DE3618529A1

DE3618529A1 - Serielles addier-subtrahierwerk im dezimal-1-aus-10-code

Info

Publication number: DE3618529A1
Application number: DE19863618529
Authority: DE
Inventors: Paul Merkle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-06-03
Filing date: 1986-06-03
Publication date: 1987-12-10

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein serielles elektronisches Addier-Subtrahierwerk im Dezimal-1-aus-10-Code, bei welchem die Subtraktionen auch auf additive Weise erfolgen und dessen Haupt-Schaltung aus 36 normalen Addier-Schaltungen besteht, welche nur die Wertigkeit 2 verarbeiten. Bei diesem Addier-Subtrahierwerk werden die ungeraden Summanden 1 und 3 und 5 und 7 und 9 um die Ziffer 1 gesenkt verarbeitet. Die Steuerung der Verarbeitung der Rest-Ziffern 1 erfolgt mittels eines dualen Voll-Addierers. Für die Ausführung von additiven Subtraktionen hat dieses Addier-Subtrahierwerk als Zusatz-Schaltung auch eine Neuner-Komplement-Schaltung, welche mit einer Geradeaus-Schaltung kombiniert ist. Außerdem ist dieses Addier-Subtrahierwerk auch mit einer Eins-Aufwärts-Verschiebeschaltung versehen, welche auch mit einer Geradeaus-Schaltung kombiniert ist.

Das Addier-Subtrahierwerk Typ A 1 ist in Fig. 1 und 2 in zwei Teil-Abschnitten dargestellt; die Trennlinien haben die Bezeichnung u-u. In Fig. 3 ist eine Addier-Schaltung 20 dargestellt, welche 36fach erforderlich ist. In Fig. 4 ist die Neuner-Komplement-Schaltung 3 dargestellt, welche mit einer Geradeaus-Schaltung kombiniert ist.

Das Addier-Subtrahierwerk Type A 1 (Fig. 1 und 2) besteht aus der Haupt-Schaltung 1 und der Schaltung 2 und der Neuner- Komplementschaltung 3 und den Summanden-Zerlegeschaltungen 4 und 5 und dem dualen Voll-Addierer 6 und dem Übertrag- Speicher 7 und den Zusatz-Schaltungen 8 und 9 und der Eins- Aufwärts-Verschiebeschaltung 10. Die Haupt-Schaltung 1 besteht aus 36 Addier-Schaltungen 20 nach Fig. 3 und den zugehörigen Leitungen. Die Schaltung 2 besteht aus 9 Negier- Schaltungen 27 und 8 Und-Schaltungen 31 bis 38 und den Oder- Schaltungen 40 und 42 und 44 und 46 und 48 und den zugehörigen Leitungen. Die Neuner-Komplementschaltung 3 ist mit einer Geradeaus-Schaltung kombiniert und besteht aus 20 Und- Schaltungen 29 mit je 2 Eingängen und 10 Oder-Schaltungen 30 mit je 2 Eingängen und den zugehörigen Leitungen. Die Summanden-Zerlegeschaltung 4 besteht aus 4 Oder-Schaltungen 11 bis 14 mit je 2 Eingängen und der Oder-Schaltung 15 mit 5 Eingängen und 3 Dioden 16 und den zugehörigen Leitungen. Die Summanden-Zerlegeschaltung 5 besteht aus den Oder- Schaltungen 21 bis 24 mit je 2 Eingängen und der Oder-Schaltung 25 mit 5 Eingängen und 3 Dioden 26 und den zugehörigen Leitungen. Der duale Voll-Addierer 6, welcher nur als Steuerschaltung angeordnet ist, besteht aus den dualen Halb- Addierern 15 und 16 und der zusätzlichen Oder-Schaltung 17. Die Zusatz-Schaltung 8 besteht aus 2 Und-Schaltungen 51 und 52 und 2 Negier-Schaltungen 53 und 54 und der Oder-Schaltung 55. Die Zusatz-Schaltung 9 besteht aus 2 Und-Schaltungen 61 und 62 und 2 Negier-Schaltungen 63 und 64 und der Oder- Schaltung 65. Die Eins-Aufwärts-Verschiebeschaltung 10 ist auch mit einer Geradeaus-Schaltung kombiniert und besteht aus 10 Und-Schaltungen 18 und der Negier-Schaltung 19 und den zugehörigen Leitungen. An weiteren Teilen besteht dieses Addier-Subtrahierwerk aus der Negier-Schaltung 66 und den sonstigen Leitungen.

Die Addierschaltungen 20 bestehen aus je einer Oder-Schaltung 57 mit 2 Eingängen und je einer Und-Schaltung 58 mit 2 Eingängen. Die Eingänge haben die Bezeichnungen a und b. Der Ausgang hat die Bezeichnung c und der Übertrag-Ausgang die Bezeichnung d. Die Eingänge a und b und der Ausgang c und der Übertrag-Ausgang d haben die Zahlenwertigkeit 2, weil die Eingänge a und b mit der Zahlenwerrtigkeit 2 angesteuert werden.

Diese Addier-Schaltungen 20 (Fig. 3) haben bei den nachfolgend angeführten Eingangs-Potentialen folgende Ausgangspotentiale:

Die Eingänge A und B und die Ergebnis-Ausgänge C sind mit den zugehörigen Zahlenwerten (Ziffern 0 bis 9) gekennzeichnet. Die Eingänge A sind bei Addition die Eingänge für den ersten Summanden und bei Subtraktion (additiver Subtraktion) die Eingänge für den Minuenden. Die Eingänge B sind bei Addition die Eingänge für den zweiten Summanden und bei Subtraktion (additiver Subtraktion) die Eingänge für den Subtrahenden. Die Ausgänge C sind bei Addition und additiver Subtraktion die Ergebnis-Ausgänge.

Die Wirkungsweise dieses seriellen Addier-Subtrahierwerks Type A 1 ergibt sich beim Addieren wie folgt: Die Einstellung auf Addition erfolgt durch Anlegen von H-Potential an den Eingang E. Damit hat die Leitung f H-Potential und die Leitung m L-Potential und ist somit die Neuner-Komplement- Schaltung 3 auf Umgehung vor-angesteuert und sind die Und- Schaltungen 51 und 61 an ihrem ersten Eingang dauernd vor- angesteuert. Der erste Summand kommt dezimal-1-aus-10-codiert an den A-Eingängen zur Anlage und der zweite Summand ebenfalls dezimal-1-aus-10-codiert an den B-Eingängen. Falls von der vorherigen Addition kein Übertrag zu verarbeiten ist, hat der Ausgang z des Übertrag-Speichers 7 L-Potential und liegt somit am Übertrag-Eingang x des dualen Voll-Addierers 6 nur L-Potential an. Falls von der vorherigen Addition ein Übertrag zu verarbeiten ist, hat der Ausgang z des Übertrag- Speichers 7 H-Potential und liegt somit am Übertrag-Eingang x des dualen Voll-Addierers 6 H-Potential an. Der erste, an den A-Eingängen anliegende Summand wird in der Zerlegeschaltung 4 in Teil-Summanden zerlegt und liegt somit zerlegt an den entsprechenden Eingängen der Haupt-Schaltung 1 an. Der zweite, an den B-Eingängen anliegende Summand liegt über die entsprechende Umgehungs-Leitung v der Neuner-Komplement- Schaltung 3 an den entsprechenden Eingängen der Haupt-Schaltung 1 an, nachdem er zuvor in der Zerlegeschaltung 5 in Teil- Summanden zerlegt wurde.

Falls die Summe der beiden Summanden kleiner ist als die Zahl 10, hat die Leitung p L-Potential. In diesem Fall hat die Addition keinen Schaltungs-Übertrag und keinen wirklichen Übertrag und liegt am Eingang w des Übertrag-Speichers 7 nur L-Potential an und haben die Ergebnis-Ausgänge C dezimal-1-aus-10-codiert die Summe der beiden Summanden abzüglich 0 (Null). Falls die Summe der beiden Summanden größer ist als die Zahl 9, hat die Leitung p H-Potential. In diesem Fall hat die Addition einen Schaltungs-Übertrag und einen wirklichen Übertrag und liegt am Eingang w des Übertrag-Speichers 7 H-Potential an und haben die Ergebnis-Ausgänge C dezimal-1-aus-10-codiert die Summe der beiden Summanden abzüglich 10.

Beim Subtrahieren ergibt sich die Wirkungsweise dieses Addier-Subtrahierwerks wie folgt: Die Einstellung auf Subtraktion (additive Subtraktion) erfolgt durch Anlegen von L- Potential an den Eingang E. Damit hat die Leitung f L-Potential und die Leitung m H-Potential und ist somit die Neuner-Komplement-Schaltung 3 dauernd Komplement-vor-angesteuert und sind die Und-Schaltungen 52 und 62 an ihrem ersten Eingang dauernd vor-angesteuert. Der Minuend kommt dezimal- 1-aus-10-codiert an den A-Eingängen zur Anlage und der Subtrahend ebenfalls dezimal-1-aus-10-codiert an den B-Eingängen. Falls vor der vorherigen additiven Subtraktion kein Übertrag zu verarbeiten ist, hat der Ausgang z des Übertrag- Speichers 7 L-Potential und liegt am Übertrag-Eingang x des dualen Voll-Addierers 6 H-Potential an, das jedoch kein Übertrag ist, sondern nur der Ausgleich für die Abweichung der Neuner-Komplementzahl des Subtrahenden vom Zehner- Komplement ist. Falls von der vorherigen additiven Subtraktion ein Übertrag zu verarbeiten ist, hat der Ausgang z des Übertrag-Speichers 7 H-Potential und liegt am Übertrag- Eingang x des dualen Voll-Addierers 6 nur L-Potential an, und wird somit ein Übertrag von der vorherigen additiven Subtraktion dadurch verarbeitet, daß die Abweichung der Neuner-Komplementzahl des Subtrahenden vom Zehner-Komplement nicht ausgeglichen wird. Der an den A-Eingängen anliegende Minuend wird in der Zerlegeschaltung 4 in Teil-Minuenden zerlegt und liegt somit zerlegt an den entsprechenden Eingängen der Haupt-Schaltung 1 an. Der an den B-Eingängen anliegende Subtrahend wird in der Schaltung 3 Neuner-komplementiert; somit liegen an den entsprechenden Eingängen der Haupt-Schaltung 1 die Teil-Subtrahend-Summanden des Subtrahend-Summanden an.

Falls die Summe des Minuenden und des Subtrahend-Summanden, deren Teil-Summanden an den entsprechenden Eingängen der Haupt-Schaltung 1 anliegen, größer ist als die Zahl 9, hat die Leitung p H-Potential. In diesem Fall hat die Subtraktion (additive Subtraktion) einen Schaltungs-Übertrag und keinen wirklichen Übertrag und liegt am Eingang w des Übertrag-Speichers 7 L-Potential an und haben die Ergebnis-Ausgänge C dezimal-1-aus-10-codiert die Subtraktions-Ergebniszahl zuzüglich 0 (Null). Falls die Summe des Minuenden und des Subtrahend-Summanden, deren Teil-Summanden an den entsprechenden Eingängen der Haupt-Schaltung 1 anliegen, kleiner ist als die Zahl 10, hat die Leitung p L-Potential. In diesem Fall hat die Subtraktion (additive Subtraktion) keinen Schaltungs-Übertrag und einen wirklichen Übertrag und liegt am Eingang w des Übertrag-Speichers 7 H-Potential an, und haben die Ergebnis-Ausgänge C dezimal-1-aus-10-codiert die Subtraktions-Ergebniszahl zuzüglich 10.

Das Addier-Subtrahierwerk Type B 1 ist nicht dargestellt. Dieses Addier-Subtrahierwerk Type B 1 weist im Vergleich mit dem Addier-Subtrahierwerk Type A 1 (Fig. 1 und 2) den Unterschied auf, daß die Zusatz-Schaltungen 8 und 9 nicht angeordnet sind und daß somit die Überträge bei Subtraktion (additiver Subtraktion) im Übertrag-Speicher 7 negiert gespeichert werden.

Claims

1. Serielles elektronisches Addier-Subtrahierwerk im Dezimal-1-aus-10-Code, bei dem die Additionen und die Subtraktionen auf additive Weise erfolgen und dessen Haupt-Schaltung (1) aus Addier-Schaltungen besteht, welche je 2 Eingänge und je einen Ausgang und je einen Übertrag-Ausgang aufweisen und welche dann an ihrem Ausgang und an ihrem Übertrag-Ausgang H-Potential haben, wenn beide Eingänge mit H-Potential angesteuert werden und welche nur die Wertigkeit 2 verarbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Eingangs-Bereichen die Summanden mit den Wertigkeiten 1 und 3 und 5 und 7 und 9 um die Ziffer 1 gesenkt verarbeitet werden.

2. Serielles elektronisches Addier-Subtrahierwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es für die Steuerung der Verarbeitung der Ziffern 1 und der Rest-Ziffern 1 einen dualen Voll-Addierer oder zwei duale Halb- Addierer (15 und 16) aufweist, welche mittels einer zusätzlichen Oder-Schaltung (17) zu einem dualen Voll- Addierer (6) zusammengeschaltet sind.

3. Serielles elektronisches Addier-Subtrahierwerk nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es weniger als 40 Addier-Schaltungen (20) aufweist.

4. Serielles elektronisches Addier-Subtrahierwerk nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 1 und 2 oder nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es 36 erforderliche Addier-Schaltungen (20) aufweist.

5. Serielles elektronisches Addier-Subtrahierwerk nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 1 und 2 oder nach Anspruch 1 bis 3 oder nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Summanden-Zerlegeschaltungen (4 und 5) aus je 4 Oder-Schaltungen mit je 2 Eingängen und je einer Oder-Schaltung mit 5 Eingängen und je 3 Dioden bestehen.

6. Serielles elektronisches Addier-Subtrahierwerk nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 1 und 2 oder nach Anspruch 1 bis 3 oder nach Anspruch 1 bis 4 oder nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt-Schaltung (1) mit einer Schaltung (2) kombiniert ist, welche aus 9 Negier-Schaltungen (27) und 8 Und-Schaltungen (31 bis 38) mit je 2 Eingängen und 5 Oder-Schaltungen (40 und 42) und 44 und 46 und 48) mit je 2 Eingängen und den gehörigen Leitungen besteht.

7. Serielles elektronisches Addier-Subtrahierwerk nach Anspruch 1 und 2 oder nach Anspruch 1 bis 4 oder nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zusatz-Schaltung für die Ausführung von additiven Subtraktionen eine Neuner-Komplement-Schaltung (3) aufweist, welche mit einer Komplement-Umgehungs-Schaltung kombiniert ist.

8. Serielles elektronisches Addier-Subtrahierwerk nach Anspruch 1 und 2 oder nach Anspruch 1 bis 4 oder nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Eins-Aufwärts-Verschiebeschaltung (10) aufweist, welche mit einer Geradeaus-Schaltung kombiniert ist und welche bei Verschiebe-Vor-Ansteuerung die Zwischen-Ergebniszahl der Schaltung (2) um die Ziffer 1 anhebt.

9. Serielles elektronisches Addier-Subtrahierwerk nach Anspruch 1 bis 4 oder nach Anspruch 1 bis 6 oder nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei Zusatz-Schaltungen (8 und 9) aufweist, mittels denen auch bei Subtraktion (additiver Subtraktion) die Überträge nicht negiert im Übertrag-Speicher (7) gespeichert werden (Type A 1).

10. Serielles elektronisches Addier-Subtrahierwerk nach Anspruch 1 bis 4 oder nach Anspruch 1 bis 6 oder nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es die Zusatz-Schaltungen (8 und 9) nicht aufweist und daß die Überträge bei Subtraktion (additiver Subtraktion) im Übertrag-Speicher (7) negiert gespeichert werden (Type B 1).