus der Dezimal-Exzeß-3-Umcodierschaltung (6) und der Ubertrag-Addierschaltung (7) und der Neuner-Komplement-Schaltung (8) mit Umgehungsschaltung besteht und daß die Umcodierschaltungen (5 und 6) 1-aus- '^: 10-codierte Dezimalziffern in 5xzeß-3-codierte Zahlen umwandeln.

8) Serielles elektronisches Tet;raden-Addier-3u,b"GrahierwerrC nach Anspruch. 1 bis 4- oder nach Anspruch 1 bis 4- und 7» dadurch gekennzeichnet, daß ä'n Stelle der Korrektur-Subtrahierschaltung (2) eine andere Korrektur-Schaltung zur Verwendung kommt, welche bei Ansteuerung auf additivem Weg von der Ergebniszahl der Haupt^Schaltung (1) die Zahl 6 (LHHL) subtrahiert.

V \

9) Serielles elektronisches Tetraden-Addier-SubtrahierwerK nach Anspruch 1 und 2 und 5 und 6 oder nach Anspruch 1 und und 2 und 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Korrektur-Addierschaltung (2 b) eine andere Korrektur-Schaltung zur Verwendung kommt, welche bei Ansteuerung auf subtraktivem Weg zu der Srgebniszahl der Haupt-Schaltung (1) die Zahl 6 (LHHL) addiert.