PL55715B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 10, IX. 1968 55715 KI. 42 m3, 7/50 MKP G 06 £ 7/b'O CZYTELNIA OTRSu Poien+owpra¬ polskiej liw Twórca wynalazku: dr inz. Konrad Fialkowski Wlasciciel patentu: Politechnika Warszawska (Katedra Budowy Maszyn Matematycznych), Warszawa (Polska) Sposób wykonywania podstawowych dzialan arytmetycznych pierwszego stopnia w elektronicznych i innych urzadzeniach cy¬ frowych wykorzystujacych do przedstawiania liczb zapis dzie¬ sietny kodowany dwójkowo i 2 Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonywa¬ nia podstawowych dzialan arytmetycznych stopnia pierwszego w elektronicznych maszynach i innych urzadzeniach cyfrowych wykorzystujacych do przedstawiania liczb zapis dziesietny kodowany dwójkowo, umozliwiajacy skrócenie czasu sumowa¬ nia w sumatorze równoleglym. Skrócenie czasu su¬ mowania wedlug wynalazku osiaga sie poprzez wykluczenie propagacji przeniesien w sumatorze w wyniku odpowiedniego wykorzystania stosowa¬ nego zapisu dziesietnego kodowanego dwójkowo.Mozliwosc skrócenia czasu sumowania jest jedna z konsekwencji uzycia stosowanego zapisu i auto¬ matycznie z wykorzystania tego zapisu nie wynika.W stosowanych dotychczas zapisach dziesietnych kodowanych dwójkowo kazda tetrada reprezento¬ wala jedna z dziesieciu cyfr: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Cyfry te byly reprezentowane przez dziesiec róznych czterobitowych slów binarnych. Natomiast pozostalych szesc czterobitowych slów binarnych, które'równiez mozna zapisac w tetradzie, nie miaJ.o znaczenia liczbowego i nie bylo wykorzystywane przy wykonywaniu podstawowych dzialan arytme¬ tycznych stopnia pierwszego.Ponadto w stosowanych dotychczas sposobach wykonywania podstawowych dzialan arytmetycz¬ nych stopnia pierwszego cyfra wyniku zapisywana w danej tetradzie zalezna byla od odpowiednich cyfr argumentów dzialania, oraz od przeniesienia z poprzedniej wzgledem danej tetrady, które bylo 10 15 20 25 generowane po ustaleniu wartosci wyniku na po¬ przedniej wzgledem danej tetradzie. W niektórych przypadkach uzaleznionych od wartosci argumen¬ tów, taki sposób wykonywania dzialan prowadzil do propagacji przeniesien poprzez kilka tetrad, a tym samym zwiekszal czas wykonywania dzia¬ lania. Przy stosowaniu sposobu wedlug wynalazku przeniesienie przychodzace na dana tetrade usta¬ lane jest równoczesnie z wynikiem na poprzedniej tetradzie i jest od wyniku tego niezalezne. Wsku¬ tek tego propagacja przeniesien nie jest mozliwa.Celem wynalazku jest skrócenie czasu sumowa¬ nia w sumatorze równoleglym.Zgodnie z wytyczonym zadaniem skrócenie czasu sumowania w sumatorze równoleglym, przy wyko¬ rzystaniu zapisu dziesietnego kodowanego dwój¬ kowo o wagach 8, —4, —2t 1 uzyskuje sie wedlug wynalazku wskutek tego, ze okreslenie czesciowego wyniku w danej tetradzie realizowane jest jedynie na podstawie odpowiadajacych tej tetradzie war¬ tosci tetrad argumentów, przy czym przeniesienie o wartosciach —1, 0, +1 generowane równoczesnie do nastepnej wzgledem danej tetrady jest tak do¬ brane, ze kazda z cyfr czesciowego wyniku w danej tetradzie lezy wewnatrz przedzialu domknietego utworzonego z wartosci reprezentowanych w przy¬ jetym zapisie.Przedmiot wynalazku zostanie blizej objasniony na przykladzie. W przykladowym zapisie dziesiet¬ nym kodowanym dwójkowo o wagach: 8, —4, —2, 5571555715 1 w kazdej tetradzie mozna zapisac dowolna z liczb: —6, —5, —4, —3, —2, —1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.Tak np. 1011 przedstawia liczbe 7. Dla przyklado¬ wego sumatora a + b sumujacego liczby w tym za¬ pisie tablica przedstawia tabele sumowania. Sym¬ bole a0, ai, a2, a3 przedstawiaja kolejne bity danej tetrady pierwszego sumowania argumentu, przy czym a0 przedstawia najbardziej znaczacy bit (od¬ powiadajacy wadze +8). Analogicznie bity b0, bi8 b2, b3 przedstawiaja kolejne bity danej tetrady dru¬ giego sumowania argumentu. Wartosci tych bitów podawane sa w kolumnach tabeli. Jezeli wartosc bitów nie wplywa na wartosc generowanego prze¬ niesienia w kolumnach odpowiadajacych tym bi¬ tom wpisane jest slowo: „dowolne". Oprócz ko¬ lumn: a0, b0, ai, bi, a2, b2, a3, b3 po lewej stronie tabeli dzielonej na lewa i prawa strone kreska pio¬ nowa wystepuje kolumna: zakres sumy. W kazdym wierszu tej kolumny podawany jest zakres liczb, które moga powstawac w wyniku sumowania war¬ tosci a0, b0, ai, bi, a2, b2, a3, b3 podanych w tym samym wierszu, przy czym podane w kolumnie liczby ograniczajace zakres naleza do tego zakresu.W kolumnie okreslajacej zakres uwzgledniona jest równiez mozliwosc dodania poprzednika i nastep¬ nika do danej tetrady. Pierwsza kolumna prawej strony tabeli podaje wartosc przeniesienia do na¬ stepnej tetrady. Wartosci te moga byc: —1 (po¬ przednik^ 0, +1 (nastepnik). Nastepna kolumna prawej strony podaje zakres wyniku. W kazdym wierszu zakres wyniku powstaje przez odjecie po¬ mnozonej przez dziesiec wartosci przeniesienia od zakresu sumy. Liczby ograniczajace zakres wyniku wlaczane sa do zakresu wyniku. Zakres wyniku jest niewiekszy od zakresu liczb reprezentowanych przez jedna tetrade w przyjetym zapisie. W poda¬ nym przykladzie zakres ten jest niewiekszy od —6, 9.W podanym przykladzie przeniesienie do nastep¬ nej, wzgledem danej tetrady wyznaczane jest przez nastepujace funkcje boolowskie: P_! = (aQ + b0) (ai + bi) 5 P+i = (aG + b0) (ai + bi) a2b2 + a0b0aibi + +a0b0aibia2b2 gdzie p_j przeniesienie do nastepnej tetrady o wartosci —1 (poprzednik) i p+i przeniesienie do 10 nastepnej tetrady o wartosci +1 (nastepnik).W sumatorze zbudowanym wedlug wynalazku czas calkowitego sumowania równy czasowi sumo¬ wania w jednej tetradzie. d5 25 35 PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe 1. Gposób wykonywania podstawowych dzialan arytmetycznych pierwszego stopnia w elektro¬ nicznych i innych urzadzeniach cyfrowych, wy- 20 korzystujacych do przedstawiania liczb zapis dziesietny kodowany dwójkowo, zawierajacy ze¬ ro, cyfry 1 do 9, oraz niektóre niewlasciwe cyfry dziesietne („ujemne") znamienny tym, ze okres¬ lenie czesciowego wyniku w danej tetradzie realizowane jest jedynie na podstawie odpowia¬ dajacych tej tetradzie wartosci tetrad argumen¬ tów, przy czym przeniesienie o wartosciach —1, 0, +1 generowane równoczesnie do nastepnej, wzgledem danej tetrady jest tak dobrane, ze 30 kazda z cyfr czesciowego wyniku w danej te¬ tradzie lezy wewnatrz przedzialu domknietego utworzonego z wartosci reprezentowanych w przyjetym zapisie. 2. Sposób wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze licz¬ by stanowiace argumenty dzialan oraz wynik przedstawiane sa w ten sposób, iz wiecej niz dziesiec sposród szesnastu slów binarnych zapi¬ sywalnych w jednej tetradzie przedstawia war¬ tosci liczbowe.55715 a0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 b0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 5 ai 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 bi 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 B.2 b2 a3 b3 dowolne dowolne dowolne dowolne 0 0 dowol. 0 1 dowol. 1 0 dowol. 1 1 dowol. dowolne dowolne dowolne 0 0 dowol. 0 1 dowol. 1 0 dowol. 1 1 dowol. dowolne dowolne dowolne dowolne dowolne dowolne 0 0 dowol. 0 1 dowol. 1 o dowol. 1 i dowol. zakres sumy —5,+ 3 —9,— 1 -9- 1 —13,— 5 +7.+11 + 5,+ 9 +5,+ 9 . +3,+ 7 -1.+ 7 —1,+ 7 -5,+ 3 + 7,+ll +5,+ 9 +5,+ 9 +3,+ 7 -1.+ 7 -1.+ 7 -5,+ 3 +11.+19 +7,+15 +7,+15 +7.+11 + 5,+ 9 +5,+ 9 +3+ 7 wartosc przeniesienia 0 —1 — 1 —1 + 1 +1 +1 0 0 0 0 +1 +1 -hi 0 0 0 0 +1 +1 +1 +1 +1 +1 0 6 zakres wyniku -5,+3 +l,+9 +

1.+9 -3,+5 -3.+1 -5,-1 -5,-1 +3,+7 —1. + 7 -l,+7 —5,+ 3 -3, + l —5,-1 —5,-1 +3,+7 -1.+7 —1.+7 —5,+ 3 +1.+9 —3,+5 —3,+5 -3, + l -5,-1 -5—1 +3,+7 PL