КОМБИНАЦИОННЫЙ СУММАТОР
COINCIDENCE ADDER

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.
Известны комбинационные сумматоры (см., например, рис.9.2а на стр.98 в книге Браммер Ю.А. Цифровые устройства: Учеб. пособие для вузов / Ю.А.Браммер, И.Н.Пащук. - М.: Высш. шк., 2004 г.), которые формируют двоичный код суммы двух одноразрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных комбинационных сумматоров, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается сложение трехразрядных двоичных чисел, а также элементный базис, образованный логическими элементами трех типов.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип комбинационный сумматор (рис.1.346 на стр.56 в книге Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. - М: Радио и связь, 1988 г.), который содержит элемент И, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и формирует двоичный код суммы двух одноразрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается сложение трехразрядных двоичных чисел.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения формирования двоичного кода суммы двух трехразрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами, при сохранении элементного базиса прототипа.
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mover accent="true"><mrow><mn>1,6</mn></mrow><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в комбинационном сумматоре, содержащем элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и элемент И, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены семь элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и пять элементов И, причем первый и второй входы i-го
элемента И соединены соответственно с первым и вторым входами i-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый, второй входы j-го (j∈{4,5}) и первый, второй входы k-го (k∈{6,8}) элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с выходами (j-3)-го элемента И, (j-2)-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выходами {k-1)-го элемента И, (k-1)-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а первый, второй входы седьмого и первый, второй входы r-го (r=1,3) элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с выходами пятого, третьего элементов И и r-м, (3+r)-м входами комбинационного сумматора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого образованы соответственно выходами первого, четвертого, шестого и восьмого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.
На чертеже представлена схема предлагаемого комбинационного сумматора.
1
8
1
6
i
i
i
k
j-3
j-2
k-2
k-1
7
r
5
3
1
4
6
8
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mover accent="true"><mrow><mn>1,6</mn></mrow><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mover accent="true"><mrow><mn>1,3</mn></mrow><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
Комбинационный сумматор содержит элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1, …,1 и элементы И 2, …, 2, причем первый и второй входы элемента 2
соединены соответственно с первым и вторым входами элемента 1 первый, второй входы элемента 1 (j∈{4,5}) и первый, второй входы элемента 1 (k∈{6,8}) соединены соответственно с выходами элементов 2, 1 и 2, 1, а первый, второй входы элемента 1 и первый, второй входы элемента 1
соединены соответственно с выходами элементов 2, 2 и r-м, (3+r)-м входами комбинационного сумматора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого образованы соответственно выходами элементов 1, 1, 1 и 1.
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
0
1
2
0
1
2
2
1
0
2
1
0
2
2
0
0
0
1
2
3
0
1
2
0
1
2
Работа предлагаемого комбинационного сумматора осуществляется следующим образом. На его первый, второй, третий и четвертый, пятый, шестой входы подаются соответственно двоичные сигналы , , ∈{0,1} и b, b, b∈{0,l}, которые задают трехразрядные двоичные числа A=, B=bbb так, что , b и , b есть старшие и младшие разряды соответственно. В представленной ниже таблице приведены значения действующих на выходах предлагаемого сумматора сигналов s,s,s,s для всех возможных наборов значений сигналов , , , b, b, b.
№
<i>a</i><sub>2</sub><i>a</i><sub>1</sub><i>a</i><sub>0</sub>
b<sub>2</sub>b<sub>1</sub>b<sub>0</sub>
s<sub>3</sub>s<sub>2</sub>s<sub>1</sub>s<sub>0</sub>
№
<i>a</i><sub>2</sub><i>a</i><sub>1</sub><i>a</i><sub>0</sub>
b<sub>2</sub>b<sub>1</sub>b<sub>0</sub>
s<sub>3</sub>s<sub>2</sub>s<sub>l</sub>s<sub>0</sub>
1
ООО
000
0000
33
000
100
0100
2
001
000
0001
34
001
100
0101
3
010
000
0010
35
010
100
0110
4
011
000
0011
36
011
100
0111
5
100
000
0100
37
100
100
1000
6
101
000
0101
38
101
100
1001
7
110
000
000
39
110
100
1010
8
111
000
0111
40
111
100
1011
9
000
001
0001
41
000
101
0101
10
001
001
0010
42
001
101
0110
11
010
001
0011
43
010
101
0111
12
011
001
0100
44
011
101
1000
13
100
001
0101
45
100
101
1001
14
101
001
0110
46
101
101
1010
15
по
001
0111
47
110
101
1011
16
111
001
1000
48
111
101
1100
17
000
010
0010
49
000
110
0110
18
001
010
0011
50
001
110
0111
19
010
010
0100
51
010
110
1000
20
011
010
0101
52
011
110
1001
21
100
010
0110
53
100
110
1010
22
101
010
0111
54
101
110
1011
23
110
010
1000
55
110
110
1100
24
111
010
1001
56
111
110
1101
25
000
011
0011
57
000
111
0111
26
001
011
0100
58
001
111
1000
27
010
011
0101
59
010
111
1001
28
011
011
0110
60
011
111
1010
29
100
011
0111
61
100
111
1011
30
101
011
1000
62
101
111
1100
31
110
011
1001
63
110
111
1101
32
111
011
1010
64
111
111
1110
3
2
1
0
Таким образом, на выходах предлагаемого сумматора получим четырехразрядное двоичное число S=ssss=A+B.
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый комбинационный сумматор построен в элементном базисе прототипа и обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, поскольку формирует двоичный код суммы двух трехразрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.