SU1005037A1 - Устройство дл сложени -вычитани - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при построении арифметических устройств ЭВМ и цифровых систем контрол .

Известно-устройство, содержащее три счетчика, генератор импульсов, триггеры и элементы И,ИЛИ, позвол ю-щие определ ть разность двух чисел с сохранением информации об операндах i .

Недостатком этого устройства  вл етс  низкое быстродействие. .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  сложени вычитани  двоичных чисел, содержащее два ре гистра, триггер, шесть элементов И, два элемента ИЛИ и два элемента задержки 2.

Недостатками такого устройства  вл ютс  его функциональна  ограниченность , состо ща  в том, что оно не обеспечивает сохранени  значени  второго операнда после выполнени  операции сложени  или вычитани , а также низкое быстродействие.

Цель изобретени  - повыиени  быстродейстци  и расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности сохранени  значени  второго операнда при выполнении операции .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержоидещее два регистра, триггер, четыре элемента И и элемент ИЛИ, причем пр мой выход триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход кото рого соединен с выхрдом первого ре10 гистра, введены четыре сумматора по модулю два, при этом первый и второй входы первого сумматора по модулю два соединены соответственно с выходом первого регистра и пр мым выходом

15 триггера, выход первого сумматора по модулю два соединен с первым входом второго сумматора по модулю два и с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с вы20 ходом третьего cyNMaTopa по модулю два, выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход

25 которого соединен с первым входом четвертого сумматора по.модулю два, второй вход которого соединен с пр мым выходом триггера, выход четвертого сумматора по модулю два соединен

30 с первым входом третьего элемента И,

выход которого соединен со счетным входом триггера, первый вход третьег сумматора по модулю два соединен с шиной управлени  устройства, вторые входы-второго и третьего сумматоров по модулю два соединены с выходом второго регистра, вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, вход первого регистра сего выходом, выход второго сумматора по модулю два подключен к первому входу четвертого элемента И, вторые входы третьего и четвертого элементов И соединены с шиной синхронизаци устройства, а установочный вход триггера соединен с шиной сброса устройства .

На чертеже изображена структурна  схема устройства дл  сложени -вычитани .

Устройство содержит два регистра 1 и 2, триггер 3, элементы И 4-7, сумматоры 8-11 по модулю два, элемент ИЛИ 12, шину 13 управлени , шину 14 синхронизации и шину 15 сброnav

Устройство работает следующим образом .

При операции Сложение в регистр ры 1 и 2 по синхронизирую1цим импульсак тактовой частоты последовательно начина  с младших разр дов, записываютс  двоичные коды слагаемых X (Х-,

Х2, ..,, Х) и У ;(Х|;/2 пЬ при операции Вычитание в регистр 1 записываютс  двоичный код вычитаемого X (К, X2f ...f Xr,)f а в регистр 2 - уменьшаемого У (.У-,, У2, ...,УП. При этом на шину 14 синхронизации подаетс  запирающий потенциал, а на мину 15 - импульс Сброс, который устанавливает триггер 3 в исходное нулевое состо ние.

Рассмотрим работу устройства в режиме Вычитание, при котором на управл юадую шину 13 подаетс  потенциал логическа  единица. Двоичные коды вычитаемого и уменьшаемого считываютс  синхронно последовательно, начина  с младших разр дов, и поступают на вход комбинационного сумматора-вычитател , образованного элементами б, 7, 9 - 11 и 12. На вход комбинацион- кого сумматора поступает также с единичного вьахода триггера 3 значение заема, образовавшегос  в предыдущем тактё считывани .

При этом на каждом -м такте считывани  на выходе сумматора 9 формируетс  значение разности Р , а на выходе элемента ИЛИ 12 - значение заема 2.

Синхронно со считывающими импуль:сами по шине 14 на входы элементов И 4 и 5 поступают импульсы, передний фронт которых задержан относительно переднего фронта считывающих

импульсов на врем  установлени  пере ходных процессов в комбинационном сумматоре-вычитателе, вызванных очередным поступлением считываемых кодов .

При этом на каждом i-м такте считывани  значение разности Р с выхода элемента И 4 поступает на вход регистра 2, а в триггере 3 через элемент И 5 записываетс  значение заема.

Операци  записи или стирани  единицы заема в триггере 3 реализуетс  на элементе И 4. При несовпадении (совпадении) значени  заема i-ro такта и значени , записанного в триггере 3. на 4i-l -м такте, на выходе элемента И 4 формируетс  сигнал логическа  единица (логический , который поступает на вход элемента И 5. В зависимости от сигнала на выходе элемента 4 синхроимпульс либо проходит через элемент И 5 на счетный вход триггера 3 и перебрасывает его, либо элемент И 5 запираетс  и триггер сохран ет свое состо ние. Процесс вычислени  заканчиваетс  после считывани  старших разр дов уменье шаемого и вычитаемого. Если уменьшаемое меньше вычитаемого, разность получаетс  в дополнитнльном коде.

Операци  Сложение отличаетс  от операции Вычитание только подачей на управл ющую шину 13 потенциала логический нуль.

Как при сложении, так и при вычитании записанный в регистре 1 код числа сохран етс .

Данное устройство выгодно отличаетс  от прототипа, так как позвол ет производить операции сложени  и вычитани  двух чисел, представленных в пр мых кодах с сохранением информации об одном из слагаемых или вычитаемом после операции Сложение или Вычитание . Эта особенность расшир ет функциональные возможности устройства и позвол ет эффективно использовать его при многократных вычислени х суммы или разности двух чисел в случа х , когда один из операндов не мен етс , например, в устройствах, выполн ющих операции Умножение или Деление методом многократного суммировани  или вычитани , в интеграторах систем сбора и обработки информаг ции и дл  других целей, где требуетс  производить повторные вычислени .

Кроме того, по-сравнению с прототипом , данное устройство обладает повышенным быстродействием, так как операции и сложени , .и вычитани  осуществл ютс  за один цикл.

формула изобретени 

Устройство дл  сложени -вычитани , содержащее два регистра, триггер.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   Устройство для сложения-вычитания,

   65 содержащее два регистра, триггер, . 60 четыре элемента И и элемент ИЛИ, причем прямой выход триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого регистра, отличающее с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения· функциональных возможностей за счет· возможности сохранения значения второго операнда,при выполнении операции, в устройство введены четыре сумматора по модулю два, при этом первый и второй входы первого сумматора по модулю два соединены соответственно с выходом первого регистра и прямым выходом триггера, выход первого сумматора 15 по модулю два соединен, с первым входом второго сумматора по модулю два и с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего сумматора по модулю два, 20 выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом четвёртого . 25 сумматора по модулю два, второй вход которого соединен с прямым выходог триггера, выход четвертого с^^матора по модулю два соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен со счетным входом триггера, первый вход третьего сумматора по модулю два соединен с шиной управления устройства, вторые входы второго и третьего сумматоров по модулю два соединены с выходом второго регистра, вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, вход первого регистра соединен с его выходом, выход второго сумматора по модулю два подключен к первому входу четвертого элемента И, вторые входа третьего и четвертого ^элементов И^ соединены с шиной синхронизации устройства,а установочный вход триггера соединен · с шиной сброса устройства.

   Источники 1информации, принятые во внимание при экспертизе

   1. Авторское свидетельство СССР № 686029, кл. G Об F 7/50, 1977.
2. 2. Авторское свидетельство СССР » 74.6513, кл. G 06 F 7/50, 1978 (прототип).

   О

   ВНИИПИ Заказ 1899/63 Тираж 704 Подписное

   Филиал ППП Патент,г.Ужгород,ул.Проектная,4