SU231896A1 - - Google Patents

Description

Известны устройства дл  выполнени  пр мого вычитани  в сумматоре, содержащие регистры суммы, поразр дного переноса и слагаемого , комбинационные схемы переключени  кодов слагаемого и схемы управлени  знаком.

Предлагаемое устройство отличаетс  тем, что оно содержит регистр знаков переносов, выходы которого нодсоединеиы ко вxoдaJM схемы образовани  переноса и ко входам схемы образовани  знака переноса, а входы регистра знаков переноса подключены к выходам схемы образовани  знака.

Это позвол ет новысить быстродействие устройства .

Па фиг. 1 представлена блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 - диаграмма Вейча дл  функций Сг-pl; на фиг. 3 - днаграмма Вейча дл  функций rf; + l; на фиг. 4 и 5 - комбинированные схемы, выполненные на логических элементах «ИЛИ и «И.

Устройство содержит регистр 1 поразр дных сумм (и разностей), регистр 2 хранени  вы rитаемого , слагаемого, а также дпюжнмого н делител , регистр 3 запоминани  переносов (поразр дного переноса), регистр 4 заполгинани  знаков переносов, комбинационную схему 5 образовани  поразр дной суммы разр да /, комбинационную схему 6 образовани  переноса в разр де , комбинационную схему 7 образовани  знака переноса в разр де /-{-1, пр мые

выходы а, Ь{, Cf, df трпггеров соответствующих регистров, отображающие соответствующие булевские переменные, инверсные выходы- Oi, bi, Cf, di соответствующих триггеров и отрицани  отображаемых булевых функций .

Присвоим положительный знак переносу, возникающему при сложении, и отрицательный знак - переносу, возникаЕОщему при вычитании . Примем, что если знак переноса в разр д г+1 положительный, то di-i 0, и наоборот . Если знак переноса отрицательный, то di-. 1. Будем считать также, что при отсутствии переноса di i 0.

Теперь синтезируем схемы 5, 6, 7. Известно, что поразр дные сумма и разность определ Еотс  одной 1 той же формулой

C.MI a biCi-Jra );с + а,/);с, + О; 6jс/ (1)

н не завис т от знака переноса с.Так как построение этой схемы не измен етс , ее рассматривать не будем.

Дл  построени  схем 6 и 7 составим таблицу истинности дл  функций Ci. I и rf,-.: I от п ти аргументов: о, Ь, с, d, v (см. табли .цу). Так как в схеме не может одновременно вынолнптьс  сложение и вычитание, то 5 ;;, где S - управл ющий сигнал операции сложени , с, - уцравл ющнй сигнал операции вычитани . Знак означает, что иа данных наборах

функции не определены. Это такие наборы, дл  которых , di 1, а мы положили, что при отсутствии переноса di 0. Теперь можно дл  каждой функции выписать совершенную дизъюнктивную нормальную форму.

ci+: uibiCidiv + uibiCidiv + , У +

-}-aib CidiV- uibiC diV(2)

+ fli 6; C(d г w + aj &; С; df у + + -f - aibiCidiV(3)

dij,i uibiCidiV -i-a aibiCid v+ aibiCidiV(4)

Хот  no этим выражени м уже можно построить нужные схемы, лучше сначала произвести минимизацию по любому из известных методов . Дл  функций п ти переменных наиболее просто это сделать по диаграммам Вейча

(см. фиг. 2 и 3), дл  C/+I и df+i соответственно . Определим функции в клетках, отмеченных знаком , так чтобы получить минимальное представление. Теперь, выбира  «соседние клетки, получаем минимальные формулы дл  ci+i и df+i.

ct+i - + bfdiV + а 6 с, d + biCidiV +

+ «г &i Cj у + ai bi Ci v(5)

dl-,l albld + bldlV + a blCiV(6)

Рассматрива  эти два минимизированных выралсени , видим, что:

сг+1 di+i + G;Ь;С;у + а biGIdi - -b CidiV .

На фиг. 4 изображена схема 6, выполненна  на логических элементах «ИЛИ и «И согласно уравнению (5), и на фиг. 5 - схема 7, выполненна  согласно уравнению (6).

И р е д м е т изобретени 

Устройство дл  выполнени  пр мого вычитани  в сумматоре с запоминанием переносов при чередовани х действий сложени  и вычитани , содержаш,ее регистры суммы, поразр дного переноса и слагаемого, отличающеес 

тем, что, с целью сокрашени  времени сложени  и вычитани , оно содержит регистр знаков переносов, выходы которого подсоединены ко входам схемы образовани  переноса и ко входам схемы образовани  знака переноса, а входы регистра знаков переноса подключены к выходам схемы образовани  знака.

Oi Ь, с id, V

ссс

C(,f,(ai bt,ci ,

d,c, b, и,

иг. t

Риг. 2

СС

i,,rf,(a,,b;,ci,di,v) u2.3

ufbidi atliCidi bidiV ydibiCi ffibiS Фиг.

biCiSi