Устройство для сложения

(51) 0 000 70007050 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНтР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Белорусский государственнь 1 й университет (ВУ)(72) Авторы Авгуль Леонид Болеславович Супрун Валерий Павлович Трухан Олег Константинович (ВУ)(73) Патентообладатель Белорусский государственный университет (ВУ)Устройство для сложения, содержащее элементы И с Первого По седьмой, элементь 1 22 И-2 ИЛИ с Первого по Четвертый, три элемента сложения по модулю два и три элемента ИЛИ-НЕ, 1-й вход (1 1,2) -го из Которь 1 х (1 1,2,3) соединен с 1-м входом Д-го элемента И, 1-м входом Д-го элемента сложения по модулю два и 1-м входом устройства Д-й группы, Фиг. 1выход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с первым входом Четвертого элемента И И первым входом первого элемента 2-2 И-2 ИЛИ, второй вход Которого соединен со вторым входом Четвертого элемента И И выходом второго элемента ИЛИ-НЕ, третий вход соединен с выходом второго элемента сложения по модулю два и первым входом второго элемента 2-2 И-2 ИЛИ, второй вход Которого соединен с выходом второго элемента И и первым входом пятого элемента И, второй вход Которого соединен с выходом первого элемента И и третьим входом второго элемента 2-2 И-2 ИЛИ, выход Четвертого элемента И соединен с первым входом третьего элемента 2-2 И-2 ИЛИ и первым входом Шестого элемента И, выход Которого соединен с первым выходом устройства, а второй вход соединен с выходом третьего элемента ИЛИ-НЕ и вторым входом третьего элемента 2-2 И-2 ИЛИ,выход Которого соединен со вторым выходом устройства, а третий вход соединен с вь 1 ходом третьего элемента сложения по модулю два и первым входом Четвертого элемента 22 И-2 ИЛИ, выход Которого соединен с третьим выходом устройства, а второй вход соединен с выходом третьего элемента И и первым входом седьмого элемента И, выход Которого соединен с Четвертым выходом устройства, а второй вход соединен с выходом пятого элемента И и третьим входом Четвертого элемента 2-2 И-2 ИЛИ, отличающееся тем, Что содержит элементы 2-2 И-2 ИЛИ с пятого по восьмой и элементы И с восьмого по семнадцатый, при этом первый вход восьмого элемента И соединен с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход соединен с выходом первого элемента сложения по модулю два,первым входом девятого элемента И и первым входом десятого элемента И, второй вход Которого соединен с выходом второго элемента И, выход первого элемента И соединен с Четвертым входом первого элемента 2-2 И-2 ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с Четвертым входом второго элемента 2-2 И-2 ИЛИ, выход второго элемента сложения по модулю два соединен со вторым входом девятого элемента И, выход третьего элемента ИЛИ-НЕ соединен с первым входом одиннадцатого элемента И, первым входом двенадцатого элемента И, первым входом тринадцатого элемента И, первым входом пятого элемента 2-2 И-2 ИЛИ и первым входом Шестого элемента 2-2 И-2 ИЛИ, выход Которого соединен с пятым выходом устройства, а второй вход соединен со вторым входом пятого элемента 2-2 И-2 ИЛИ, первым входом седьмого элемента 2-2 И-2 ИЛИ, первым входом восьмого элемента 2-2 И-2 ИЛИ, первым входом Четырнадцатого элемента И и выходом третьего элемента сложения по модулю два, выход третьего элемента И соединен с первым входом пятнадцатого элемента И, первым входом Шестнадцатого элемента И, первым входом семнадцатого элемента И, вторым входом седьмого элемента 2-2 И-2 ИЛИ и вторым входом восьмого элемента 2-2 И-2 ИЛИ, выход Которого соединен с Шестым выходом устройства, а третий вход соединен с выходом десятого элемента И, вторым входом семнадцатого элемента И и третьим входом пятого элемента 2-2 И-2 ИЛИ, выход Которого соединен с седьмым выходом устройства, а Четвертый вход соединен с выходом восьмого элемента И, Четвертым входом восьмого элемента 2-2 И-2 ИЛИ и вторым входом одиннадцатого элемента И, выход Которого соединен с восьмым выходом устройства, девятый выход Которого соединен с выходом седьмого элемента 2-2 И-2 ИЛИ, третий вход Которого соединен с выходом второго элемента 2-2 И-2 ИЛИ, Четвертым входом третьего элемента 2-2 И-2 ИЛИ и вторым входом шестнадцатого элемента И, выход которого соединен с десятым выходом устройства, одиннадцатый выход Которого соединен с выходом семнадцатого элемента И, двенадцатый выход соединен с выходом пятнадцатого элемента И,второй вход Которого соединен с выходом девятого элемента И, вторым входом тринадцатого элемента И и вторым входом Четырнадцатого элемента И, выход Которого соединен с тринадцатым выходом устройства, Четырнадцатый выход которого соединен с выходом тринадцатого элемента И, выход Четвертого элемента И соединен с Четвертым входом седьмого элемента 2-2 И-2 ИЛИ, выход пятого элемента И соединен с третьим входом Шестого элемента 2-2 И-2 ИЛИ, Четвертый вход Которого соединен с выходом первого элемента 2-2 И-2 ИЛИ, Четвертым входом Четвертого элемента 2-2 И-2 ИЛИ и вторым входом двенадцатого элемента И, выход Которого соединен с пятнадцатым выходом устройства.Изобретение относится К вычислительной технике и микроэлектронике и может быть использовано для построения быстродействующих арифметических устройств ЭВМ и специализированных процессоров.Известно устройство для сложения двух трехразрядных двоичных чисел (одноразрядный восьмеричнь 1 й сумматор), которое содержит три элемента сложения по модулю два,мажоритарный элемент с порогом два, мажоритарный элемент с порогом четыре и мажоритарный элемент с порогом восемь 1.Недостатком устройства является невозможность формирования результата сложения в виде унитарного двоичного кода.Наиболее близким по конструкции и функциональным возможностям техническим решением к предлагаемому является устройство для вычисления веса двоичных кодовых комбинаций, которое при п 6 содержит три элемента ИЛИ-НЕ, три элемента сложения по модулю, семь элементов И, четыре элемента 2-2 И-2 ИЛИ и четыре элемента 3-2 И-3 ИЛИ 2.Устройство формирует унитарный двоичный код суммы числа единиц, поступающих на его входы.Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, поскольку оно не выполняет сложение чисел, представленных в позиционном двоичном коде.Изобретение направлено на решение задачи расширения функциональных возможностей устройства для сложения за счет формирования унитарного двоичного кода суммы двух трехразрядных двоичных чисел.Названный технический результат достигается путем использования новых логических элементов, а также изменением межсоединений элементов в схеме устройства.Устройство для сложения содержит элементы И с первого по седьмой, элементы 2-2 И 2 ИЛИ с первого по четвертый, три элемента сложения по модулю два и три элемента ИЛИНЕ, 1-й вход (1 1, 2) 1-го из которых (1 1, 2, 3) соединен с 1-м входом 1-го элемента И, 1-м входом 3-го элемента сложения по модулю два и 1-м входом устройства 3-й группы. Выход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с первым входом четвертого элемента И и первым входом первого элемента 2-2 И-2 ИЛИ, второй вход которого соединен со вторым входом четвертого элемента И и выходом второго элемента ИЛИ-НЕ. Третий вход второго элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходом второго элемента сложения по модулю два и первым входом второго элемента 2-2 И-2 ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И и первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И и третьим входом второго элемента 2-2 И-2 ИЛИ. Выход четвертого элемента И соединен с первым входом третьего элемента 2-2 И-2 ИЛИ и первым входом шестого элемента И, выход которого соединен с первым выходом устройства, а второй вход соединен с выходом третьего элемента ИЛИ-НЕ и вторым входом третьего элемента 2-2 И 2 ИЛИ. Выход третьего элемента 2-2 И-2 ИЛИ соединен со вторым выходом устройства, а третий вход соединен с выходом третьего элемента сложения по модулю два и первым входом четвертого элемента 2-2 И-2 ИЛИ, выход которого соединен с третьим выходом устройства, а второй вход соединен с выходом третьего элемента И и первым входом седьмого элемента И, выход которого соединен с четвертым выходом устройства, а второй вход соединен с выходом пятого элемента И и третьим входом четвертого элемента 2-2 И-2 ИЛИ.В отличие от прототипа, устройство содержит элементы 2-2 И-2 ИЛИ с пятого по восьмой и элементы И с восьмого по семнадцатый. Первый вход восьмого элемента И соединен с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход соединен с выходом первого элемента сложения по модулю два, первым входом девятого элемента И и первым входом десятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И. Вь 1 ход первого элемента И соединен с четвертым входом первого элемента 2-2 И-2 ИЛИ. Вь 1 ход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с четвертым входом второго элемента 2-2 И 2 ИЛИ. Выход второго элемента сложения по модулю два соединен со вторым входом де 88 8888 С 1 28878288вятого элемента И. Выход третьего элемента ИЛИ-НЕ соединен с первым входом одиннадцатого элемента И, первым входом двенадцатого элемента И, первым входом тринадцатого элемента И, первым входом пятого элемента 2-2 И-2 ИЛИ И первым входом шестого элемента 2-2 И-2 ИЛИ. Выход шестого элемента 2-2 И-2 ИЛИ соединен с пятым выходом устройства, а второй вход соединен со вторым входом пятого элемента 2-2 И-2 ИЛИ, первым входом седьмого элемента 2-2 И-2 ИЛИ, первым входом восьмого элемента 2-2 И 2 ИЛИ, первым входом четырнадцатого элемента И И выходом третьего элемента сложения по модулю два. Выход третьего элемента И соединен с первым входом пятнадцатого элемента И, первым входом шестнадцатого элемента И, первым входом семнадцатого элемента И, вторым входом седьмого элемента 2-2 И-2 ИЛИ и вторым входом восьмого элемента 2-2 И-2 ИЛИ. Выход восьмого элемента 2-2 И-2 ИЛИ соединен с Шестым выходом устройства, а третий вход соединен с выходом десятого элемента И, вторым входом семнадцатого элемента И и третьим входом пятого элемента 2-2 И-2 ИЛИ. Выход пятого элемента 2-2 И-2 ИЛИ соединен с седьмым выходом устройства, а Четвертый вход соединен с выходом восьмого элемента И, Четвертым входом восьмого элемента 2-2 И-2 ИЛИ и вторым входом одиннадцатого элемента И, выход которого соединен с восьмым выходом устройства. Девятый выход устройства соединен с выходом седьмого элемента 2-2 И 2 ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом второго соединен, четвертым входом третьего соединен и вторым входом шестнадцатого элемента И, выход которого соединен с десятым выходом устройства, одиннадцатый выход которого соединен с выходом семнадцатого элемента И. Двенадцатый выход устройства соединен с выходом пятнадцатого элемента И, второй вход которого соединен с выходом девятого элемента И, вторым входом тринадцатого элемента И и вторым входом четырнадцатого элемента И, выход которого соединен с тринадцатым выходом устройства, четырнадцатый выход которого соединен с выходом тринадцатого элемента И. Выход четвертого элемента И соединен с четвертым входом седьмого элемента 2-2 И-2 ИЛИ. Выход пятого элемента И соединен с третьим входом шестого элемента 2-2 И-2 ИЛИ, четвертый вход которого соединен с вь 1 ходом первого элемента 2-2 И-2 ИЛИ, четвертым входом четвертого элемента 2-2 И-2 ИЛИ и вторым входом двенадцатого элемента И, выход которого соединен с пятнадцатым вь 1 ходом устройства.На чертеже (фиг. 1) представлена схема устройства для сложения.Устройство содержит три элемента ИЛИ-НЕ 1, 2 и 3, три элемента сложения по модулю два 4, 5 и 6, семнадцать элементов И 7-23, восемь элементов 2-2 И-2 ИЛИ 24-31, два входа первой группы 32 и 33, два входа второй группы 34 и 35, два входа третьей группы 36 и 37, пятнадцать выходов 38-52.Устройство выполняет сложение двух трехразряднь 1 х двоичных чиселРезультат сложения представляется в виде пятнадцатиразрядного унитарного двоичного кода 5 (5 о,51,. . .,514). При этом 51 1, если и только если 5 1, О 15 14.Устройство для сложения работает следующим образом.На входы первой группы 32 и 33 поступают младшие разряды ао и Ьо (в произвольном порядке), на входы второй группы 34 и 35 - средние разряды а 1 и Ь 1 (в произвольном порядке), на входы третьей группы - старшие разряды а 2 и Ь 2 суммируемых чисел А и В.На выходах 38, 39,, 52 формируются соответственно значения разрядов 5 о,51,,514 пятнадцатиразрядного унитарного двоичного кода 5.Работа предлагаемого устройства для сложения поясняется таблицей (фиг. 2).Схема устройства для сложения (фиг. 1) построена в соответствии со следуюЩими соотношениями