Пристрій для алгебраїчного додавання

Пристрій для алгебраїчного додавання, що містить суматор, регістр і блок керування, що містить вузол аналізу співвідношення знаків операндів, вузол формування знака результату і вузол формування сигналів керування, причому виходи суматора з'єднані з виходами пристрою, вузол аналізу співвідношення знаків операндів містить три елементи НІ, шість елементів І, чотири елементи АБО, вузол формування знака результату містить елемент НІ, три елементи І і елемент АБО, при цьому виходи першого і другого елементів НІ вузла аналізу співвідношення знаків операндів з'єднані відповідно з першим і другим входами першого елемента І вузла аналізу співвідношення знаків операндів, вихід якого з'єднаний з першим входом першого елемента АБО вузла аналізу співвідношення знаків операндів, другий вхід якого підключений до виходу другого елемента І вузла аналізу співвідношення знаків операндів, а вихід з'єднаний з першим входом першого елемента І вузла формування знака результату, вихід елемента НІ вузла формування знака результату підключений до першого входу другого елемента І вузла формування знака результату, вихід якого з'єднаний з першим входом елемента АБО вузла формування знака результату, вузол формування сигналів керування містить генератор тактових імпульсів, регістр зсуву, елемент НІ, елемент І, елемент АБО, причому інформаційні входи регістра з'єднані з входами другого операнда пристрою, вихід знакового розряду суматора з'єднаний з входом першого елемента НІ і першими входами третього, четвертого, п'ятого і шостого елементів І вузла аналізу співвідношення знаків операндів, вихід знакового розряду регістра з'єднаний з входом другого елемента НІ, першим входом другого елемента І і другими входами четвертого і шостого елементів І вузла аналізу співвідношення знаків операндів, вхід коду операції пристрою з'єднаний з 2 (19) 1 3 19368 4 керування з'єднаний з входом дозволу запису регіний з виходом елемента АБО цього вузла, R-вхід стра, вихід третього розряду регістра зсуву вузла з'єднаний з виходом першого розряду регістра формування сигналів керування з'єднаний з вхозсуву вузла формування сигналів керування, а дом дозволу зчитування регістра і з другим входом вихід є виходом знака результату пристрою, вихід елемента АБО вузла формування сигналів керучетвертого розряду регістра зсуву вузла формування, вихід елемента НІ вузла формування сигвання сигналів керування з'єднаний з входом доналів керування з'єднаний з першим входом елезволу зчитування суматора і входом елемента НІ мента І вузла формування сигналів керування, вузла формування сигналів керування, причому другий вхід і вихід якого з'єднані відповідно з виперша і друга групи інформаційних входів мультиходом генератора тактових імпульсів і входом зсуплексора підключені до входів першого операнда ву регістра зсуву вузла формування сигналів керупристрою і виходів регістра відповідно, інформавання, який відрізняється тим, що містить ційні виходи мультиплексора підключені до входів мультиплексор, а у вузол формування знака ресуматора, а адресний вхід мультиплексора з'єдназультату введено RS-тригер, S-вхід якого з'єднаний з входом ознаки запису інформації суматора. Корисна модель відноситься до області обчислювальної техніки і може бути використана при побудові оптоелектронних арифметичних пристроїв для додавання та віднімання десяткових чисел. Відомий пристрій для додавання та віднімання чисел [а.с. СРСР №842798, G06F7/50, 1981], які представлені паралельними кодами. Пристрій складається з суматора і блока керування, перший і другий входи блока керування з'єднані з шинами знакових розрядів операндів, вихід переносу старшого розряду суматора з'єднаний з третім входом блока керування, вхід переносу молодшого розряду суматора з'єднаний з виходом циклічного переносу блока керування, пристрій також складається з блоків інвертування, а блок керування має вузол аналізу відношення знаків операндів і вузол формування знака результату, ознаки переповнення і циклічного переносу, причому інформаційні входи блоків інвертування першого і другого операндів з'єднані з відповідними входами пристрою, виходи блоків інвертування першого і другого операндів з'єднані відповідно з першим і другим інформаційними входами суматора, вихід якого є виходом результату пристрою, входи вузла аналізу відношення знаків операндів з'єднані відповідно з першим і другим входами блока керування, перший і другий входи ознаки наявності тільки одного від'ємного знака операнда вузла аналізу відношення знаків операндів є відповідними виходами блока керування, які з'єднані з керуючими входами відповідно блоків інвертування першого і другого операндів, перший, другий, третій, четвертий входи вузла формування знака результату, ознаки переповнення і циклічного переносу з'єднані відповідно з третім входом блока керування і виходами ознаки наявності двох від'ємних знаків операндів, співпадання знаків операндів і неспівпадання знаків вузла аналізу відношення знаків операндів, виходи знака результату і ознаки переповнення вузла формування знака результату, ознаки переповнення і циклічного переносу є відповідними входами блока керування пристрою, вихід циклічного переносу вузла формування знака результату, ознаки переповнення і циклічного переносу є відповідним виходом блока керування, який з'єднаний з першим входом корекції суматора і керуючим входом вихідного блока інвертування, другий вихід корекції суматора підключений до виходу ознаки співпадання знаків вузла аналізу відношення знаків. Недоліком відомого пристрою є низька швидкодія, оскільки операції додавання-віднімання над числами виконуються на двійково-десятковому суматорі, який потребує корекції результату обчислення. Крім того, операції додавання-віднімання операндів, які представлені паралельними кодами, виконуються порозрядно, це призводить до збільшення часу виконання операції, який залежить від розрядності операндів. Найбільш близьким за технічною суттю є пристрій для додавання та віднімання [а.с. СРСР 1193664, G06F7/50, 1985], який містить суматорвіднімач, далі поіменований як суматор, регістр і блок керування, що містить вузол аналізу співвідношення знаків операндів, вузол формування знака результату, вузол формування сигналів синхронізації, далі поіменований як вузол формування сигналів керування, причому перша група інформаційних входів суматора з'єднана з входами першого операнда пристрою, виходи суматора з'єднані з виходами пристрою, вузол аналізу співвідношення знаків операндів містить три елементи НІ, шість елементів І, чотири елементи АБО, вузол формування знака результату містить елемент НІ, три елементи І і елемент АБО, при цьому виходи першого і другого елементів НІ вузла аналізу співвідношення знаків операндів з'єднані відповідно з першим і другим входами першого елемента І вузла аналізу співвідношення знаків операндів, вихід якого з'єднаний з першим входом першого елемента АБО вузла аналізу співвідношення знаків операндів, другий вхід якого підключений до виходу другого елемента І вузла аналізу співвідношення знаків операндів, а вихід з'єднаний з першим входом першого елемента І вузла формування знака результату, вихід елемента HI вузла формування знака результату підключений до першого входу другого елемента І вузла формування знака результату, вихід якого з'єднаний з першим входом елемента АБО вузла формування знака результату, вузол формування сигналів керування містить генератор тактових імпульсів, регістр зсуву, елемент НІ, елемент І, елемент АБО, причому інформаційні входи регістра з'єднані з входами другого 5 19368 6 операнда пристрою, виходи регістра з'єднані з четвертого розряду регістра зсуву вузла формупершою і другою групами інформаційних входів вання сигналів керування з'єднаний з входом досуматора, вихід знакового розряду якого з'єднаний зволу запису знакового розряду суматора, вихід з входом першого елемента НІ і першими входами п'ятого розряду регістра зсуву вузла формування третього, четвертого, п'ятого і шостого елементів І сигналів керування з'єднаний з входом дозволу вузла аналізу співвідношення знаків операндів, зчитування суматора і входом елемента НІ вузла вихід знакового розряду регістра з'єднаний з вхоформування сигналів керування, вихід якого з'єддом другого елемента НІ, першим входом другого наний з першим входом елемента І вузла формуелемента І і другими входами четвертого і шостого вання сигналів керування, другий вхід і вихід якого елементів І вузла аналізу співвідношення знаків з'єднані відповідно з виходом генератора тактових операндів, вхід коду операції пристрою з'єднаний з імпульсів і входом зсуву регістра зсуву вузла форвходом третього елемента HI, третіми входами мування сигналів керування. першого і четвертого елементів І і другим входом Недоліком цього пристрою є обмежена обчисп'ятого елемента І вузла аналізу співвідношення лювальна потужність, оскільки для реалізації опезнаків операндів, другий і третій входи другого рацій додавання та віднімання у суматорі викориселемента І вузла аналізу співвідношення знаків товуються два відповідні інформаційні входи, на операндів з'єднані з виходами першого і третього які одночасно подають один операнд, але задіяелементів HI вузла аналізу співвідношення знаків ним є один з них. операндів відповідно, другий і третій входи третьоВ основу корисної моделі поставлена задача го елемента І вузла аналізу співвідношення знаків створення пристрою для алгебраїчного додавання операндів з'єднані з виходами другого і третього десяткових чисел, в якому за рахунок введення елементів HI вузла аналізу співвідношення знаків нових вузлів і зв'язків досягається можливість підоперандів відповідно, треті входи п'ятого і шостого вищення обчислювальної потужності пристрою, а елементів І вузла аналізу співвідношення знаків саме, виконання регістра та суматора на оптоелеоперандів з'єднані з виходами другого і третього ктронних модулях, що мають розширені функціоелементів НІ вузла аналізу співвідношення знаків нальні можливості, забезпечує необхідну швидоперандів відповідно, виходи третього і четвертого кість оброблення, яка не залежить від розрядності елементів І вузла аналізу співвідношення знаків операндів, оскільки всі розряди обробляються паоперандів з'єднані з входами другого елемента ралельно. Крім того, суматор має один інформаАБО вузла аналізу співвідношення знаків операнційних вхід, а для комутації операндів використодів, виходи п'ятого і шостого елементів І вузла вують керований мультиплексор. аналізу співвідношення знаків операндів з'єднані з Поставлена задача вирішується тим, що у входами третього елемента АБО вузла аналізу пристрій для алгебраїчного додавання, який місспіввідношення знаків операндів, виходи першого і тить суматор, регістр і блок керування, що містить другого елементів АБО вузла аналізу співвідновузол аналізу співвідношення знаків операндів, шення знаків операндів з'єднані з входами четвервузол формування знака результату і вузол фортого елемента АБО вузла аналізу співвідношення мування сигналів керування, причому виходи сузнаків операндів, вихід якого підключений до входу матора з'єднані з виходами пристрою, вузол анаознаки запису інформації суматора, вихід позики лізу співвідношення знаків операндів містить три старшого розряду якого з'єднаний з входом елеелементи HI, шість елементів І, чотири елементи мента HI і другим входом першого елемента І вузАБО, вузол формування знака результату містить ла формування знака результату, вихід елемента елемент HI, три елементи І і елемент АБО, при НІ вузла формування знака результату з'єднаний з цьому виходи першого і другого елементів НІ вузпершим входом третього елемента І вузла формула аналізу співвідношення знаків операндів з'єдвання знака результату, виходи другого і третього нані відповідно з першим і другим входами першоелементів АБО вузла аналізу співвідношення знаго елемента І вузла аналізу співвідношення знаків ків операндів з'єднані з другими входами другого і операндів, вихід якого з'єднаний з першим входом третього елементів І вузла формування знака репершого елемента АБО вузла аналізу співвіднозультату відповідно, виходи першого і третього шення знаків операндів, другий вхід якого підклюелементів І вузла формування знака результату чений до виходу другого елемента І вузла аналізу підключені відповідно до другого і третього входів співвідношення знаків операндів, а вихід з'єднаний елемента АБО вузла формування знака результаз першим входом першого елемента І вузла форту, вихід якого з'єднаний з інформаційним входом мування знака результату, вихід елемента НІ вуззнакового розряду суматора, вхід запуску прила формування знака результату підключений до строю з'єднаний з настановним входом регістра першого входу другого елемента І вузла формузсуву вузла формування сигналів керування, вихід вання знака результату, вихід якого з'єднаний з першого розряду якого з'єднаний з першим входом першим входом елемента АБО вузла формування елемента АБО вузла формування сигналів керузнака результату, вузол формування сигналів кевання, вихід якого з'єднаний з входом дозволу рування містить генератор тактових імпульсів, запису суматора, вихід другого розряду регістра регістр зсуву, елемент НІ, елемент І, елемент зсуву вузла формування сигналів керування з'єдАБО, причому інформаційні входи регістра з'єднані наний з входом дозволу запису регістра, вихід з входами другого операнда пристрою, вихід знатретього розряду регістра зсуву вузла формування кового розряду суматора з'єднаний з входом персигналів керування з'єднаний з входом дозволу шого елемента HI і першими входами третього, зчитування регістра і з другим входом елемента четвертого, п'ятого і шостого елементів І вузла АБО вузла формування сигналів керування, вихід аналізу співвідношення знаків операндів, вихід 7 19368 8 знакового розряду регістра з'єднаний з входом S-вхід якого з'єднаний з виходом елемента АБО другого елемента HI, першим входом другого елецього вузла, R-вхід з'єднаний з виходом першого мента І і другими входами четвертого і шостого розряду регістра зсуву вузла формування сигналів елементів І вузла аналізу співвідношення знаків керування, а вихід є виходом знака результату операндів, вхід коду операції пристрою з'єднаний з пристрою, вихід четвертого розряду регістра зсуву входом третього елемента HI, третіми входами вузла формування сигналів керування з'єднаний з першого і четвертого елементів І і другим входом входом дозволу зчитування суматора і входом п'ятого елемента І вузла аналізу співвідношення елемента HI вузла формування сигналів керуванзнаків операндів, другий і третій входи другого ня, причому перша і друга групи інформаційних елемента І вузла аналізу співвідношення знаків входів мультиплексора підключені до входів пероперандів з'єднані з виходами першого і третього шого операнда пристрою і виходів регістра відпоелементів НІ вузла аналізу співвідношення знаків відно, інформаційні виходи мультиплексора підкоперандів відповідно, другий і третій входи третьолючені до входів суматора, а адресний вхід го елемента І вузла аналізу співвідношення знаків мультиплексора з'єднаний з входом ознаки запису операндів з'єднані з виходами другого і третього інформації суматора. елементів НІ вузла аналізу співвідношення знаків На Фіг.1 представлено блок-схему пристрою операндів відповідно, треті входи п'ятого і шостого для алгебраїчного додавання, елементів І вузла аналізу співвідношення знаків на Фіг.2 представлено структурну схему блока операндів з'єднані з виходами другого і третього керування, елементів НІ вузла аналізу співвідношення знаків на Фіг.3 подано принципову схему однорозряоперандів відповідно, виходи третього і четвертого дного суматора, елементів І вузла аналізу співвідношення знаків на Фіг.4 показано часові діаграми роботи одоперандів з'єднані з входами другого елемента норозрядного суматора. АБО вузла аналізу співвідношення знаків операнПристрій для алгебраїчного додавання (Фіг.1) дів, виходи п'ятого і шостого елементів І вузла містить суматор 1, регістр 2, блок 3 керування і аналізу співвідношення знаків операндів з'єднані з мультиплексор 4. Знакові розряди суматора 1 і входами третього елемента АБО вузла аналізу регістра 2 зв'язані відповідно з входами 5 і 6 блока співвідношення знаків операндів, виходи першого і 3 керування, вхід 7 якого є входом коду операції другого елементів АБО вузла аналізу співвіднопристрою. Виходи 8 і 9 блока 3 керування з'єднані шення знаків операндів з'єднані з входами четвервідповідно з входами дозволу запису і дозволу того елемента АБО вузла аналізу співвідношення зчитування суматора 1, а виходи 10 і 11 з'єднані знаків операндів, вихід якого підключений до входу відповідно з входами дозволу запису і дозволу ознаки запису інформації суматора, вихід позики зчитування регістра 2. Вихід позики старшого розстаршого розряду якого з'єднаний з входом елеряду суматора 1 підключений до входу 12 блока 3 мента HI і другим входом першого елемента І вузкерування, вхід 13 якого з'єднаний з входом запусла формування знака результату, вихід елемента ку пристрою, а вихід 14 є виходом знака результаНІ вузла формування знака результату з'єднаний з ту пристрою. першим входом третього елемента І вузла формуІнформаційні входи 15 регістра 2 з'єднані з вання знака результату, виходи другого і третього входами другого операнда пристрою, виходи регіелементів АБО вузла аналізу співвідношення знастра 2 з'єднані з інформаційними входами 16 муків операндів з'єднані з другими входами другого і льтиплексора 4, інформаційні входи 17 якого підктретього елементів І вузла формування знака релючені до входів першого операнда пристрою, а зультату відповідно, виходи першого і третього виходи підключені до інформаційних входів 18 елементів І вузла формування знака результату суматора 1, виходи 19 якого з'єднані з виходами підключені відповідно до другого і третього входів пристрою. Вихід 20 блока3 керування підключеелемента АБО вузла формування знака результаний до адресного входу мультиплексора 4 і до ту, вхід запуску пристрою з'єднаний з настановним входу 21 ознаки запису інформації суматора 1. входом регістра зсуву вузла формування сигналів Блок 3 керування (Фіг.2) містить вузол 22 анакерування, вихід першого розряду якого з'єднаний лізу співвідношення знаків операндів, вузол 23 з першим входом елемента АБО вузла формуванформування знака результату і вузол 24 формуня сигналів керування, вихід якого з'єднаний з вання сигналів керування. входом дозволу запису суматора, вихід другого У вузлі 22 аналізу співвідношення знаків оперозряду регістра зсуву вузла формування сигналів рандів входи 5, 6 і 7 блока 3 керування з'єднані керування з'єднаний з входом дозволу запису регівідповідно з входами елементів HI 25-27. Вхід 5 стра, вихід третього розряду регістра зсуву вузла блока 3 керування з'єднаний з першими входами формування сигналів керування з'єднаний з вхоелементів І 28-31, вхід 6 з'єднаний з другими входом дозволу зчитування регістра і з другим входом дами елементів І 29, 31, 32, вхід 7 з'єднаний з друелемента АБО вузла формування сигналів керугими входами елементів І 30, 33 і третім входом вання, вихід елемента НІ вузла формування сигелемента І 29. Вихід елемента НІ 25 з'єднаний з налів керування з'єднаний з першим входом елепершими входами елементів І 32, 33, вихід елемемента І вузла формування сигналів керування, нта HI 26 з'єднаний з третіми входами елементів І другий вхід і вихід якого з'єднані відповідно з ви28, 30, 33, вихід елемента HI 27 з'єднаний з третіходом генератора тактових імпульсів і входом зсуми входами елементів І 31, 32 і другим входом ву регістра зсуву вузла формування сигналів керуелемента І 28. Виходи елементів І 32, 33 підклювання, введено мультиплексор, а у вузол чені до входів елемента АБО 34, виходи елементів формування знака результату введено RS-тригер, І 28, 29 підключені до входів елемента АБО 35, 9 19368 10 виходи елементів І 30, 31 підключені до входів микання напрямку лічби підключений до першої елемента АБО 36. Входи елемента АБО 37 з'єднашини 53 непарних імпульсів, другий-четвертий ні з виходами елементів АБО 34, 35, а його вихід є виходи підключені до першої шини 54 парних імвиходом 20 блока 3 керування. пульсів, другої шини 55 непарних імпульсів і до У вузлі 23 формування знака результату вхід другої шини 56 парних імпульсів відповідно. Пер12 блока 3 керування з'єднаний з входом елеменша шина 53 непарних імпульсів підключена до та HI 38 і першим входом елемента І 39, вихід входів 66 керування непарних розрядних комірок елемента НІ 38 підключений до перших входів 49.1, ..., 49.9, перша шина 54 парних імпульсів елементів І 40, 41. Другі входи елементів І 39-41 підключена до входів 66 керування парних розряз'єднані відповідно з виходами елементів АБО 34 дних комірок 49.2,.... 49.8 та комірки 50 початково36 вузла 22 аналізу співвідношення знаків операнго стану, друга шина 55 непарних імпульсів підкдів, а виходи з'єднані з входами елемента АБО 42, лючена до входів 67 керування непарних вихід якого підключений до S-входу RS-тригера 43, розрядних комірок 49.1,.... 49.9, друга шина 56 вихід якого є виходом 14 блока 3 керування. парних імпульсів підключена до входів 67 керуВузол 24 формування сигналів керування місвання парних розрядних комірок 49.2,..., 49.8 та тить генератор 44 тактових імпульсів, регістр зсуву комірки 50 початкового стану. 45 і елементи HI 46,1 47, АБО 48, причому вхід 13 У розрядних комірках 49.1, .... 49.9 і комірці 50 блока 3 керування з'єднаний з настановним вхопочаткового стану перший вивід джерела 70 світла дом регістра зсуву 45, виходи генератора 44 такпідключений до шини 85 живлення, другий вивід тових імпульсів і елемента HI 46 з'єднані з входапідключений до колектора транзистора 69, емітер ми елемента 147, вихід якого підключений до якого підключений до загальної шини 84, база підтактового входу регістра зсуву 45, що містить чоключена до перших виводів фотоприймачів 76-80, тири розряди. Виходи першого і третього розрядів крім розрядної комірки 49.9, в якій база підключена регістра зсуву 45 з'єднані з входами елемента до перших виводів фотоприймачів 76-78, 80 і коміАБО 48, вихід якого є виходом 8 блока 3 керуванрки 50 початкового стану, в якій база підключена ня, виходи другого, третього, четвертого розрядів до перших виводів фотоприймачів 76-79. Оптичрегістра зсуву 45 є виходами 10, 11, 9 блока 3 кений вихід 71 джерела 70 з'єднаний з фотоприймарування відповідно, крім того, вихід четвертого чем 76 своєї комірки, оптичний вихід 72 з'єднаний розряду регістра зсуву 45 з'єднаний з входом елез фотоприймачем 77 наступної розрядної комірки, мента НІ 46, а вихід першого розряду підключений оптичний вихід 73 з'єднаний з фотоприймачем 79 до R-входу RS-тригера 43 вузла 23 формування попередньої розрядної комірки, крім комірки 50 знака результату блока 3 керування. початкового стану, оптичний вихід 74 з'єднаний з Суматор 1 (Фіг.3), до складу якого входить фотоприймачем 78 попередньої розрядної коміродин десятковий розряд, містить розрядні комірки ки, оптичний вихід 75 з'єднаний з фотоприймачем 49.1, .... 49.9, комірку 50 початкового стану, D80 наступної розрядної комірки, крім останньої тригер 51, вузол 52 перемикання напрямку лічби, розрядної комірки 49.9. Прямий вихід RS-тригера першу шину 53 непарних імпульсів, першу шину 54 59 підключений до перших входів елементів І 62, парних імпульсів, другу шину 55 непарних імпуль63, інверсний вихід підключений до перших входів сів, другу шину 56 парних імпульсів, третю шину елементів І 64, 65, перший вхід вузла 52 переми57 непарних імпульсів, третю шину 58 парних імкання напрямку лічби підключений до других вхопульсів, RS-тригер 59, вхід 60 прямої лічби, вхід 61 дів елементів І 62, 64, другий вхід підключений до зворотньої лічби, чотири елементи І 62-65. Відподругих входів елементів І 63, 65, виходи елементів відно розрядні комірки 49.1, ..., 49.9 і комірка 50 І 62-65 підключені відповідно до першогопочаткового стану мають три входи 66-68 керучетвертого виходів вузла 52 перемикання напрямвання і містять транзистор 69, джерело 70 світла з ку лічби. п'ятьма оптичними виходами 71-75, крім комірки Третя шина 57 непарних імпульсів підключена 50 початкового стану, яка містить джерело 70 свідо прямого виходу D-тригера 51 і до входу 68 кетла з чотирма оптичними виходами 71, 72, 74, 75, рування непарних розрядних комірок 49.1,..., 49.9, та розрядної комірки 49.9, яка містить джерело 70 третя шина 58 парних імпульсів підключена до світла з чотирма оптичними виходами 71-74, п'ять інверсного виходу D-тригера 51, до його D-входу і фотоприймачів 76-80, крім комірки 50 початкового до входу 68 керування парних розрядних комірок стану, яка містить чотири фотоприймачі 76-79, та 49.2, .... 49.8 і комірки 50 початкового стану, в якій розрядної комірки 49.9, яка містить чотири фотопсвітлодіод 96 оптично зв'язаний з фотоприймачем риймачі 76-78, 80, три розділові діоди 81-83. Су77, анод світлодіода 96 через резистор 97 підклюматор 1 містить загальну шину 84, шину 85 живчений до шини 85 живлення, катод підключений до лення, елемент рівнозначності 86, три елементи І інверсного R-входу D-тригера 51 і до входу 60 87-89, елемент АБО-НІ 90, елемент АБО 91, генепрямої лічби пристрою, який з'єднаний з інверсним ратор 92 тактових імпульсів. Крім того, суматор 1 S-входом RS-тригера 59, інверсний R-вхід якого містить вхід 93 тактових імпульсів, четверту шину підключений до входу 61 зворотньої лічби. Четве94 непарних імпульсів і четверту шину 95 парних рта шина 94 непарних імпульсів підключена до імпульсів, а комірка 50 початкового стану містить прямого виходу RS-тригера 59 і до других виводів світлодіод 96 та резистор 97. фотоприймачів 80 розрядних комірок 49.1, ..., 49.9, Перший вхід вузла 52 перемикання напрямку а четверта шина 95 парних імпульсів підключена лічби підключений до прямого виходу D-тригера до інверсного виходу RS-тригера 59 і до других 51, другий його вхід підключений до інверсного виводів фотоприймачів 79 розрядних комірок 49.1, виходу D-тригера 51, перший вихід вузла 52 пере..., 49.8 і комірки 50 початкового стану. 11 19368 12 У всіх розрядних комірках 49.1, ..., 49.9 і у коруючого сигналу на виході 8 блока 3 керування; мірці 50 початкового стану між входами 66-68 кецей сигнал формується при наявності сигналу зарування і другими виводами фотоприймачів 77, пуску на вході 13 блока 3 керування. Потім викону78, 76 включені відповідно розділові діоди 81-83, а ється запис другого операнда В у регістр 2 за кев якості п'ятьох фотоприймачів 76-80 використоруючим сигналом, що надходить з виходу 10 блока вуються фотодіоди. С-вхід D-тригера 51 підключе3 керування. Запис інформації в суматор 1 і рений до виходу елемента АБО 91, перший вхід якогістр 2 здійснюється по інформаційних входах 17 і го підключений до виходу елемента І 87, а другий 15 відповідно. вхід підключений до виходу елемента І 88. ОптичІнформація про знаки операндів по входах 5 і ний вихід 74 джерела 70 світла комірки 50 почат6 подається в блок 3 керування, на вхід 7 якого кового стану є оптичним виходом позики суматора, надходить код операції. Блок 3 керування формує оптичний вихід 72 джерела 70 світла останньої відповідно до цього сигнал на виході 20, що дорозрядної комірки 49.9 є виходом переносу сумазволяє запис інформації з регістра 2 у суматор 1 тора 1, вивід з колектора транзистора 69 комірки через мультиплексор 4 по інформаційних входах 50 початкового стану є електричним виходом по16 при наявності сигналів одночасно на виходах 8 зики суматора 1, який з'єднаний з входом 12 блока і 11 блока 3 керування, які керують записом інфо3 керування. рмації в суматорі 1 і зчитуванням інформації з реВхід 21 ознаки запису інформації суматора 1 гістра 2. При записі по інформаційних входах 18 у з'єднаний з першим входом елемента рівнозначсуматор 1 другого операнда В відбувається параності 86 і першим входом елемента АБО-НІ 90, лельне підсумовування або паралельне віднімандругі входи яких з'єднані відповідно з входом 8 ня операндів в залежності від сигналу на вході 21 дозволу запису та входом 9 дозволу зчитування ознаки запису інформації суматора 1. На виході 14 суматора 1, вихід елемента АБО-НІ 90 підключеблока 3 керування формується знак результату. ний до входу 61 зворотної лічби, а вихід елемента Зчитування результату виконується з інформаційрівнозначності 86 підключений до входу 60 прямої них виходів 19 суматора 1 при наявності керуючолічби. Вхід 9 дозволу зчитування суматора 1 підкго сигналу на виході 9 блока 3 керування. лючений до входу запуску генератора 92 тактових Керуючий сигнал Y на виході 20 блока 3 керуімпульсів і до першого входу елемента І 88, другий вання і знак результату ЗнR формуються відповідвхід якого з'єднаний з виходом генератора 92 такно до даних табл.1, в якій представлена залежтових імпульсів, а інверсний вхід з'єднаний з інфоність сигналу Y і знака результату ЗнR від рмаційним входом 18 суматора 1. Вихід елемента комбінацій знаків операндів ЗнА, ЗнВ, коду операІ 88 з'єднаний також з першим входом елемента І ції КОП і сигналу позики Рк старшого інформацій89, другий вхід якого з'єднаний з колекторним виного розряду суматора 1. Для ЗнА, ЗнВ, ЗнR і КОП водом транзистора 69 комірки 50 початкового стадодатний знак "+" кодується "0", а від'ємний знак "ну, а вихід елемента І 89 є виходом 19 суматора 1, " кодується "І". Рівність керуючого сигналу Y одиперший вхід елемента І 87 з'єднаний з входом 93 ниці означає виконання операції віднімання, при тактових імпульсів, а його другий вхід з'єднаний з рівності керуючого сигналу Y нулю дозволяється інформаційним входом 18 суматора 1. виконання операції додавання. У табл.1 не викоПристрій для алгебраїчного додавання (Фіг.1) ристано чотири комбінації вхідних величин ЗнА, працює в такий спосіб. ЗнВ, КОП і Рк, які не мають сенсу, оскільки при У початковий момент часу суматор 1 і регістр додаванні двох операндів не може бути випадку, 2 обнулені. Запис першого операнда А в суматор І коли Рк=1, тому що Рк є сигналом позики, тобто виконується через мультиплексор 4 з появою кеформується при відніманні. Таблиця 1 ЗнА 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 ЗнВ 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 КОП 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 Блок керування (Фіг.2) працює в такий спосіб. У початковому стані регістр зсуву 45 знаходиться в нульовому стані. З появою на вході 13 одиничного сигналу запуску відбувається запуск генератора 44 тактових імпульсів і запис одиниці в Рк 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 Y 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 ЗнК 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 перший розряд регістра зсуву 45, що приводить до скидання у нульовий стан RS-тригера 43 вузла 23 формування знака результату і до появи одиничного керуючого сигналу на виході 8, що дозволяє запис першого операнда А в суматор 1 через му 13 19368 14 льтиплексор 4 по інформаційних входах 18. З надПри виконанні операції додавання для запису ходженням наступного тактового імпульсу відбуоперанду необхідно подати одиничний сигнал на вається зсув інформації на один розряд праворуч вхід 8 дозволу запису і нульовий сигнал на вхід 21 в регістрі зсуву 45, що приводить до появи одиниознаки запису інформації суматора 1, тобто на чного керуючого сигналу на виході 10, який дозвоінверсний S-вхід RS-тригера 59 через елемент ляє запис другого операнда В в регістр 2. У третій рівнозначності 86 подати низький потенціал, що такт роботи відбувається встановлення в одиничвстановлює його в "одиничний" стан. В результаті ний стан третього розряду регістра зсуву 45, що шини 53, 54, 94 підключені, а шини 55, 56, 95 відквикликає появу одиничних керуючих сигналів на лючені, крім того, шини 53 і 54, 57 і 58 мають висовиходах 8 і 11, які дозволяють зчитування інфоркі потенціали попарно поперемінно, в залежності мації з регістра 2 і запис її в суматор 1. від величини тривалості сигналу на інформаційНа цей час на виході 20 вузла 22 аналізу співному вході 18. На перший вхід елемента І 87 з інвідношення знаків операндів сформований сигнал формаційного входу 18 суматора 1 надходять інY, який дозволяє запис інформації в суматор 1 по формаційні сигнали, а на його другий вхід його інформаційних входах 18. З появою сигналу надходять тактові імпульси зі входу 93. D-тригер позики Рк, що подається на вхід 12 блока 3 керу51 починає працювати в режимі лічби. вання, у його вузлі 23 формується знак результату З приходом одиничного сигналу з інформаційЗнR, який записується по S-входу в RS-тригер 43 ного входу 18 тактовий імпульс зі входу 93 через цього вузла 23, а отже, з'являється на виході 14 елементи І 87 і АБО 91 подається на С-вхід Dблока 3 керування. Поява одиничного сигналу на тригера 51. В результаті D-тригер 51 перейде в виході 9 четвертого розряду регістра зсуву 45 до"одиничний" стан, тобто на його прямому виході зволяє зчитування результату із суматора 1 по з'являється "1", а на інверсному з'являється "0". В його інформаційних виходах 19. Одночасно з цим результаті на виході елемента І 63 з'явиться низьнульовий сигнал з'являється на виході елемента кий потенціал, тому що на його другий вхід надхоНІ 46 і відбувається заборона надходження тактодить "0" з інверсного виходу D-тригера 51, а на вих імпульсів через елемент І 47 на вхід регістра виході елемента І 62 з'явиться високий потенціал, зсуву 45 і, таким чином, зупиняється робота притому що на його перший вхід надходить "1" із прястрою. мого виходу RS-тригера 59, а на другий вхід надСуматор (Фіг.3), який розглянуто у вигляді одходить "1" із прямого виходу D-тригера 51. ного десяткового розряду, працює в такий спосіб. Під дією оптичного сигналу з виходу 72 джеДля готовності суматора 1 до запису інформарела 70 світла комірки 50 початкового стану і виції на шину 85 живлення подається напруга живсокого потенціалу, що надходить з шини 53, опір лення. Для встановлення початкового стану на фотоприймача 77 розрядної комірки 49.1 різко вхід 8 дозволу запису подається одиничний сигзменшується. В результаті транзистор 69 розряднал, при цьому при наявності нульового сигналу ної комірки 49.1 відкривається, по колу джерело 70 на вході 21 ознаки запису інформації суматора 1, світла-колектор-емітер транзистора 69 тече струм, на виході елемента рівнозначності 86 формується джерело 70 світла випромінює світло і через вихід нульовий сигнал, а отже RS-тригер 59 встановлю71 впливає на фотоприймач 76, забезпечуючи ється в "одиничний" стан, а D-тригер 51 встановпозитивний зворотній зв'язок. Розрядна комірка люється в "нульовий" стан. В результаті на пер49.1 запам'ятовує сигнал запису. Обнуління комірший вхід елемента І 63 надходить "1" із прямого ки 50 початкового стану відбувається завдяки наявиходу RS-тригера 59, а на другий вхід надходить вності фотоприймача 79 та нульового потенціалу з "1" з інверсного виходу D-тригера 51. Отже, на шин 54, 56, 95, що приводить до запирання транвиході елемента І 63 з'являється високий потенцізистора 69. З приходом наступного тактового імал, на виходах елементів І 62, 64, 65 з'являються пульсу зі входу 93 D-тригер 51 перейде в нульовий низькі потенціали, на шині 94 фіксується високий стан, тобто на його прямому виході з'явиться "0", а потенціал, а на шині 95 - низький потенціал. на інверсному виході з'явиться "1". В результаті на Одночасно з цим відбувається збудження кошині 53 з'явиться низький потенціал, а на шині 54 мірки 50 початкового стану. На катоді світлодіода з'явиться високий потенціал. Під дією оптичного 96 присутній "0", по колу шина 85 живлення - резизв'язку з виходу 72 розрядної комірки 49.1 на фостор 97-світлодіод 96 тече струм, що збуджує світтоприймач 77 розрядної комірки 49.2 і високого лодіод 96, який, у свою чергу оптично діє на фотопотенціалу з шини 54 опір фотоприймача 77 розприймач 77 комірки 50 початкового стану. Під дією рядної комірки 49.2 різко зменшується, транзистор цього зв'язку і високого потенціалу на шині 54 опір 69 відкривається, записується одиничний сигнал у фотоприймача 77 різко зменшується й в результарозрядну комірку 49.2 і обнулюється розрядна ті транзистор 69 відкривається. По колу джерело комірка 49.1 аналогічно наведеному вище. 70 світла-колектор-емітер транзистора 69 тече Аналогічним способом відбувається спрацюструм, джерело 70 світла випромінює світло, по вання наступних розрядних комірок 49.3, ..., 49.9 колу вихід 71-фотоприймач 76 забезпечується суматора 1, тобто пряме (праворуч) просування позитивний зворотній зв'язок, комірка 50 початкоодиничного сигналу. Кількість розрядних комірок вого стану запам'ятовує інформацію, тобто збері49.1, ..., 49.9, що спрацювали, визначається тригає одиничний сигнал. З виходу 72 джерела 70 валістю сигналу на інформаційному вході 18 сумасвітла комірки 50 початкового стану оптичний сигтора 1. При переповненні розрядної сітки суматора нал впливає на фотоприймач 77 наступної розря1 одиниця переносу з'являється на виході 72 дної комірки 49.1, підготовляючи її до роботи. останньої розрядної комірки 49.9. 15 19368 16 При операції віднімання перший операнд заничного сигналу у розрядних комірках 49.1, ..., 49.9 писується як і при додаванні, а для запису другого до їх обнулення. операнда на інверсний S-вхід RS-тригера 59 подаОдночасно тактові імпульси з виходу генерається одиничний потенціал, оскільки на входах тора 92 тактових імпульсів через елемент І 88 поелемента рівнозначності 86 присутні одиничні сигдаються на вхід елемента І 89 і з'являються на нали, а на інверсний R-вхід RS-тригера 59 подайого виході за умови, що присутній ненульовий ється нульовий потенціал, оскільки на вхід 9 допотенціал на колекторному виводі транзистора 69 зволу зчитування подається нульовий сигнал, а на комірки 50 початкового стану, а це можливо, коли вхід 21 ознаки запису інформації суматора 1 подав цій комірці відсутня інформація, тобто джерело ється одиничний сигнал, що формує нульовий 70 світла цієї комірки не випромінює світло. За сигнал на виході елемента АБО-НІ 90. В результачас, що дорівнює р , де р-кількість розрядних коті RS-тригер 59 встановлюється в "нульовий" стан, мірок, що спрацювали під час запису операнда отже, шини 53, 54, 94 відключені, тобто мають ниперед зчитуванням, обнуляться всі р розрядних зькі потенціали, а шини 55, 56, 95 підключені, крім комірок 49.1,...,49.9 (р=1,...9), а головне, спрацює того, шини 55 і 56, 57 і 58 мають високі потенціали комірка 50 початкового стану, що призведе до попарно поперемінно, в залежності від величини припинення проходження сигналу на вихід елеметривалості сигналу на інформаційному вході 18. В нта І 89, оскільки з колекторного виводу транзисрезультаті реалізуються зворотні зв'язки, тобто тора 69 цієї комірки на вхід елемента І 89 подаєтьпри відніманні другого операнда від записаного ся нульовий потенціал. Отже, на виході елемента І першого операнда стани розрядних комірок 49.1, 89 буде сформовано одиничний сигнал тривалістю ..., 49.9 змінюються у зворотному напрямку, що р , який буде дорівнювати тривалості інформації, свідчить про зворотне (ліворуч) просування одищо зберігалась у суматорі 1. ничного сигналу. Таким чином у суматорі 1 пристрою виконуПеред виконанням операції зчитування інфоється оброблення одного десяткового розряду рмація записується як при додаванні, а потім на операнда. При розрядності n десяткових операндів інверсний S-вхід RS-тригера 59 подається одиничсуматор 1 і регістр 2 містять відповідно n десятконий потенціал, оскільки на входах елемента рівнових розрядів (Фіг.3), при цьому оброблення розрязначності присутні нульові сигнали, а на вхід 9 дів операндів виконується одночасно (паралельдозволу зчитування суматора 1 подається одинино), але послідовно по розрядних комірках чний сигнал, який з виходу елемента АБО-НІ 90 як 49.1,...,49.9. нульовий потенціал подається на інверсний R-вхід На часових діаграмах (Фіг.4) наведено прикRS-тригера 59. Далі виконуються аналогічні дії, як лад реалізації чотирьох операцій: а) запис числа при операції віднімання з тією різницею, що одиА=3; б) додавання числа В=3; в) віднімання числа ничний сигнал зі входу 9 дозволу зчитування суС=4; г) зчитування числа R=2. Отже, в якості опематора 1 запускає генератор 92 тактових імпульрандів використано операнд А, як перший додасів, який формує серію імпульсів тривалістю 9 , де нок, операнд В, як другий доданок, операнд С в -час спрацьовування однієї розрядної комірки якості від'ємника і операнд R в якості результату. 49.1, ..., 49.9. Ці сигнали з'являються на виході З часових діаграм (Фіг.4) видно, що запис чиселемента І 88 лише у випадку, коли відсутній сигла А=3 виконується за час tЗП=3 , додавання числа нал на інформаційному вході 18 суматора 1, тобто В=3 відбувається за час tдод=3 , віднімання числа коли відсутній операнд на вході суматора 1. Отже, С=4 виконується за час tВІД=4 і зчитування репослідовність імпульсів з виходу генератора 92 зультату R=2 відбувається за tЗЧ=2 . Отже, макситактових імпульсів через елементи І 88, АБО 91 мальний час оброблення буде дорівнювати 9 без подається на С-вхід D-тригера 51. В результаті обмежень на розрядність n десяткових операндів. відбувається зворотне (ліворуч) просування оди 17 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 19368 Підписне 18 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601