SU1170449A1 - Последовательный сумматор кодов с иррациональными основани ми - Google Patents

Abstract

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЬЙ СУММАТОР КОДОВ С ИРРАЦИОНАЛЬНЫМИ ОСНОВАНИЯМИ содержащий одноразр дный сумматор, регистр, элемент задержки и блок формировани  дополнительных сигналов суммы и переноса, который содержит элементы И с первого по шестой, элементы ИЛИ с первого по п тьй и элементы НЕ с первого по п тый, причем первый и второй входы одноразр дного сумматора соединены с входами соответствующих слагаемых последовательного сумматора, а третий вход подключен к выходу элемента задержки, выход первого элемента ИЛИ соединен с выходом суммы последовательного сумматора, а первый вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом пер- . вого элемента И, выход переноса одноразр дного сумматора соединен с первыми входами второго, третьего и четвертого элементов И, выход второго элемента И соединён с первым входом второго элемента ИЛИ, выход третьего элемента И соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, а выход четвертого элемента И - с первым входом четвертого элемента ИЛИ, вторые входы второго и третьего элементов И соединены с вйгеодами первого и второго элементов НЕ, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей сумматора путем обеспечени  суммировани  кодов с иррационными основани ми как в минимальной, так и в неминимальной форме, последовательный сумматор дополнительно содерзкит элементы И с седьмого по семнадцатый и шестой элемент ИЛИ, выход суммы одноразр дного сумматора соединен с входом второго элемента НЕ и с первыми входами первого, п того, шестого , седьмого, восьмого и дев того элементов И, а выход второго элемента НЕ подключен к первым входам дес того , одиннадцатого и двенадцатого и к второму входу четвертого элементов И, выход переноса .одноразр дного сумматора соединен с входом третьего элемента НЕ, с первыми входами тринадцатого , четырнадцатого и п тнедi цатого и с вторыми входами nepaoi o, п того и седьмого элементов И, выj: 4i ход третьего элемента НЕ соединен с первыми входами шестнадцатого и семнадцатого и с вторыми входами шестого, дес того и одиннадцатого элементов И, вторые входы восьмого, дев того, тринадцатого и п тнадцатого , а также третьи входы третьего и дес того элементов И соединены с входом первого элемента НЕ, выход которого подключен к вторым входам двенадцатого и семнадцатого и к третьим входам четвертого и шестого элементов И, вторые входы четырнад

Description

цатого и шестнадцатого элементов И соединены с входом четвертого элемента НЕ, выход которого подключен к четвертому входу четвертого элемента И, третьи входы первого, дев того одиннадцатого, двенадцатого, п тнадцатого и семнадцатого элементов И соединены с входом п того элемента НЕ, выход которого подключен к третьим входам седьмого, восьмого и тринадцатого элементов И, второй и третий входы первого элемента ИЛИ соединены с выходами соответственно дев того и п тнадцатого, элементов И, вторые входы второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены соответственно с выходами п того, шестого и дес того элементов И, входы п того элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами седьмого,

0449

восьмого, тринадцатого и шестнадцатого элементов И, а входы шестого элемента ИЛИ - соответственно с выходами одиннадцатого, двенадцатого, четырнадцатого и семнадцатого элементов И, выходы элементов ИЛИ с второго по шестой подключены к входам разр дов регистра с первого по п тый , выходы разр дов регистра с первого по п тый подключены соответственно к входу элемента задержки, к входу первого элемента НЕ, входу четвертого элемента- НЕ, входу п того элемента НЕ и к четвертому входу первого элемента ИЛИ, вход сброса и тактовый вход регистра соединены соответственно с входом начальной установки и с тактовым входом последовательного сумматора.

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных устройствах. Целью изобретени   вл етс  расти ,рение функциональных возможностей сумматора путем обеспечени  суммировани  кодов с иррациональными основани ми как в минимальной, так и в неминимальной форме. На фиг. 1 представлена структурна  схема последовательного сумматора кодов с иррациональными основани  ми; на фиг. 2 - функциональна  схема блока формировани  дополнительных сигналов суммы и переноса. Последовательньй сумматор содержит вход 1 начальной установки, тактовый вход 2, входы 3 и 4 слагаемых, одноразр дный сумматор 5, элемент задержки 6, блок 7 формировани  дополнительных сигналов суммы и переноса и регистр 8 о Сумматор 5 имеет выходы 9 и 10 суммы и переноса, блок 7 - входы 11 - 16. Регистр 8 имеет вЬкоды 17 - 21, блок 7 - выходы 22 - 26, регистр 8 - входы 27-3 Выходом суммы  вл етс  выход 32 блока 7. Блок 7 содержит элементы НЕ 33 37, элемент И 38 - 54 и элементы ИПИ 55-60. в системе счислени  с иррациональными основани ми как в избыточной любое число, кроме нул , может быть представлено несколькими формами кодов. Среди них вьщел ют минимальную форму, котора  характеризуетс  отсутствием двух р дом сто щих единиц и . вл етс  единственной дл  каждого числа. В данном сумматоре слагаемые могут быть представлены произвольной формой кодов с иррациональными основани ми, что и определ ет положительный эффект. Устройство работает следующим образом. При поступлении единичного сигнала на вход 1 устройства, регистр 8 устанавливаетс  в нулевое состо ние. На выходе элемента задержки 6 - нулевой сигнал. Поступление слагаемых на одноразр дный сумматор 5.начинаетс  со старших разр дов. При поступлении сигналов на входы 3 и 4 слагаемых происходит их сложение на одноразр дном сумматоре 5. Сигналы суммы и переноса с выходов 9 и 10 одноразр дного сумматора 5 поступают на входы 11 и 12 блока 7 формировани  дополнительных сигналов, на входы 1316 которого поступают сигналы с выходов 18-21 регистра 8. Блок 7 формировани  дополнительных сигналов в зависимости от кода на входах 11 16 формирует код на выходах 22 - 26 и 32.. / Сигнал выхода 32 блока 7 формировани  дополнительных сигналов  вл ет с  сигналом суммы. Код с выходов 22 26 блока 7 формировани  дополнительных сигналов поступает на входы 2731 регистра 8. При поступлении едини иого сигнала на тактирующий вход регистра 8 происходит запись кода в регистр. Сигнал с выхода 17 регист ра В поступает на вход элемента 6 задержки, а код с выходов 18-21 регистра 8 поступает на входы 13-16 блока 7 формировани  дополнительных сигналов и т.д. Таким образом, в каждом такте происходит сложение сигналов слагаемых с одним из дополнительных сигналов , задержанным на два такта. Сигналы промежуточной суммы и переноса совместно с дополнительными сигналами формируют сигналы результата и дополнительные сигналы дл  следуницего такта. Рассмотрим более подробно процесс сложени . Пусть, например, необходиМО сложить коды х 1101101011100 и у 1011101001100. Единичный сигнал подаетс  на вход 1 регистра 8. Регистр 8 находитс  в состо нии 00000 и элемент 6 задержки - в нулевом состо нии. На первый вход одноразр дного сумматора 5 поступает сигнал О с элемента 6 задержки, на входы 3 и 4 одноразр дного сумматора 5 поступают единичные сигналы. На выходах 9 и 10 одноразр дного сумматора 5 формирует с  значение суммы и переноса, соответственно равные О и 1, которые поступают на входы 11 и 12 блока 7 формировани  дополнительных сигналов Код 0000 с выходов 18-21 регистра 8 поступает на входы 13-16 блока 7 формировани  дополнительных сигналов На выходах 22- 26 и 32 блока 7 Форми ровани  дополнительных сигналов устанавливаетс  код 101000 в соответствии с табл. 1. Код с выходов 2226 блока 7 формировани  дополнительных сигналов поступает на входы 27 31 регистра 8. Нулевой сигнал с выхода 32 блока 7 формировани  дополнительных сигналов  вл етс  сигналом суммы. При поступлении единичного сигнала на вход 2 регистра 7 он устанавливаетс  в состо ние 10100. Дальнейша  работа, устройства может быть представлена с помощью табл.1. Из табл. 1 следует, что результат на выходе сумматора получаетс  с посто нной задержкой на четыре такта сложени . В данном устройстве при сложении чисел, представленных кодами в неминимальной форме, необходимо учитывать распространение переноса через четыре разр да в сторону старших разр дов. Приведенный ниже пример иллюстрирует невозможность сложени  при учете распространени  сигнала через меньшее количество 1разр дов, Пусть необходимо сложить число 306 само с собой. Пусть далее это число в первом коде Фибоначчи будет представлено кодом 01100110111100. Процесс сложени , начина  со старших разр дов, иллюстрируетс  табл. 2. Здесь в каждом такте производитс  сложение разр дов числа с номерами, соответствующими увеличенному на два номера такта. Стрелками показано распространение переноса при формировании результата. При сложении чисел, представленных в минимальной форме, распространение сигнала переноса в сторону старших разр дов возможно только на один разр д, что позвол ет складывать х на данном устройстве. Конкретно блок 7 может быть потроен на базе посто нного запоминаюего устройства (ПЗУ). Табл, 3 содержит информацию дл  рограммировани  ПЗУ и описывает аботу блока 7.

0000 0100 1 01 О 1 О О О 1 010 1000 О 10 О 000 1 о 000 01 00 0 о о 1 0010 1001 0010

о о о i

0000 00 о о

Т а б л и t а 1

0100

о о 1 о 1 о о 1 о о 1

101

1 00 1

о

о 1

1

о

0100

о .0 о

1 000

о

0100 0001 о о 10

1

о о 1 о

о 1 о 1 о о

001

t

о

о о

0 о о Номер такта

1 12 I 3 р 5 J 6 17 8 I 9 10 11 12 МзТй

Код первого слагаемого

ч

Код ВТОРОГО слагаемо }

О I О 1 I 1 I О 11 I 1 I о I 1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Входы 1.1.., 11 12 13 I 14 15 16  н 4

:Таблица2

Вес разр да

li-lil

Т

1 1

1 1

ТаблицаЗ

Выходы 22 I 23 ОО ОО ОО ОО 377 I 2331 144 89| 55 34T2lTl3 8 5 13 2 |Г Номер разр да 24 I 25 26 32 Оо 01 1о оо

Ч

р1/г,г

25

-f

Claims (1)

1. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ СУММАТОР . КОДОВ С ИРРАЦИОНАЛЬНЫМИ ОСНОВАНИЯМИ' содержащий одноразрядный сумматор, регистр, элемент задержки и блок формирования дополнительных сигналов суммы и переноса, который содержит элементы И с первого по шестой, элементы ИЛИ с первого по пятый и элементы НЕ с первого по пятый, причем первый и второй входы одноразрядного сумматора соединены с входами соответствующих слагаемых последовательного сумматора, а третий вход подключен к выходу элемента задержки, выход первого элемента ИЛИ соединен ’ с выходом суммы последовательного сумматора, а первый вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом пер- . вого элемента И, выход переноса одноразрядного сумматора соединен с первыми входами второго, третьего и четвертого элементов И, выход второго элемента И соединён с первым входом второго элемента ИЛИ, выход третьего элемента И соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, а выход четвертого элемента И - с пер вым входом четвертого элемента ИЛИ, вторые входы второго и третьего элементов И соединены с выходами первого и второго элементов НЕ, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей сумматора путем обеспечения суммирования кодов с иррационными основаниями как в минимальной, так и в неминимальной форме, последовательный сумматор дополнительно содержит элементы И с седьмого по семнадцатый и шестой элемент ИЛИ, выход суммы одноразрядного сумматора соединен с входом второго элемента НЕ и с первыми входами первого, пятого, шестого, седьмого, восьмого и девятого элементов И, а выход второго элемента НЕ подключен к первым входам десятого, одиннадцатого и двенадцатого с и к второму входу четвертого элементов И, выход переноса .одноразрядного сумматора соединен с входом третьего элемента НЕ, с первыми входами тринадцатого, четырнадцатого и пятнед.цатого и с вторыми входами первого, пятого и седьмого элементов И, выход третьего элемента НЕ соединен с первыми входами шестнадцатого и семнадцатого и с вторыми входами шестого, десятого и одиннадцатого элементов И, вторые входы восьмого, девятого, тринадцатого и пятнадцатого, а также третьи входы третьего и десятого элементов И соединены с входом первого элемента НЕ, выход которого подключен к вторым входам двенадцатого и семнадцатого и к третьим входам четвертого и шестого элементов И, вторые входы четырнад- цатого и шестнадцатого элементов И соединены с входом четвертого элемента НЕ, выход которого подключен к четвертому входу четвертого элемента И, третьи входы первого, девятого, одиннадцатого, двенадцатого, пятнадцатого и семнадцатого элементов И соединены с входом пятого элемента НЕ, выход которого подключен к третьим входам седьмого, восьмого и тринадцатого элементов И, второй и третий входы первого элемента ИЛИ соединены с выходами соответственно девятого и пятнадцатого, элементов И, вторые входы второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены соответственно с выходами пятого, шестого и десятого элементов И, входы пятого элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами седьмого, восьмого, тринадцатого и шестнадцатого элементов И, а входы шестого элемента ИЛИ - соответственно с выходами одиннадцатого, двенадцатого, четырнадцатого и семнадцатого элементов И, выходы элементов ИЛИ с второго по шестой подключены к входам разрядов регистра с первого по пятый, выходы разрядов регистра с первого по пятый подключены соответственно к входу элемента задержки, к входу первого элемента НЕ, входу четвертого элемента· НЕ, входу пятого элемента НЕ и к четвертому входу первого элемента ИЛИ, вход сброса и тактовый вход регистра соединены соответственно с входом начальной установки и с тактовым входом последовательного сумматора.