RU1800454C - Adder-accumulator - Google Patents
Adder-accumulatorInfo
- Publication number
- RU1800454C RU1800454C SU914936451A SU4936451A RU1800454C RU 1800454 C RU1800454 C RU 1800454C SU 914936451 A SU914936451 A SU 914936451A SU 4936451 A SU4936451 A SU 4936451A RU 1800454 C RU1800454 C RU 1800454C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- adder
- bit
- elements
- Prior art date
Links
Landscapes
- Error Detection And Correction (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может использоватьс дл параллельного суммировани многоразр дных двоичных чисел. Цель изобретени - повышение быстродействи за счет получени частично нормализованной суммы. Поставленна цель достигаетс введением в каждый разр д накапливающего сумматора трех элементов И, двух элементов задержки, элемента ИЛИ, элемента ЗАПРЕТ , Сумматор содержит также триггер со счетным входом, три элемента И, два элемента ИЛИ, сумматор по модулю два. Предлагаемый сумматор может быть использован дл построени вычислительных системе высоким быстродействием и помехоустойчивостью , 1 ил.The invention relates to automation and computer technology and can be used to summarize multi-bit binary numbers in parallel. The purpose of the invention is to increase speed by obtaining a partially normalized amount. The goal is achieved by introducing into each category of the accumulating adder three elements AND, two delay elements, an OR element, a BAN element. The adder also contains a trigger with a counting input, three AND elements, two OR elements, an adder modulo two. The proposed adder can be used to build a computing system with high speed and noise immunity, 1 il.
Description
(Л(L
СWITH
Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл параллельного суммировани многоразр дных двоичных чисел.The invention relates to automation and computer technology and can be used to summarize multi-bit binary numbers in parallel.
Цель данного изобретени - повышение быстродействи сумматора за счет получени частично нормализованной суммы.The purpose of this invention is to increase the speed of the adder by obtaining a partially normalized sum.
В фибоначчиевой системе счислени любое натуральное число А представл етс в виде многочлена:In the Fibonacci number system, any natural number A is represented as a polynomial:
А 2 aiЧЧО, где ai E{0, 1}A 2 ai ЧЧО, where ai E {0, 1}
I 1I 1
О, при i 0Oh, at i 0
4(i) I 1, при 1 0(1) xP(i-1) + W(i-2), .4 (i) I 1, at 1 0 (1) xP (i-1) + W (i-2),.
Разрешенной формой представлени вл етс минимальна форма, дл которой характерно наличие не менее чем одного нул после каждой единицы.The permitted representation is the minimum form, which is characterized by the presence of at least one zero after each unit.
Например, число 85 можно представить в следующем виде:For example, the number 85 can be represented as follows:
Веса разр дов Ґ(0 55 34 21 1385321 1 Форма представлени числа 851 0 1 0 100010Bit weights Ґ (0 55 34 21 1385321 1 Number representation form 851 0 1 0 100010
Исход из рекуррентного соотношени (1) предлагаемый способ сложени имеет вид:Based on the recurrence relation (1), the proposed addition method has the form:
ЧЧО + ЧЧО- 4(i + 1) + 44i - 2)(2)HHO + HHF- 4 (i + 1) + 44i - 2) (2)
0000
о о елoh oh eat
44
Ч (i)+ 4(i-1) ЧЧ14-1)(3)H (i) + 4 (i-1) HH14-1) (3)
Следовательно, правило сложени имеет вид:Therefore, the addition rule has the form:
00 01 00 10 00 10 10Пунктиром обведены анализируемые00 01 00 10 00 10 10
+ + + + + + +разр ды слагаемых. В данном случае код+ + + + + + + + bits of terms. In this case, the code
00 00 01 00 10 01 К)суммы получилс в нормализованной фор00 01 01 10 10 100 1001ме, В р де других случаев он может быть00 00 01 00 10 01 K) the amount was received in normalized form 00 01 01 10 10 100 1001me, In a number of other cases it may be
5получен в ненормализованной форме, наТаким образом, в предлагаемомпример при сложении чисел А 5 was obtained in an abnormal form, thus, in the proposed example, when adding the numbers A
способе сложени , в отличие от извест- 01001010010 и 6 01000001001the method of addition, in contrast to the known 01001010010 and 6 01000001001
ного, анализируютс два разр да слагаемого-10 V0 89 55 34 21 13 8 5 3 2 1 1two, the terms of the term-10 are analyzed. V0 89 55 34 21 13 8 5 3 2 1 1
Допустим, нужно сложить числа А п п Г.1 01000010010 и В 01000001000, тогда А °«1 °| ,1 °, ° ,1 °,Suppose you need to add the numbers A p n G.1 01000010010 and B 01000001000, then A ° «1 ° | , 1 °, °, 1 °,
+ м i i+ m i i
В О И 000 0| |0 1i 0 0 11 V® 89 55 34 21 13 8 5 3 2 1 1 15I -- ---U---i--I B O AND 000 0 | | 0 1i 0 0 11 V® 89 55 34 21 13 8 5 3 2 1 1 15I - --- U --- i - I
г---, i- - -i S 10011100100 А 0 7 0 0 0 0 1 0 | 0 1 0 | . - --- -1-- g ---, i- - -i S 10011100100 A 0 7 0 0 0 0 1 0 | 0 1 0 | . - --- -1--
4 4
В ОМ 0,0 О О О 1|OiO 0 Как в первом, так и во втором случае -25In OM 0.0 О О О 1 | OiO 0 In both the first and second cases, −25
Особенностью предлагаемого спо-сумматоре кодов Фибоначчи формирусоба сложени вл етс поступлениеет с частично нормализованныйA feature of the proposed combiner of Fibonacci codes of the addition formobus is that it arrives with a partially normalized
сигнала переноса в (i + 1)-й разр дкод суммы.carry signal in the (i + 1) th bit of the sum code.
при наличии единицы в i-м разр де 30Рассмотрим сложение этих же чи- первого слагаемого и (i - 1)-м разр десел в прототипе предлагаемого сумма- второго слагаемого, в результате чего втора:if there is a unit in the ith bit 30, we consider the addition of the same first term and the (i - 1) th bit in the prototype of the proposed sum of the second term, resulting in the second:
Таким образом, дл суммировани чисел А и В посредством известного сумматора необходимы семь тактов суммировани и два такта нормализации. В данном сумматоре необходимы три такта суммировани и два - нормализации. В результате среднее быстродействие сумматора возрастает.Thus, to sum the numbers A and B by a known adder, seven totalization cycles and two normalization cycles are needed. In this adder, three summing cycles and two normalization cycles are needed. As a result, the average speed of the adder increases.
Из сказанного выше вытекает алгоритм сложени :From the above, the addition algorithm follows:
1. Образование промежуточной суммы и сигналов переноса.1. The formation of the subtotal and transfer signals.
2. Суммирование промежуточной суммы и сигнала переноса.2. Summation of the subtotal and carry signal.
3. Повторение пп.1 и 2 до тех пор, пока промежуточна сумма не станет эквивалентна окончательной, о чем свидетельствует нулевой сигнал переноса,3. The repetition of paragraphs 1 and 2 until the intermediate amount becomes equivalent to the final one, as evidenced by the zero transfer signal,
Сущность изобретени состоите реализации выражений (2) и (3). Функциональна схема i-ro разр да (i 1 -j-n) сумматора представлена на чертеже.The essence of the invention consists in the implementation of expressions (2) and (3). The functional diagram of the i-ro bit (i 1 -j-n) of the adder is shown in the drawing.
Сумматор i-ro разр да (i 1 -j-n) содержит триггер 1 со счетным входом, элементы И 2, 4, 17, 18 и 19, элемент И 3 с двум пр мыми и инверсным входами, элементы ИЛИ 5, 6, 23, элементы задержки 7, 21, 22 элемент ЗАПРЕТ 20, сумматор 8 по модулю два, входные шины первого 9 и второго 10 слагаемых данного разр да, входные шины 24 и 25 первого слагаемого из (i + 1)-го разр да и второго слагаемого из (i - 1)-го разр да 25 сумматора, входные шины переносов из (i + 2)-го разр да 11 и из (i - 1)-го разр да 12, выход суммы данного i-ro разр да сумматора 13, выходы переносов в (1+1)-й 15 и в (-2)-й разр ды сумматора, шина 16 сброса, управл юща шина 26 разрешени суммировани в фибоначчиевой системе счислени .The i-ro adder (i 1 -jn) contains a trigger 1 with a counting input, elements And 2, 4, 17, 18 and 19, an element And 3 with two direct and inverse inputs, elements OR 5, 6, 23, delay elements 7, 21, 22 element BANS 20, adder 8 modulo two, input buses of the first 9 and second 10 terms of this category, input buses 24 and 25 of the first term of the (i + 1) -th bit and the second term of (i - 1) th bit 25 of the adder, input carry buses from the (i + 2) th bit 11 and from the (i - 1) th bit 12, the output of the sum of this i-ro bit of the adder 13, carry outputs in (1 + 1) -th 15 and in (-2) -th bits of the sum pa reset bus 16, the control resolution in the summing bus 26 Fibonacci notation.
Входна шина 24 первого слагаемого из (i + 1)-го разр да подключена к первому входу элемента И 17, второй вход которого подключен к управл ющей шине 26, а выход- к входу элемента задержки 21, выход которого подключен к инверсному входу элемента ЗАПРЕТ 20, другой вход которого соединен с входной шиной второго слагаемого данного разр да 10, а выход - с первым входом элемента ИЛИ 5, второй вход которого соединен со входной шиной первого слагаемого данного разр да 9, а третий - с выходом сумматора 8 по модулю два, входы которого подключены к входным шинам переносов из (i + 2)-го 11 и (i - 1)-го 12 разр дов сумматора, которые подключены также к входам элемента И 2, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 6, выход элемента ИЛИ 5 подключен к первому входу элемента И Зс двум пр мыми и инверснымThe input bus 24 of the first term from the (i + 1) -th bit is connected to the first input of the AND element 17, the second input of which is connected to the control bus 26, and the output to the input of the delay element 21, the output of which is connected to the inverse input of the FORBID element 20, the other input of which is connected to the input bus of the second term of this category 10, and the output is to the first input of the OR element 5, the second input of which is connected to the input bus of the first term of this category 9, and the third to the output of the adder 8 modulo two whose inputs are connected to the input buses transfers from the (i + 2) 11th and (i - 1) 12th adder bits, which are also connected to the inputs of the And 2 element, the output of which is connected to the first input of the OR 6 element, the output of the OR 5 element is connected to the first input element And 3s two direct and inverse
входами и к счетному входу триггера 1, нулевой вход которого соединен с шиной сброса 16, а единичный выход - с первым входом элемента И 19 и вторым входом элемента И 3 с двум пр мыми и инверсным входами, инверсный вход которого соединен с входом элемента И 19 и выходом элемента И 18, первый вход которого подключен к входной шине 25 второго слагаемого из (1 - 1)-го разр да, а второй вход - к управл ющей шине 26, выход элемента И с двум пр мыми и инверсным входами 3 подключен ко второму входу элемента ИЛИ 6, выход которого соединен с входом элемента задержки 7, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ 23 и к первому входу элемента И 4, другой вход которого подключен к управл ющей шине 26, а выход вл етс выходом переноса в (iinputs and to the counting input of trigger 1, the zero input of which is connected to the reset bus 16, and a single output is connected to the first input of the And 19 element and the second input of the And 3 element with two direct and inverse inputs, the inverse input of which is connected to the input of the And 19 element and the output of the element And 18, the first input of which is connected to the input bus 25 of the second term from the (1 - 1) -th bit, and the second input to the control bus 26, the output of the element And with two direct and inverse inputs 3 is connected to the second input of the element OR 6, the output of which is connected to the input of the element LCD 7, the output of which is connected to the first input of the OR element 23 and to the first input of the AND 4 element, the other input of which is connected to the control bus 26, and the output is the transfer output to (i
- 2)-й разр д сумматора 14, выход элемента И 19 подключен к четвертому входу элемента ИЛИ 5 и к входу элемента задержки 22, выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ 23, выход которого вл етс - 2) th bit of the adder 14, the output of the AND element 19 is connected to the fourth input of the OR element 5 and to the input of the delay element 22, the output of which is connected to the second input of the OR element 23, the output of which is
выходом переноса в (i + 1)-й разр д сумматора 15, единичный выход триггера 1 со счетным входом вл етс выходом суммы данного i-ro разр да 13. Назначение элементов.the transfer output to the (i + 1) -th bit of the adder 15, the single output of the trigger 1 with the counting input is the sum output of this i-ro bit 13. The purpose of the elements.
Триггер 1 со счетным входом предназначен дл сложени поступающих на его вход слагаемых, выдачи и запоминани результата сложени .The trigger 1 with a counting input is intended for adding up the terms arriving at its input, issuing and storing the result of addition.
Элемент ИЛИ 5 служит дл формировани сигнала, поступающего на счетный вход триггера, из слагаемых и сигналов переноса .The OR element 5 serves to form a signal arriving at the counting input of the trigger from terms and transfer signals.
Элемент ИЛИ 6 формирует сигнал переноса с учетом сигнала, сформированного изThe OR element 6 generates a transfer signal taking into account the signal generated from
сигналов переноса.carry signals.
Элементы И 3, И 19, ИЛИ 23 формируют сигнал переноса, возникающий в данном разр де сумматора.Elements AND 3, AND 19, OR 23 form a transfer signal arising in a given section of the adder.
Элементы задержки 7, 22 предназначены дл задержки сигналов переноса из данного разр да на величину времени, необходимую дл перехода триггеров в устойчивое состо ние.The delay elements 7, 22 are designed to delay the transfer signals from a given bit by the amount of time required for the triggers to transition to a steady state.
Сумматор по модулю два 8 формируетThe modulo adder two 8 forms
из сигналов переноса сигнал, участвующий в сложении.of the transfer signals, the signal involved in the addition.
Элемент И 2 формирует из сигналов переноса сигнал переноса в соседние разр ды .Element And 2 forms from the transfer signals a transfer signal to adjacent bits.
Элемент задержки 21 предназначен дл согласовани времени поступлени на элемент ЗАПРЕТ второго слагаемого данного разр да и первого слагаемого из (i + 1)-го разр да.The delay element 21 is intended to coordinate the time of arrival of the second term of the given category to the first term from the (i + 1) th digit.
Элемент ЗАПРЕТ 20 разрешает прохождение второго слагаемого данного разр да при отсутствии первого слагаемого в (i + 1)-м разр де.The element PROHIBIT 20 allows the passage of the second term of this category in the absence of the first term in the (i + 1) th digit.
Элементы И 4, И 17, И 18 разрешают прохождение слагаемых из соседних разр дов и сигнала переноса в (i - 2)-й разр д при суммировании чисел в фибоначчиевой системе счислени .Elements And 4, And 17, And 18 allow the passage of terms from adjacent bits and the transfer signal to the (i - 2) th bit when summing numbers in a Fibonacci number system.
Введенные новые элементы и св зи составл ют существенные отличи предлагаемого сумматора от прототипа и ведут к повышению быстродействи .Introduced new elements and connections constitute significant differences of the proposed adder from the prototype and lead to increased performance.
Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.
На шину сброса 16 подаетс сигнал, устанавливающий триггеры 1 всех разр дов в нулевое состо ние. Слагаемые подаютс на параллельные входы разр дов сумматора последовательно во времени, причем временной интервал между поступлением двух чисел достаточен дл формировани сигналов переноса и их передачи через элементы задержки 7, 22. Врем задержки элементов 7, 22 должно превышать врем переключени триггера и длительность импульса записи , вместе вз тые. Врем задержки элемента 20 задержки должно быть равно временному интервалу между поступлени ми на вход сумматора первого и второго слагаемых.A signal is applied to the reset bus 16, which sets the triggers 1 of all bits to the zero state. The terms are supplied to the parallel inputs of the adder bits sequentially in time, the time interval between the arrival of two numbers being sufficient for generating the transfer signals and transmitting them through the delay elements 7, 22. The delay time of the elements 7, 22 should exceed the trigger switching time and the recording pulse duration. taken together. The delay time of the delay element 20 should be equal to the time interval between the first and second terms at the adder input.
При сложении чисел в фибоначчиевой системе счислени на шину 26 управлени подаетс сигнал, разрешающий прохождение слагаемых из соседних разр дов и сигнала переноса через элементы И 17, И 18, И 4.When adding the numbers in the Fibonacci number system, a signal is applied to the control bus 26, allowing the passage of terms from adjacent bits and the transfer signal through the elements And 17, And 18, And 4.
Слагаемые данного разр да поступают через элемент ИЛИ 5 на счетный вход триггера 1, причем второе слагаемое проходит только в том случае, если отсутствует первое слагаемое в (I + 1)-м разр де сумматора. При его наличии сигнал из (i + 1)-го разр да проходит через элемент задержки 21 и запирает элемент ЗАПРЕТ 20 дл прохождени второго слагаемого данного разр да, так как, согласно соотношению (3), оно будет использовано дл формировани сигнала переноса в (i + 1)-м разр де сумматора.The terms of this category go through the OR element 5 to the counting input of trigger 1, and the second term passes only if the first term is absent in the (I + 1) th bit of the adder. If it is present, the signal from the (i + 1) th digit passes through the delay element 21 and locks the BAN element 20 to pass the second term of this bit, since, according to relation (3), it will be used to form the transfer signal in ( i + 1) th bit of the adder.
При наличии лишь одного переноса в любой разр д на выходе сумматора 8 по модулю два формируетс единичный сигнал , который через элемент ИЛИ 5 поступает на счетный вход триггера 1. При одновременном поступлении двух сигналов переноса в любой разр д сумматора на выходе сумматора по модулю два формируетс нулевой сигнал, который не измен ет состо ни триггера, но при этом элемент И 2If there is only one transfer to any bit, the output of the adder 8 modulo two generates a single signal, which through the OR element 5 is fed to the counting input of trigger 1. When two transfer signals are simultaneously received to any bit of the adder, the modulo two is generated at the output of the adder a zero signal that does not change the state of the trigger, but the element And 2
формирует сигнал переноса из данного разр да сумматора.generates a transfer signal from a given bit of the adder.
При наличии второго слагаемого в (i - 1)-м разр де оно поступает через элемент ИIn the presence of the second term in the (i - 1) th digit, it enters through the element And
18 на инверсный вход элемента И 3, что запрещает прохождение импульса переноса в (i - 2)-й разр д и на элемент И 19, который формирует единичный импульс только тогда, когда триггер находитс в18 to the inverse input of the And 3 element, which prohibits the passage of the transfer pulse into the (i - 2) th category and to the And 19 element, which forms a single pulse only when the trigger is in
0 единичном состо нии. Сформированный импульс вл етс импульсом переноса в (i + 1)-й разр д и одновременно переводит триггер данного разр да в нулевое состо ние . Если же триггер находилс в нулевом0 single state. The generated pulse is a transfer pulse in the (i + 1) th digit and at the same time transfers the trigger of this bit to the zero state. If the trigger was at zero
5 состо нии, т.е. первое слагаемого данного разр да отсутствовало и сигнал переноса в данный разр д не поступал, то второе слагаемое из ( - 1)-го разр да не учитываетс в i-м разр де.5 state, i.e. the first term of the given digit was absent and the carry signal did not arrive at the given digit, then the second term from the (- 1) th digit is not taken into account in the i-th digit.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914936451A RU1800454C (en) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | Adder-accumulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914936451A RU1800454C (en) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | Adder-accumulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1800454C true RU1800454C (en) | 1993-03-07 |
Family
ID=21574634
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU914936451A RU1800454C (en) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | Adder-accumulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1800454C (en) |
-
1991
- 1991-05-14 RU SU914936451A patent/RU1800454C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР № 840891,кл.G 07 F 7/49,1978. 2. Авторское свидетельство СССР № 455340, кл. G 06 F 7/50, 1971. 3. Авторское свидетельство СССР № 577528, кл. G 06 F 7/49, 1976, * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU1800454C (en) | Adder-accumulator | |
RU2043650C1 (en) | Accumulating adder | |
SU1552171A1 (en) | Device for comparison of numbers in residual classes system | |
CA1074920A (en) | Detection of errors in digital signals | |
SU920706A2 (en) | Counter-type adder | |
SU1410021A2 (en) | Number sorting device | |
SU1103223A2 (en) | Device for adding binary numbers | |
SU1532916A1 (en) | Accumulating adder | |
SU1319023A1 (en) | Adder-accumulator | |
SU1493994A1 (en) | Haar function generator | |
SU1242949A1 (en) | Priority device for servicing interrogations in arrival order | |
SU1624439A1 (en) | Device for averaging m numbers | |
SU1264198A1 (en) | Device for generating combinations | |
SU1453400A1 (en) | Accumulating adder | |
SU1501037A1 (en) | Device for comparing numbers | |
SU1633529A1 (en) | Device for majority sampling of asynchronous signals | |
SU1416980A2 (en) | Digital correlator | |
RU2041493C1 (en) | Device for determination of average time to full failure of system having complex structure | |
SU1721607A1 (en) | Random number generator | |
RU1798797C (en) | Multiprocessor system | |
SU1418698A1 (en) | Number sorting device | |
SU1206784A1 (en) | Device for generating and storing modulo 3 residues | |
SU1716531A1 (en) | Device for simulation of waiting system | |
SU1236480A2 (en) | Priority device | |
SU1524059A1 (en) | Multichannel device for connecting users to common trunk |