SU1363188A1 - Parallel adder - Google Patents

Parallel adder Download PDF

Info

Publication number
SU1363188A1
SU1363188A1 SU864098657A SU4098657A SU1363188A1 SU 1363188 A1 SU1363188 A1 SU 1363188A1 SU 864098657 A SU864098657 A SU 864098657A SU 4098657 A SU4098657 A SU 4098657A SU 1363188 A1 SU1363188 A1 SU 1363188A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
adder
bit
output
digit
inputs
Prior art date
Application number
SU864098657A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Васильевич Ткаченко
Original Assignee
Краснодарское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Краснодарское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск filed Critical Краснодарское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск
Priority to SU864098657A priority Critical patent/SU1363188A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1363188A1 publication Critical patent/SU1363188A1/en

Links

Abstract

Изобретение предназначено дл  построени  высоконадежных сверхбыстродействующих специализированных микропродессов. Цель изобретени  - упрощение устройства и увеличение быстродействи . Однотактный сумматор содержит одноразр дные сумматоры 1, полусумматор 5,элемент ИЛИ 6, а каждый одноразр дный сумматор 1 П IH (Л со а СлЭ 00 00The invention is intended to build highly reliable, ultra-high-speed, specialized microprocesses. The purpose of the invention is to simplify the device and increase speed. Single-ended adder contains one-digit adders 1, half-adder 5, element OR 6, and each one-digit adder 1 P IH (L with and SLE 00 00

Description

состоит из элементов ИЛИ и И. Основной алгоритм сложени  значащих цифр в однотактном сумматоре задан соотношением (j;(S) + ((S). V(S) +(f(S-2) + Ct(S-3), гдеу(5) - -веса двоичных разр дов минимальной системы счис1consists of the elements of OR and I. The basic algorithm for adding significant digits in a single-digit adder is given by the relation (j; (S) + ((S). V (S) + (f (S-2) + Ct (S-3), where (5) - the weights of the binary bits of the minimum number system

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных машинах дл  параллельного суммировани  многоразр дных двоичных чисел.The invention relates to automation and computing and can be used in specialized computers for the parallel summation of multi-digit binary numbers.

Цель изобретени  - упрощение устройства и увеличение быстродействи .The purpose of the invention is to simplify the device and increase speed.

На фиг. Г приведена структурна  схема параллельного сумматора где п - разр дность операндов; на фиг. 2 - функциональна  схема одноразр дного сумматора.FIG. G shows a parallel adder structural scheme where n is the operand size; in fig. 2 - a one-bit adder circuit is functional.

Параллельный сумматор (фиг. 1) содержит дев ть одноразр дных сумматоров 1(-1й, входы 2 первого слагаемого , входы 3 второго слагаемрго и выходы 4 результата, полусумматор 5, элемент ИЛИ 6.The parallel adder (Fig. 1) contains nine one-bit adders 1 (-1y, inputs 2 of the first term, inputs 3 of the second term and outputs 4 results, half-adder 5, the element OR 6.

Одноразр дный- сумматор (фиг. 2) имеет информационные входы 7 и 8у входы 9,10 переноса, выход 11 суммы и выход 12 переноса, элемент 1ШИ 13, элемент И 14.The one-bit adder (Fig. 2) has information inputs 7 and 8, inputs 9, 10 of the transfer, output 11 of the sum, and output 12 of the transfer, the element 1, 13, and the element 14.

Параллельный сумматор осуществл ет суммирование поступающих на его входы п-разр дных параллельных чисел А, представленных в избыточной минимальной системе счислени  следующим образом:A parallel adder performs summation of the n-bit parallel numbers A arriving at its inputs, represented in the excess minimum number system as follows:

А BUT

). (1)). (one)

где о, ij;where o, ij;

(+ (S) (+ (S)

при S О; with S O;

при , 1; (1а)at, 1; (1a)

((S-2) + V(S-3) при S 1.((S-2) + V (S-3) with S 1.

Значение (п+2).определ ет мощность минимального п-разр дного кода.The value (n + 2). Determines the power of the minimum n-bit code.

лени . Так как в минимальных изображени х слагаемых после каждой единицы разр да следует не менее четырех разр дов нулей, то возможна  единица переноса в S-м разр де помещаетс  в (з-2)-й и (5-3)-й разр ды сумм без задержки. 2 ил.laziness. Since at least four bits of zeros follow after each unit of discharge in the minimum images of the terms, the unit of transfer in the S-th bit is possible to be placed in the (h-2) -th and (5-3) -th digits of the sums without delay. 2 Il.

ff

00

Из рекуррентного соотнощени  (1а) следует алгоритм сложени  значащих цифр в минимальной системе счислени .The recurrence relation (1a) implies an algorithm for adding significant digits in the minimum number system.

y(S) + ((S)9(S)+v(S-2)+V(S-3) (2)y (S) + ((S) 9 (S) + v (S-2) + V (S-3) (2)

Таким образом, правило суммировани  дл  минимальной системы счислени  имеет видThus, the summation rule for the minimum number system is

О О О LTD

0+1 1 1 + 1 1011.0 + 1 1 1 + 1 1011.

На основании выражени  (2) и приведенного правила каждый ш-й одноразр дный сумматор (, п-1) минимальных кодов на выходе суммы формирует сигнал суммы т-го разр да как функцию логического сложени  т-х разр дов- первого и второго слагаемых В и сигналов переноса из (т+2)-го и (т+3)-го разр дов П Пт+эBased on the expression (2) and the reduced rule, each W-th one-bit adder (, p-1) of the minimum codes at the output of the sum generates a signal of the sum of the m-th bit as a function of the logical addition of the m-bits of the first and second terms and transfer signals from (t + 2) -th and (t + 3) -th bits П П + +

т 2t 2

2525

V .V.

(3)(3)

а на выходе переноса казвдый 1-й одноразр дный сумматор формирует сигнал переноса Il.g,,. (, п-1), поступающего в (1-2)-й и (1-3)-й разр ды непосредственно, как функцию логического умножени  А. и and at the output of the transfer, the 1st one-digit adder generates the transfer signal Il.g ,,. (, n-1), entering in (1-2) -th and (1-3) -th bits directly, as a function of the logical multiplication A. and

б-г.В З b.V.Z.

ВAT

еe

(4)(four)

Из выражени  (1) вытекает, что-в изображени х минимальной системы счислени  существуют такие, в которых в. общем случае после каждой единицы разр да слева направо следует не менее четырех разр дов нулей (именно такие изображени   вл ютс From expression (1) it follows that in the images of the minimum number system there are those in which c. In the general case, after each bit from left to right, there should be at least four digits of zeros (such images are

разрешенными и содержат минимальное число единиц).allowed and contain the minimum number of units).

Следовательно, после суммировани  значащих 1-х разр дов единицу переноса можно сразу же помещать в (1-2)-и и (1-3) разр ды суммы, так как данные разр ды обоих слагаемых заведомо равны нулю. Кроме того, в минимальных изображени х чисел (1) второй разр д слагаемых посто нно содержит нулевой символ. Это означает , что единицу переноса с первого или с третьего разр дов также можно сразу помещать во второй разр д суммы согласно соотношени мConsequently, after summing up the significant 1 bits, the unit of transfer can be immediately placed in (1-2) -and (1-3) bits of the sum, since these bits of both terms are obviously zero. In addition, in the minimum images of the numbers (1), the second bit of the terms constantly contains the zero character. This means that the unit of transfer from the first or from the third digit can also be immediately placed into the second digit of the sum according to the ratios

V(o «- yd) (,V (o "- yd) (,

Q)(3) + t,(3) с,;(3) +Q) (3) + t, (3) s,; (3) +

V(2),V (2),

которые следуют из последовательности (1а).which follow from the sequence (1a).

Таким образом, каждый одноразр дный сумматор в предлагаемом сумматоре содержит всего два простейших логических элемента, а значение суммы формируетс  на выходе после поступлени  на входы сумматора значений слагаемых, так как сигналы переноса передаютс  без задержки. Сущ- ность изобретени  состоит в реализации формул.(3) и (4),Thus, each one-digit adder in the proposed adder contains only two simplest logic elements, and the sum value is generated at the output after the summer values of the terms arrive at the inputs, since the transfer signals are transmitted without delay. The essence of the invention consists in the implementation of formulas (3) and (4),

Одноразр дные сумматоры 1 предназначены дл  выработки сигнала суммы на выходе 11 согласно соотношению (3) и выработки сигнала переноса на выходе 12 согласно соотношению (4); Реализаци  основного алгоритма сложени  (2) осуществл етс  соответствующими св з ми между выходами 12 и входами 9-10 однор азр дных сумматоров 1. Single-digit adders 1 are designed to generate a sum signal at the output 11 according to the relation (3) and generate a transfer signal at the output 12 according to the relation (4); The implementation of the basic addition algorithm (2) is carried out by corresponding connections between the outputs 12 and the inputs 9-10 of the single-row adders 1.

Полусумматор 5 служит дл  выработки сигнала суммы на выходе суммы сигнале переноса на выходе переноса согласно соотношению (5). Элемент ИЛИ 6 необходим дл  объединени  выхоа полусумматора 5 и выхода 12 переноса одноразр дного сумматора Ц. Ре- ализаци  алгоритма-сложени  в трех младших разр дах минимал ного кода, описываемого соотношени ми (5), (6), осуществл етс  соответствующими св з ми между выходами переноса полусумматора 5, одноразр дного сумматора и входами 7 и 8 суммы одноразр дного сумматора 1,.The half-adder 5 serves to generate a sum signal at the sum output of the transfer signal at the transfer output according to the relation (5). The OR 6 element is necessary for combining the output of the half-adder 5 and the output 12 of transferring the one-bit adder C. The implementation of the algorithm-addition in the three least significant bits of the minimum code described by relations (5), (6) is carried out by appropriate links between the transfer ports of the half-adder 5, the one-bit adder and the inputs 7 and 8 of the sum of the one-bit adder 1 ,.

Таким образом, введенные новые одноразр дные сумматоры 1, полусум63188Thus, the introduction of new one-digit adders 1, half-63638

матор 5, элемент ИЛИ 6 и св зи между ними определ ют существенные отличи  предлагаемого от известного, и обеспечивают достиже ше положительного эффекта.Matrix 5, the element OR 6, and the relations between them determine the essential differences between the proposed and the known, and ensure that a positive effect is achieved.

Параллельный сумматор работает - следующим образом.Parallel adder works - as follows.

Предположим, необходимо сложить 10 минимальные коды чисел 19 и 20, представленные следующим образом:Suppose you need to add 10 minimum codes of numbers 19 and 20, represented as follows:

Разр д, № Вес разр да Число 19 Число 20Bit, No. Weight bit yes Number 19 Number 20

1098765432 11098765432 1

1612 975432211612 97543221

1О 000010001 about 00001000

1О О О О 100001 O O O O O 10000

2020

2525

Коды первого слагаемого и второго слагаемого подаютс  соответственно на входы 2 и 3 однотактного сумматора. При этом на выходе 1 суммы одноразр дных сумматоров Ц, 1 и 1, по вл ютс  единичные сигналы. Одновременно с выхода 12 переноса одноразр дного сумматора Ij единичный сигнал через элементы ИЛИ 13 одноразр дных сумматоров 15 и 1 устанавливаетс  на выходах 11 суммы. Следовательно , после поступлени  кодов слагаемых на входы 2 и 3 сумматора на его выходе 4 суммы образуетс  код 1011010000 39. Сложение закончено.The codes of the first term and the second term are supplied to the inputs 2 and 3 of the single-ended adder, respectively. At the same time, at output 1 of the sum of one-bit adders C, 1 and 1, single signals appear. At the same time, from the output 12 of transferring a one-bit adder Ij, a single signal through the elements OR 13 of one-bit adders 15 and 1 is set at the outputs 11 of the sum. Consequently, after the arrival of the codes of the terms on the inputs 2 and 3 of the adder, at the output of the 4 sums, the code 1011010000 39 is formed. The addition is completed.

30thirty

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Параллельный сумматор, содержащий в каждом разр де, кроме первого,A parallel adder containing, in each bit of de, except the first, одноразр дные сумматоры, выходы суммы которых соединены с выходами соответствующих разр дов результата сумматора, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  сумматора и увеличени  его быстродействи , введены полусумматор и элемент ИЛИ в первый разр д, каждый одноразр дный сумматор содержит элемент И и элемент ИЛИ, причем первый и второй входы элемента ИЛИ и элемента И одноразр дных сумматоров со второго по п-й разр дов, где п - разр дность операндов, соединены соответственно с входами с второго по п-йone-bit adders whose sum outputs are connected to the outputs of the corresponding bits of the result of the adder, characterized in that, in order to simplify the adder and increase its speed, a half-adder and an OR element are introduced for the first time, each one-digit adder contains an AND element and an OR element , the first and second inputs of the OR element and the AND AND one-bit adders from the second to the nth digit, where n is the width of the operands, are connected respectively to the inputs from the second to the nth разр дов первого и второго операндов сумматора, входы первого и второго операндов первого разр да сумматора соединены соответственно с первым и вторым входами полусумматораbits of the first and second operands of the adder, the inputs of the first and second operands of the first bit of the adder are connected respectively to the first and second inputs of the half adder первого разр да, выход суммы которого соединен с первым входом элемента ИЛИ первого разр да сумматора, выход которого соединен с выходом результата первого разр да суммато 13631the first bit, the output of the sum of which is connected to the first input of the element OR of the first bit of the adder, the output of which is connected to the output of the result of the first bit of the sum 13631 pa, выход элемента ШШ одноразр дно го сумматора данного разр да соединен с выходом суммы данного одноразр дного сумматора, выход элемента И одноразр дного сумматора данного разр да соединен с выходом переноса одноразр дного сумматора данного разр да , выход переноса полусумматора первого, разр да соединен с первыми IQ входами элемента И и элемента ИЛИ одноразр дного сумматора первого раз- р да, вторые входы элемента И и элеРедактор А, Долиничpa, the output of the one-bit lump cell of this bit is connected to the output of the sum of this one-bit adder; the first IQ inputs of the AND element and the OR element of the one-bit adder of the first bit, the second inputs of the AND element and the editor A, Dolynich Составитель М, ЕсенинаCompiled by M, Esenina Техред Л.Олейник Корректор М. ПожоTehred L.Oleynik Proofreader M. Pojo Заказ 6362/39 Тираж 671ПодписноеOrder 6362/39 Circulation 671 Subscription ВНИИИИ Государственного комитета СССРVNIIII USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4 88б88b мента ИЛИ одноразр дного сумматора первого разр да соединены с выходом переноса одноразр дного сумматора второго разр да, выход переноса 1-г одноразр дного сумматора .(, п-.1) соединен с третьим и четвертым входами элемента ИЛИ соответственно (1-2)-го и (1-3)-го одноразр дных сумматоров, выход переноса однораз р дного сумматора третьего разр да соединен с вторым входом элемента МИ первого разр да.or one-digit adder of the first digit is connected to the transfer output of a single-digit adder of the second digit, the transfer output of the 1-g single-digit adder. (, p-.1) is connected to the third and fourth inputs of the OR element (1-2) - first and (1-3) th one-bit adders; the transfer output of a one-bit third adder is connected to the second input of the first-order MI element.
SU864098657A 1986-05-21 1986-05-21 Parallel adder SU1363188A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864098657A SU1363188A1 (en) 1986-05-21 1986-05-21 Parallel adder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864098657A SU1363188A1 (en) 1986-05-21 1986-05-21 Parallel adder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1363188A1 true SU1363188A1 (en) 1987-12-30

Family

ID=21249412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864098657A SU1363188A1 (en) 1986-05-21 1986-05-21 Parallel adder

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1363188A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Папернов А. А. Логические основы ЦВТ, М.; Советское радио, 1972, с. 155, р. П. Авторское свидетельство СССР № 570896, кл. G 06 F 7/49, 1975. 2 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4864528A (en) Arithmetic processor and multiplier using redundant signed digit arithmetic
US7296048B2 (en) Semiconductor circuit for arithmetic processing and arithmetic processing method
SU1363188A1 (en) Parallel adder
GB1582958A (en) Digital system for binary multiplication of a number by a sum of two numbers
SU1137461A1 (en) Tertiary adder
SU1476460A1 (en) Redundant code adder
SU1291973A1 (en) Dividing device
SU734683A1 (en) Device for multiplying n-digit numbers
SU851395A1 (en) Converter of binary to complementary code
SU1270757A1 (en) Device for taking sum of binary numbers
SU1198511A1 (en) Device for summing binary numbers
SU598072A1 (en) Number adding/subtracting arrangement
SU690477A1 (en) Digital device for modulo limiting
SU1262478A1 (en) Device for subtracting decimal numbers
SU1411733A1 (en) Multiplication device
SU1247863A1 (en) Matrix device for dividing
SU1097995A1 (en) Transformer from binary code to binary-coded decimal code
SU1273918A1 (en) Adding-subtracting device
SU1325484A1 (en) Device for q = 2m-1 modulus convolution
SU1714588A1 (en) Pipeline adder
SU1141401A1 (en) Device for calculating difference of two numbers
SU1667052A1 (en) Combination adder of fibonacci codes
SU1137460A1 (en) Conveyer adder
RU1784977C (en) @-bit place binary number squarer
SU807276A1 (en) Adding device