Устройство для алгебраического накопительного суммирования

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в арифметических устройствах. Цель изобретения - упрощение устройства. Устройство содержит управляющий 1, знаковый 2 входы, шину 3 слагаемого, элемент И 4, накапливающий сумматор 5, счетчик 6, элементы НЕ 7, 8, шину 9 младших и шину 10 старших разрядов рузультата, знаковый выход 11. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„,80„„1550511

А1 (gg)g G 06 F 7/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHSlM

ПРИ ГКНТ СССР (2 1 ) 44049 81/24-24 (22) 25,01. 88 (46) 15.03. 90..Бюл. У 10 (72) Ю, В, Галкин, 3, Д. Коноплянко, П.В.Федосюк и А.Н,Щербак (53) 681.325.5 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1198511, кл. G 06 F 7/50, 1984.

Авторское свидетельство СССР

9 634275, кл, G 06 F 7/50, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЛГЕБРАИЧЕСКОГО

НАКОПИТЕЛЬНОГО СУММИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к вычис- лительной технике и может быть ис— пользовано в арифметических устройствах. Цель изобретения — упрощение устройства. Устройство содержит управлякиций 1, знаковый 2 входы, шину

3 слагаемого, элемент И 4, накапливаккций сумматор 5, счетчик 6, элемен" ты НЕ 7,8, шину 9 младших и шину 1О старших разрядов результата, знаковый выход 11, 1 ил, 1550511

Изобретение относится к вычисли— тельной технике и может быть исполь- l эоВано в арифметических устройствах.

Цель изобретения — упрощение устройства.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит управляющий вход 1, знаковый вход 2, шину 3 слагаемого элемент И 4, накапливающий су матор 5, счетчик 6, элементы HE 7 и 8, шину 9 младших разрядов результа а, шину 10 старших разрядов резу ьтата и знаковый выход Il.

,Входы 1, 2 соединены со входами элемента И 4, выход которого соедине со входом 12 переноса накаплива щего сумматора 5, входы разрядов с ервого по r-й которого соединены 20 с иной 3, а вход 13 (r+1) -го разряда накапливающего сумматора 5 соединен с выходом элемента НЕ 7, вход ко,торого соединен со входом 2, выхоpbbs разрядов с первого по (г+1) -й сум- 25 матора 5 соединены с шиной 9 младших разрядов результата, а выход 14 пер носа сумматора 5 подключен к счетному входу двоичного последовательного счетчика 6, выходы разрядов с п рвого по (n-l j-й которого соединень с шиной 10 старших разрядов рез ьтата, выход n-ro разряда подключ к входу элемента 8 НЕ, выход кот рого является знаковым выходом 11

35 у тройства, Слагаемые представляют собой положг тельные и отрицательные (г+1)-разрядные двоичные целые числа (старший разряд — знаковый), заданные дополни- 4 т 1льным или обратным кодом, Количество слагаемых К = 2 и

Входные положительные числа представляются прямым, а отрицательные— дФ полнительным (обратным) кодами, в 45 зависимости от сигнала на входе 1 °

Результат накопительного суммирования, формируемый на шинах 9, 10 и выходе 11, представлен в дополнительном коде для отрицательных чисел и в прямом - для положительных, Если отрицательные числа на входе представ— лены в дополнительном коде, то на в сод 1 поступает сигнал "О", в результате на входе 12 переноса сумматора

5 — всегда "О". Знаковый разряд каждОго числа, приходящий на вход 2, предварительно инвертируется элементом НЕ 7 и вместе со значащей частью

1001, 1011, а их пошаговое суммирование дает:

1) 0000

1010

3) 1ОО1

1001

11, 0010

2) 1010

1111

1ОО1

4) 0010

IОИ

1 101

Таким образом, на выходе сумматора

5 получен код 1101 с двумя единицами переноса 1 О на выходе 14, просуммированных счетчиком 6 и сбразовавших на его выходах код <107. Далее числа поступает на вход сумматора 5, Таким образом, каждое число суммируется с i-й промежуточной суммой сумматора 5. Результаты переноса сумматора 5 накапливаются счетчиком 6, причем результат, полученный íà и-м разряде счетчика, инвертируется элементом HE 8, образуя знаковый разряд 11 результата суммирования после выполнения R (где R = 2") операций накопительного суммирования.

Если отрицательные числа представлены в обратном коде, то на вход 1 поступает сигнал "1", в результате чего на входе 12 сумматора 5 с выхода элемента И 4 поступает "1", что обеспечивает преобразование обратного кода в дополнительный. Дальнейшие операции суммирования осуществляются, как и дпя чисел, представленных дополнительным кодом.

Работа устройства предусматривает, таким образом, ряд режимов, обусловленных представлением чисел в прямом, обратном и дополнительном кодах, а также тем, что накапливаемые суммы могут быть образованы набором поло— жительных или отрицательных чисел, .

Проиллюстрируем на примерах наиболее существенные варианты процессов накопительного суммирования в устройстве, Пример I.Пусть на вход 1 подан

"О" и необходимо получить сумму четырех положительных 3-разрядных чисел:

2, 7э 1, 3.

В этом случае на вход 2 поступает сигнал "О" с выхода элемента И 4 на вход 12 сумматора 5 поступает "О" с выхода элемента НЕ 7 на вход 13 сумматора 5 — "1", На входы сумматора 5 последовательно поступают четырехразрядные коды чисел: 1010, 1111, l 550511 сигнал иэ и-го разряда счетчика. 6 инвертируется элементом HI. 8 и поступает на выход 11, Сформированный код результата будет (001101) что соответствует чесятиричному числу 13 и ожидаемому результату суммирования, Если на входе 1 имеется "!" устройство по сложению положительных чисел работает аналогично, так как на выходе элемента И 4 присутствует "О" °

П р и м е о 22, Пчсть на входе 1 имеется "О и необходимо получить сумму четырех отрицательных 3-разрядных чисел -2,-7, -I -З,представленных дополнительным кодом.В этом случае на вход 2 поступает "!",в результате с выхода элемента И 4 на вход

l2 сумматора 5 поступает "О", с выхода элемента НЕ 7 на вход 13 сумматора 5 — "О", Следовательно, на входы сумматора 5 последовательно подаются коды: (0110), (0001), (0111)р (O l0 I ), При пошаговом сложении кодов сум1 матором 5 получим:

1) 0000

0»0

0110

3) O»I

0111

IIOO

2) 0110

0001

O»1

4)»!0

0101

1 ОО!!

В резуль."ате на выходе сумматора

5 образуется код (0011 ) и одна единица переноса 1 на выходе 14, воспри. нятая счетчиком 6 и образующая на его выходах код <01 ), Далее, выполнив операции, аналогично примеру l. получают код результата (110011 ), соответствующий ожидаемому числу — 13 в дополнительном коде, Пример З„Пусть на входе 1 имеется "!" и необходимо получить сумму четырех отрицательных чисел

-2, -7, вЂ,1, -3, представленных обратными кодами, На вход 2 поступает

"!", в результате с выхода элемента

И 4 на вход 12 переноса сумматора 5 поступает "!", с выхода элемента НЕ 7 на вход 13 сумматора 5 поступает "!", Следовательно, на входы сумматора 5 последовательно подаются коды: (0101>, (0000), <0»0), (0!00) и "1" на вход 12 сумматора 5, I

При последовательном сложении кодов сумматором 5 получим:

1) 0101

OOOI

2) 0110

0001

0111

3) Oil!

000!

» lO

0»0

2) 0110

+11»

1 0101

1) 0000

0»0

0»0

3) 0101

+01!i

1100

4)»00

+0101

1 000!

Таким образом, на шине 9 образуется код (0001), а две единицы (3-й и 4-й шаги суммирования) переноса образуют на выходах счетчика 6 код

45 (10>. Далее, выполнив операции аналогично примеру 1, получают код результата (000001 ) что соответствует ожидаемому результату алгебраического суммирования "+1 в прямом коде, Пример 5. Пусть на вход 1 поступает "1" и необходимо получить сумму двух положительных и двух отрицательных чисел 2, -7, -1, 3, представленных прямым (для положительных чисел) и обратным (для отрицаI тельных) кодами, Таким образом, поступают коды: (0010), (1000, (1»0), (00»), а на входах сумма4) 1110

010.1

1О 1 0011

Далее операции суммирования и норв мирования окончательного результата аналогичны примеру 2, Пример 4. Пусть на вход пос-!

5 тупает "О" и необходимо получить сумму совокупности из одного положительного и трех отрицательных чисел

-2, +7, — 1, -3, представленных прямым (для пОлОжит ел ьных чис GJI ) и

20 дополнительным для отрицательных кодами, Для данного случая, как и в примерах 1 и 2, на входе 12 сумматора 5 имеется "О", а на входе 13 сумматора 5 — "1" для положительных чи25 сел и "О" — для отрицательных. Следовательно, на входы сумматора 5 последовательно поступают коды: <0110>, (1» 1 ), COI » ), (0101>, При последовательном сложении ко30 дов сумматором 5 получаем .

1550511

3} 1011

+0110

+0001

0010

2) 1010

+0000

+0001.

10ll

1} ОООО

+1010

1010

4} 0010

1011

1101

Составитель В,Березкин

Техред М.Дидык Корректор Т.Палий

P KT0ð Л,Пчолинская

Тираж 561

Подписное

Заказ 273

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г.ужгород, ул, Гагарина,101 тора 5 формируются коды: <1010), (0000> (0110> c 1011> и "1" на его входе 12 переноса.

При последовательном сложении сумматором 5 получим:

Таким образом, на шине 9 образуется код (1101 ), а единица переноса (3-й шаг суммирования ) образует в ,цанном случае на выходах счетчика б код (01>, Выполнив дапее операции, аналогичные примеру 1, получают код

1 езультата (111101>, что соответствует числу -3 в дополнительном коде, Формула и з о б р е т ения

Устройство для алгебраического накопительного суммирования, содержащее накапливающий сумматор, счетчик и элемент И, первый вход которого соединен со знаковым входом устройст ва, входы всех разрядов накапливаю— щего сумматора, кроме старшего, соединены с шиной слагаемого устройства, выходы разрядов накапливающего сумматора соединены с шиной младших разрядов результата устройства, выходы всех разрядов счетчика, кроме старшего, соединены с ниной старших разрядов результата устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, устройство содержит первый и второй элементы HE причем выход переноса накапливающего сумматора соединен с входом счетчика, выход старшего разряда счетчика через второй элемент НЕ соединен со знаковым выходом устройства, знаковый вход устройства через первый элемент НЕ соединен с входом старшего разряда накапливающего сумматора, вход переноса которого соединен с выходом элемента И, второй вход которого соединен с управляющим входом устройства.