SU1571577A1 - Parallel binary adder - Google Patents
Parallel binary adder Download PDFInfo
- Publication number
- SU1571577A1 SU1571577A1 SU884469474A SU4469474A SU1571577A1 SU 1571577 A1 SU1571577 A1 SU 1571577A1 SU 884469474 A SU884469474 A SU 884469474A SU 4469474 A SU4469474 A SU 4469474A SU 1571577 A1 SU1571577 A1 SU 1571577A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- cell
- trigger
- output
- transfer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Logic Circuits (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано в арифметических устройствах дл суммировани чисел, представленных в параллельном двоичном коде. Целью изобретени вл етс сокращение аппаратурных затрат и повышение быстродействи сумматора. Указанна цель достигаетс тем, что кажда чейка двоичного сумматора, содержаща два триггера, три элемента И, два элемента ИЛИ, содержит третий элемент ИЛИ с соответствующими св з ми. 1 ил.The invention relates to computing and can be used in arithmetic to sum up numbers represented in parallel binary code. The aim of the invention is to reduce hardware costs and improve the performance of the adder. This goal is achieved by the fact that each cell of a binary adder, containing two triggers, three AND elements, two OR elements, contains a third OR element with corresponding connections. 1 il.
Description
Изобретение относитс к-вычислительной технике и может быть использовано в арифметических устройствах дл суммировани чисел, представленных в параллельном двоичном коде.The invention relates to computing technology and can be used in arithmetic devices to add numbers represented in parallel binary code.
Целью изобретени вл етс сокращение аппаратурных затрат и повыпе- ние быстродействи устройства.The aim of the invention is to reduce the hardware costs and increase the speed of the device.
На чертеже представлена функциональна схема трех соседних чеек параллельного двоичного сумматора.The drawing shows a functional diagram of three adjacent cells of a parallel binary adder.
Ячейки 1 (i - 1) - 1 (i + 1) содержат первые 2(1 - 1) - 2(1 + 1) и вторые 3 (1 - I) - 3 (1 + 1) триггеры , первые элементы И 4 (i - 1) -4 (i + l), вторые 5(i - l)Cells 1 (i - 1) - 1 (i + 1) contain the first 2 (1 - 1) - 2 (1 + 1) and the second 3 (1 - I) - 3 (1 + 1) triggers, the first And 4 elements (i - 1) -4 (i + l), second 5 (i - l)
-5 (i + l) и третьи 6 (i - 1) -6 (i + l), а также первые 7 (i-1)- -7 (i + 1), вторые 8 (i - 1) - 8 (i+ +l) и третьи 9 (i - 1) - 9 (i + 1 ) элементы ИЛИ. Сумматор содержит также шину 10 синхронизации.-5 (i + l) and the third 6 (i - 1) -6 (i + l), as well as the first 7 (i-1) - -7 (i + 1), the second 8 (i - 1) - 8 (i + + l) and third 9 (i - 1) - 9 (i + 1) elements OR. The adder also contains a bus 10 synchronization.
Работу сумматора опишем на примере работы чеек 1 (а - l), I (i) и 1 (i + 1), изображенных на чертеже . На первьй и второй информационные входы каждой чейки подаютс значени соответствующих разр дов слагаемых А и В, например разр ды аЈ и Ъ подаютс на первый и второй входы элемента И 4 (i), вл ющиес первым и вторым информационными входами чейки 1 (i), а также на соединенные с ними первый и второй входы второго элемента ИЛИ 8 (i). По синхроимпульсу СИ, поступающему с шины 10 синхронизации одновременно на С-входы всех триггеров сумматора, триггеры -- устанавливаютс в состо ние,соответствующее состо нию их D-входов,The adder will be described by the example of the work of the 1 (a - l), I (i) and 1 (i + 1) cells shown in the drawing. The first and second information inputs of each cell are supplied with the values of the corresponding bits of the components A and B, for example, bits aЈ and b are fed to the first and second inputs of the And 4 (i) element, which are the first and second information inputs of cell 1 (i), and also connected to them the first and second inputs of the second element OR 8 (i). According to the SI sync pulse coming from the synchronization bus 10 simultaneously to the C inputs of all the accumulator triggers, the triggers are set to the state corresponding to the state of their D inputs,
Инверсный выход второго триггера 3%(i), вл ющийс выходом инверсного переноса q, равен в начальный момент после сигнала СИ единице в томThe inverse output of the second trigger 3% (i), which is the output of the inverse transfer q, is equal to the initial moment after the signal of the SI unit in that
СПSP
чh
СПSP
1 J1 J
случае, если значение 1-го разр да хэт бы одного из слагаемых равно нулю.If the value of the 1st bit of the hat would be one of the addends is zero.
Далее происходит асинхронное растт- ространение сигналов переноса и инверсного переноса. Значение сигнала Переноса Р опредат етс логически- Ми функци ми элементов 7 (i)9 5 (i) и 6 (i) и их входными сигналами Q,-, , 4b q; + , и Р;., : Р; (Q; Л Q jt Л А 1,Ч) VteCtl Л qU Р, - )Next, asynchronous rastranslation of the transfer and inverse transfer signals occurs. The value of the Transfer signal P is determined by the logical functions of elements 7 (i) 9 5 (i) and 6 (i) and their input signals Q, -,, 4b q; +, and P;.,: P; (Q; Л Q jt Л А 1, Ч) VteCtl Л qU Р, -)
. q{4i QCL. (Q°;z V Р,1-, ), ij-де q +1 - сигнал инверсного пере-юса из чейки 1 (i + l)| - сигнал переноса из чейки. q {4i QCL. (Q °; z V Р, 1-,), ij de q +1 is the inverse re-us signal from cell 1 (i + l) | - cell transfer signal
1(i - О;1 (i - O;
соответственно выхода первого триггераrespectively, the output of the first trigger
2(i) и пр мого выхода второго триггера 3 (i) чейки 1 О) после воздействи сигнала СИ.2 (i) and the direct output of the second trigger 3 (i) of the cell 1 O) after exposure to the SI signal.
Если разр ды а и Ъ} были равны единице то состо ние триггеров 2 (i)If bits a and b} were equal to unity, then the state of triggers 2 (i)
си 1«Чsi 1 "h
1+1 си 111 + 1 si 11
Q , ,Q |Л - состо ниеQ,, Q | Л - state
,сиsi
и 3 (i) (Q ;, и Q ;г) первоначально равно единице, инверсный перенос q равен нулю, а перенос определ етс значением q ;+ . Если сигнал q ,-4, равен нулю, то состо ние чейки 1 (1) не изменитс до тех пор, пока до нее не дойдет распространение сигнала инверсного переноса q со стороны сггар ших разр дов сумматора, т,е пока сигнал q( не станет равен единице, Аналогично, пока не изменитс состо ние чейки 1 (1), сигнал q,1 будет равен своему начальному значению q , 0 (дл указанных выше начальных условий) и будет удерживать в нуле and 3 (i) (Q;, and Q; d) is initially equal to one, the inverse transfer q is zero, and the transfer is determined by the value q; +. If the signal q, –4 is zero, then the state of cell 1 (1) does not change until it is propagated by the signal of the inverse transfer q from the side of the accumulated digits of the adder, t, e until the signal q (not becomes equal to one. Similarly, until the state of cell 1 (1) changes, the signal q, 1 will be equal to its initial value q, 0 (for the above initial conditions) and will keep it at zero
сигнал Р в чейке 1 (i - 1) внеsignal P in cell 1 (i - 1) outside
си си зависимости от значени Ц,{,( ,si si depending on the value of C, {, (,
СИ., СИ.SI., SI.
и Р q;AQ(}.,A (, ) Если инверсный перенос q , + из чей- ки 1 (i + l) равен единице, то через врем , определ емое ад ержкой элементов Й 5 li) и ИЛИ 7 (1) перенос Р станет равным единице и установит по R-входам в ноль триггеры 2 (i) и 3 (i), и по S-входу в единицу втотюй триггер 3 (i + l) чейки 1 (i + l), При этом, если триггер 2 (i + l) находитс в состо нии Я ,i, 1, и сигнал q {+1 равен единице, перенос распростран етс далее через элементы 6 (i + О и-7 (i + О. При этом через врем задержки срабатывани указанных элементов сигнал становитс равен единице. Поскольку после установлени триггера 3 (i) в единицу инверсный перенос q становитс равным нулю согласно выражению (1)s а единичное значение переноса Р; поддерживаетс единичным состо нием триггеров 2 (i + l), 3 (i + + 1) через элементы 5 (i + l) и 7 (i i- 1) до тех пор, пока этот сигнал не установит по R-входам в ноль триггеры 2 (i 1) и 3 (i + 1), Таким образом, отсутствует возможность установки триггера 3 (i + l) в неопределенное состо ние в момент равенства единице сигналов Р J и Р ;41, так как воздействие на R-вход триггера 3 (1 + 1) сигналом Р ;+1 продолжаетс после сн ти сигнала до установлени триггеров 3 (i + l) и 2(1+1) в ноль.and Р q; AQ (}., A (,) If the inverse transfer q, + from cell 1 (i + l) is equal to one, then after a time determined by the holding of the elements Й 5 li) and OR 7 (1 ) the transfer of P becomes equal to one and installs the triggers 2 (i) and 3 (i) on the R-inputs to zero, and on the S-input to the unit that trigger 3 (i + l) of the cell 1 (i + l). If the trigger 2 (i + l) is in the state I, i, 1, and the signal q {+1 is equal to one, the transfer propagates further through the elements 6 (i + O and-7 (i + O). the delay time of the operation of the indicated elements becomes equal to unity. Since, after the trig hera 3 (i) per unit inverse transfer q becomes equal to zero according to the expression (1) s and the unit transfer value P; is maintained by the unit state of the 2 (i + l), 3 (i + + 1) flip-flops through the elements 5 (i + l) and 7 (i i- 1) until this signal sets the triggers 2 (i 1) and 3 (i + 1) on the R-inputs to zero. Thus, it is not possible to install trigger 3 (i + l) in an indefinite state at the moment of equality of a unit of signals P J and P; 41, since the effect on R-input of a trigger 3 (1 + 1) by a signal P; +1 continues after the signal is removed until the triggers are established 3 (i + l) and 2 (1 + 1) to zero.
После установлени триггеровAfter setting the triggers
2(i), 3 (i) в ноль сигнал q равен единице, и если в чейке 1 (i - l) имеетс условие возникновени сигнала переноса Q (,«,уЛ (Q (;,jtVp ) 1, сигнал Р(-( на выходе элемента ИЛИ 7 (i - 1) становитс равен единице2 (i), 3 (i) to zero, the signal q is equal to one, and if cell 1 (i - l) has the condition for the occurrence of the transfer signal Q (, ", yL (Q (;, jtVp) 1, the signal P (- (at the output of the element OR 7 (i - 1) becomes equal to one
и устанавливает по S-входу в единицу триггер 3 (1), Поскольку на предыдущем этапе распространени переноса и инверсного переноса триггеры 2 (1) и 3 (1) были установлены в ноль, и триггер 2 (i) сигналом в единицу не устанавливаетс , перенос из чейки 1 (i -- I ) в чейку 1 (i) да- лее.в чейку 1 (1 + 1) не распростран етс ,and sets the trigger 3 (1) on the S-input to the unit. Since in the previous stage of propagation of transfer and inverse transfer, the triggers 2 (1) and 3 (1) were set to zero, and the trigger 2 (i) is not set to one, the transfer from cell 1 (i - i) to cell 1 (i) further does not spread to cell 1 (1 + 1),
Из описанного выше следует, что перенос Рг1 в любой чейке может возникнуть в процессе суммировани пары чисел только один раз, поскольку после возникновени сигнала переноса Р в соответствии с выражением (О, триггеры 2 (i) и 3 (i) устанавливаютс в ноль, и в случае поступлени в чейку I (i) переноса ,, в единицу установитс только триггерFrom the above, it follows that the transfer of Pr1 in any cell can occur in the process of summing a pair of numbers only once, because after the transfer signal P appears in accordance with the expression (0, the triggers 2 (i) and 3 (i) are set to zero, and if a transfer occurs in cell I (i), only the trigger will be set to one
3(1).3 (1).
По окончании процесса распространени -переноса в чейке 1 (1) возможны три ситуации:At the end of the process of spreading the transfer in cell 1 (1), three situations are possible:
состо ние обоих триггеров 2 (i), 3 (i) равно нулю - если разр ды слагаемых а, Ъ ; были равны нулю и перенос из чейки I (i - 1) в чейку 1 (i) не возникал, либо, если из чейки 1 (i) осуществл лс перенос Г; в чейку 1 (i + 1) и также отсутствовал после этого перенос Р , ,либо перенос Р,, привел к возникновению переноса Р,. и, как было доказано выше, вторично возникнуть не мог;the state of both triggers 2 (i), 3 (i) is zero - if the bits of the terms a, b; were equal to zero and transfer from cell I (i - 1) to cell 1 (i) did not occur, or if transfer from cell 1 (i) took place; in cell 1 (i + 1) and there was also no transfer P,, or transfer P, led to the transfer P ,. and, as was proved above, could not arise again;
состо ние триггера 2 (i) равно единице, а триггера З1(1) - нулю,если единице был равен только один из разр дов а; и Ъ; и перенос Р4-, не возникал;the state of the trigger 2 (i) is one, and the trigger s1 (1) is zero if the unit was equal to only one of the digits a; and b; and the transfer of P4-, did not occur;
состо ние триггера 2 (1) нулевое, 3 (i) - единичное, если в ситуации равенства нулю состо ний триггеров 2 (i), 3 (i) вследствие нулевого значени разр дов а ; и Ъ ; или возникновени сигнала переноса PJ после поступлени равных единице разр дов а и bj, осуществл лс перенос Р ;., из чейки 1 (1 - 1). Результат суммировани в чейке 1 (i) - разр д Пример 1.the state of the trigger 2 (1) is zero, 3 (i) is one if in the situation of equality to zero the states of the triggers 2 (i), 3 (i) due to the zero value of the digits a; and b; or the occurrence of the transfer signal PJ after the arrival of equal to a unit bits a and bj, the transfer P was made; from cell 1 (1 - 1). The result of the summation in cell 1 (i) is bit Example 1.
А 0111A 0111
+ В 0111+ 0111
11101110
00
5five
00
суммы S; определ етс дизъюнкцией выходов триггеров 2 (i) и 3 (i) на третьем элементе ИЛИ 9 (i): S , S amounts; determined by the disjunction of the outputs of the triggers 2 (i) and 3 (i) on the third element OR 9 (i): S,
,v v
Рассмотрим несколько примеров выполнени суммировани двух двоичных чисел в предлагаемом устройстве.Состо ние первого и второго триггеров каждой чейки записываетс ттарой двоичных разр дов в квадратных скобках, причем состо ние первого триггера чейки записываетс в правом разр де пары, состо ние второго триггера - в левом разр де. Пунк- тарной линией обозначаетс распространение инверсного переноса q, сплошной - распространение переноса Р.Let us consider several examples of performing the summation of two binary numbers in the proposed device. The state of the first and second triggers of each cell is written with the third binary bits in square brackets, the state of the first cell trigger is recorded in the right bit of the pair, the state of the second trigger is in the left de. The punctual line indicates the distribution of the inverse transfer q, the continuous one means the distribution of the transfer of P.
0.0
oofoof
00
П DOP DO
q г--;тq g -; t
оо Л п рoo lp
q i о оо пq i о oo p
р и м е р 2,R and me 2,
01010101
+ ООП+ OOP
10001000
р и м ё р 3.p and m e p 3.
01010101
+ 1001+ 1001
11101110
q q q if7t-}q q q if7t-}
00 01 01 П00 01 01 P
1 one
р р рp p p
q q gq q g
г -i t- -i-6-, «3- ю oo on oog -i t- -i-6-, "3rd oo on oo
VууWoo
оabout
оabout
оabout
q Г----1 qq y ---- 1 q
J--1 J - 1
01 01 00 П01 01 00 П
01 01 10 oo01 01 10 oo
,1,one
VV
00
7 А.7 A.
j Приведенное описание функциониро- вани предлагаемого сумматора и при- |меры показывают соответствие выпол- (н емого в нем суммировани правилам двоичной арифметики.j The above description of the operation of the proposed adder and an example shows the conformity of the performed (summing in it the rules of binary arithmetic.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884469474A SU1571577A1 (en) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | Parallel binary adder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884469474A SU1571577A1 (en) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | Parallel binary adder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1571577A1 true SU1571577A1 (en) | 1990-06-15 |
Family
ID=21393575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884469474A SU1571577A1 (en) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | Parallel binary adder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1571577A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2635247C1 (en) * | 2016-12-21 | 2017-11-09 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Parallel summator |
-
1988
- 1988-08-05 SU SU884469474A patent/SU1571577A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР #1264165, кл. G 06 F 7/50, 1985. Самофалов К.Г., Корнейчук В4И,, Тарасенко В.П. Цифровые электронные вычислительные машины. Киев: Вища школа, 1983, с. 187, 189, рис.3.93в, * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2635247C1 (en) * | 2016-12-21 | 2017-11-09 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Parallel summator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Fiedler | A characterization of tridiagonal matrices | |
EP0241181A1 (en) | Pipeline arithmetic unit | |
SU1571577A1 (en) | Parallel binary adder | |
US4742480A (en) | Cycle counter/shifter for division | |
RU2030783C1 (en) | Device for determination of number of units in binary eight-digit code | |
RU2763988C1 (en) | Accumulating adder-subtractor by an arbitrary natural number modulo | |
Larson | Pseudoprime 𝑙-ideals in a class of 𝑓-rings | |
SU1264198A1 (en) | Device for generating combinations | |
SU1411735A1 (en) | Fibonacci code adder | |
SU744566A1 (en) | Combination adder | |
SU1111155A1 (en) | Matrix device for squaring and extracting square root | |
SU636639A1 (en) | Digital integrator | |
SU1727122A1 (en) | Integrating device | |
SU746783A1 (en) | Johnson counter | |
SU1124288A1 (en) | Device for adding numbers together | |
SU1166097A1 (en) | Q-ary adder | |
SU924704A1 (en) | Device for raising to the third power | |
SU1520525A1 (en) | Device for shaping and storing modulo three residue | |
SU1506525A1 (en) | Random process generator | |
SU1070555A1 (en) | Device for sequential selecting of ones from binary code | |
SU1401453A1 (en) | Counter-type adder | |
SU1481740A1 (en) | Operational device | |
SU1136155A1 (en) | Device for extracting square root | |
SU1136150A1 (en) | Three-input parallel adder | |
SU1376245A1 (en) | Positional-to-residual class system code converter |