Устройство для сложения чисел в дополнительном коде

выходом устройства, второй выход Которого соединен с выходом второго элемента сложения по модулю два, первый вход Которого соединен с выходом третьего элемента сложения по модулю два, Д-й (1 1,2) вход Которого соединен с Д-м входом старших Цифровых разрядов операндов, третий выход устройства соединен с выходом Четвертого элемента сложения по модулю два, первый вход Которого соединен с выходом первого элемента ЗАПРЕТ, Четвертый выход устройства соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход Которого соединен с выходом второго элемента ЗАПРЕТ, отличающееся тем,ЧТО дополнительно содержит элементы сложения по модулю два с пятого по седьмой,элементы ЗАПРЕТ с пятого по Четырнадцатый, элементы И со второго по пятый, второй элемент ИЛИ и два элемента ИЛИ-НЕ, 3-й вход первого из Которых соединен с Д-м входом первого элемента И и Д-м входом старших Цифровых разрядов операндов, а выход соединен с первым прямым входом третьего элемента ЗАПРЕТ, первым прямым входом Четвертого элемента ЗАПРЕТ, прямым входом пятого элемента ЗАПРЕТ и первым входом второго элемента И, выход Которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИНЕ, а второй вход соединен с первым прямым входом Шестого элемента ЗАПРЕТ, первым прямым входом седьмого элемента ЗАПРЕТ, первым входом запрета первого элемента ЗАПРЕТ, вторым входом второго элемента сложения по модулю два, вторым прямым входом третьего элемента ЗАПРЕТ и выходом пятого элемента сложения по модулю два,Д-й вход Которого соединен с Д-м входом младших знаковых разрядов операндов и Д-м входом третьего элемента И, выход Которого соединен со вторым прямым входом Четвертого элемента ЗАПРЕТ, первым прямым входом восьмого элемента ЗАПРЕТ, прямым входом девятого элемента ЗАПРЕТ, прямым входом десятого элемента ЗАПРЕТ и вторым входом запрета первого элемента ЗАПРЕТ, первый прямой вход Которого соединен с выходом первого элемента И, вторым прямым входом седьмого элемента ЗАПРЕТ и входом запрета девятого элемента ЗАПРЕТ, выход Которого соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, третий вход Которого соединен с выходом пятого элемента ЗАПРЕТ, вход запрета Которого соединен с входом запрета Четвертого элемента ЗАПРЕТ, входом запрета Шестого элемента ЗАПРЕТ, входом запрета десятого элемента ЗАПРЕТ, вторым прямым входом первого элемента ЗАПРЕТ, третьим входом второго элемента сложения по модулю два и выходом Четвертого элемента И, 1-й вход Которого соединен с 1-м входом младших Цифровых разрядов операндов, выход мажоритарного элемента с порогом два соединен с Четвертым входом второго элемента сложения по модулю два, входом запрета третьего элемента ЗАПРЕТ, входом запрета восьмого элемента ЗАПРЕТ, входом запрета одиннадЦатого элемента ЗАПРЕТ и входом запрета седьмого элемента ЗАПРЕТ, выход Которого соединен с Четвертым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, пятый вход Которого соединен с выходом Шестого элемента ЗАПРЕТ, Шестой вход соединен с выходом десятого элемента ЗАПРЕТ, седьмой вход соединен с выходом одиннадЦатого элемента ЗАПРЕТ, прямой вход Которого соединен со вторым прямым входом Шестого элемента ЗАПРЕТ, выходом третьего элемента сложения по модулю два и вторым прямым входом восьмого элемента ЗАПРЕТ, выход Которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход Которого соединен с выходом третьего элемента ЗАПРЕТ, третий вход соединен с выходом Четвертого элемента ЗАПРЕТ, а выход соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, вторым входом Четвертого элемента сложения по модулю два и прямым входом двенадЦатого элемента ЗАПРЕТ, вход запрета Которого соединен с вь 1 ходом Шестого элемента сложения по модулю два, прямым входом тринадЦатого элемента ЗАПРЕТ, входом запрета ЧетырнадЦатого элемента ЗАПРЕТ и третьим входом Четвертого элемента сложения по модулю два, Четвертый вход Которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ и входом запрета тринадЦатого элемента ЗАПРЕТ, выход Которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ и первым входом седьмого элемента сложения по модулю два, выход Которого соединен с пятым выходом устройства, второй вход соединен с выходом двенадЦатого элемента ЗАПРЕТ, третий вход соединен с вь 1 хо ВУ 7006 С 12005.06.30дом Четырнадцатого элемента ЗАПРЕТ, Четвертый вход соединен с выходом пятого элемента И И прямым входом второго элемента ЗАПРЕТ, вход запрета которого соединен с прямым входом Четырнадцатого элемента ЗАПРЕТ И выходом первого элемента ЗАПРЕТ,3-й вход шестого элемента сложения по модулю два соединен с -м входом пятого элемента И и -м входом старших знаковых разрядов операндов.Изобретение относится К выЧислительной технике и микроэлектронике и может быть использовано для построения быстродействующих арифметиЧеских устройств ЭВМ и специализированных процессоров.Известно устройство для сложения семи одноразрядных двоиЧных Чисел, содержащее мажоритарный элемент с порогом два, мажоритарный элемент с порогом Четыре, мажоритарный элемент с порогом шесть и два элемента сложения по модулю два 1.Недостатком устройства являются ограниЧенные функциональные возможности, обусловленные невозможностью сложения Чисел со знаком.Наиболее близким по конструкции и функциональным возможностям техниЧеским решением к предлагаемому является устройство для сложения ЧетвериЧных цифр (устройство для сложения пяти двухразрядных двоиЧных Чисел), содержащее два мажоритарных элемента с порогом два, два мажоритарных элемента с порогом Четыре, Четыре элемента сложения по модулю два, Четыре элемента ЗАПРЕТ, элемент ИЛИ и элемент И 2.Недостатком известного устройства также являются ограниЧенные функциональные возможности, поскольку оно не выполняет сложение Чисел со знаком, представленных в дополнительном коде.Изобретение направлено на решение задаЧи расширения функциональных возможностей устройства для сложения за сЧет обеспеЧения возможности сложения Чисел со знаком, представленных в дополнительном коде.Названный техниЧеский результат достигается путем введения в состав устройства для сложения новых логиЧеских элементов, а также изменением связей между элементами устройства.Устройство для сложения Чисел в дополнительном коде содержит мажоритарный элемент с порогом два, первый элемент И, первый элемент ИЛИ, элементы ЗАПРЕТ с первого по Четвертый и элементы сложения по модулю два с первого по Четвертый. В устройст ве 1-й вход (1 1,4) первого элемента сложения по модулю два соединен с 1-м входом ма жоритарного элемента с порогом два и 1-м входом младших цифровых разрядов операндов, а выход соединен с первым выходом устройства. Второй выход устройства соединен с выходом второго элемента сложения по модулю два, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента сложения по модулю два, Д-й вход (1 1,2) которого соединен -м входом старших цифровых разрядов операндов. Третий выход устройства соединен с выходом Четвертого элемента сложения по модулю два, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ЗАПРЕТ. Четвертый выход устройства соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом второго элемента ЗАПРЕТ.В отлиЧие от прототипа устройство содержит элементы сложения по модулю два с пятого по седьмой, элементы ЗАПРЕТ с пятого по Четырнадцатый, элементы И со второго по пятый, второй элемент ИЛИ и два элемента ИЛИ-НЕ. В первом элементе ИЛИ-НЕ 3-й вход соединен с -м входом первого элемента И и Д-м входом старших цифровых разрядов операндов, а выход соединен с первым прямым входом третьего элемента ЗАПРЕТ, первым прямым входом Четвертого элемента ЗАПРЕТ, прямым входом пятого элемента ЗАПРЕТ и первым входом второго элемента И. Выход второго элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, а второй вход соединен первым прямым входом шестого элемента ЗАПРЕТ, первым прямым входом седьмого элемента ЗАПРЕТ, первымвходом запрета Первого элемента ЗАПРЕТ, вторым входом второго элемента сложения по модулю два, вторым прямым входом третьего элемента ЗАПРЕТ И выходом пятого элемента сложения по модулю два. В пятом элементе сложения по модулю два Д-й вход соединен с Д-м входом младших знаковых разрядов операндов и Д-м входом третьего элемента И, выход которого соединен со вторым Прямым входом Четвертого элемента ЗАПРЕТ,первым прямым входом восьмого элемента ЗАПРЕТ, прямым входом девятого элемента ЗАПРЕТ, прямым входом десятого элемента ЗАПРЕТ и вторым входом запрета первого элемента ЗАПРЕТ. Первый прямой вход первого элемента ЗАПРЕТ соединен с выходом первого элемента И, вторым прямым входом седьмого элемента ЗАПРЕТ и входом запрета девятого элемента ЗАПРЕТ. Выход девятого элемента ЗАПРЕТ соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, третий вход которого соединен с выходом пятого элемента ЗАПРЕТ. Вход запрета пятого элемента ЗАПРЕТ соединен с входом запрета Четвертого элемента ЗАПРЕТ, входом запрета шестого элемента ЗАПРЕТ, входом запрета десятого элемента ЗАПРЕТ, вторым прямым входом первого элемента ЗАПРЕТ, третьим входом второго элемента сложения по модулю два и выходом Четвертого элемента И, 1-й вход которого соединен с 1-м входом младших Цифровых разрядов операндов. Выход мажоритарного элемента с порогом два соединен с Четвертым входом второго элемента сложения по модулю два, входом запрета третьего элемента ЗАПРЕТ, входом запрета восьмого элемента ЗАПРЕТ, входом запрета одиннадцатого элемента ЗАПРЕТ и входом запрета седьмого элемента ЗАПРЕТ. Выход седьмого элемента ЗАПРЕТ соединен с Четвертым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, пятый вход которого соединен с выходом шестого элемента ЗАПРЕТ, шестой вход соединен с выходом десятого элемента ЗАПРЕТ, седьмой вход соединен с выходом одиннадцатого элемента ЗАПРЕТ. Прямой вход одиннадцатого элемента ЗАПРЕТ соединен со вторым прямым входом шестого элемента ЗАПРЕТ, выходом третьего элемента сложения по модулю два и вторым прямым входом восьмого элемента ЗАПРЕТ. Выход восьмого элемента ЗАПРЕТ соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ЗАПРЕТ, третий вход соединен с выходом Четвертого элемента ЗАПРЕТ, а выход соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, вторым входом Четвертого элемента сложения по модулю два и прямым входом двенадцатого элемента ЗАПРЕТ. Вход запрета двенадцатого элемента ЗАПРЕТ соединен с выходом шестого элемента сложения по модулю два, прямым входом тринадцатого элемента ЗАПРЕТ, входом запрета Четырнадцатого элемента ЗАПРЕТ и третьим входом Четвертого элемента сложения по модулю два, Четвертый вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ и входом запрета тринадцатого элемента ЗАПРЕТ. Выход тринадцатого элемента ЗАПРЕТ соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ и первым входом седьмого элемента сложения по модулю два, выход которого соединен с пятым выходом устройства, второй вход соединен с выходом двенадцатого элемента ЗАПРЕТ, третий вход соединен с выходом Четырнадцатого элемента ЗАПРЕТ, Четвертый вход соединен с выходом пятого элемента И и прямым входом второго элемента ЗАПРЕТ. Вход запрета второго элемента ЗАПРЕТ соединен с прямым входом Четырнадцатого элемента ЗАПРЕТ и выходом первого элемента ЗАПРЕТ. В шестом элементе сложения по модулю два Д-й вход соединен с Д-м входом пятого элемента И и Д-м входом старших знаковых разрядов устройства.На фиг. 1 представлена схема устройства для сложения Чисел в дополнительном коде.Устройство содержит пять элементов И 1-5, семь элементов сложения по модулю два 612, два элемента ИЛИ-НЕ 13 и 14, мажоритарный элемент с порогом два 15, Четырнадцать элементов ЗАПРЕТ 16-29, два элемента ИЛИ 30 и 31, входы старших знаковых разрядов операндов 32 и 33, входы младших знаковых разрядов операндов 34 и 35, входы старших цифровых разрядов операндов 36 и 37, входы младших цифровых разрядов операндов 3841, выход знакового разряда суммы 42 и выходы цифровых разрядов суммы 43-46.Поясним принцип работы устройства для сложения Чисел в дополнительном коде.Устройство выполняет сложение Четырех двоичных чисел со знаком, представленныхгде а 1,Ь 1 Е О,1 - старшие знаковые разряды операндовс 1,11 Е О,1 - младшие знаковые разряды операндова 2,Ь 2 Е О,1 - старшие Цифровые разряды операндова 3,Ь 3,с 2,12 Е О,1 - младшие Цифровые разряды операндов.На выходах устройства формируется пятиразрядный двоичный код (51,52,53,54,55), соответствующий представлению суммы (1) в дополнительном кодеУстройство для сложения чисел в дополнительном коде работает следующим образом.На входы 32 и 33 подаются старшие знаковые разряды а 1 и Ь 1 (в произвольном порядке), на входы 34 и 35 - младшие знаковые разряды с 1 и (11 (в произвольном порядке), на входы 36 и 37 - старшие Цифровые разряды а 2 и Ь 2 (в произвольном порядке), на входы 3841 - младшие Цифровые разряды а 3,Ь 3,с 2 и (12 (в произвольном порядке). На выходах 42, 43,44, 45 и 46 формируются двоичные сигналы 51, 52, 53, 54 и 55 соответственно, которые образуют дополнительный код (2) суммы 5.Работа устройства для сложения чисел в дополнительном коде таблиЦей (фиг. 2).Схема устройства (фиг. 1) построена в соответствии со следующими соотношениями1 835302512 ш ш 2(а 3,Ь 3,с 2,12) - функЦия, реализуемая мажоритарным элементом с порогом два,которая определяется следующим образомДостоинствами устройства ДЛЯ СЛОЖСНИЯ ЧИССЛ В ДОПОЛНИТСЛЬНОМ КОДС ЯВЛЯЮТСЯ ПрОстая КОНСТРУКЦИЯ, ВЫСОКОС бЫСТрОДСЙСТВИС И широкая область ПрИМСНСНИЯ.