178590. lajstromszámú szabadalom • Bináris összegző áramkör
3 178590 4 és üzemmódvezérlő jel fogadására alkalmas, másik bemenete pedig az ekvivalencia kapu kimenetével van összekötve. A találmányt a továbbiakban kiviteli példák kapcsán, a rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra az összegző kapcsolási rajza, és a 2. ábra az összegzőt szemlélteti, amely egyesített összegző/léptető áramkörben van kialakítva. Most az 1. ábrára hivatkozunk, és az ott feltüntetett összegzőnek három A, B és C bemenete van, továbbá SUM összeg kimenete és CARRY átvitel kimenete. Az A és B bemenetek egy 10 ekvivalence kapuhoz csatlakoznak, amelynek kimenete 11 NEM VAGY kapu egyik bemenetéhez csatlakozik, ez utóbbi másik bemenete üzemmódvezérlő X jelet fogad. All NEM VAGY kapu kimenete Y vezérlő jelet képez, amely a későbbiekben leírt módon meghatározza azt a módot, amely szerint a SUM összeg kimenetet és a CARRY átvitel kimenetet kialakítjuk. Az A és B bemeneteket egy másik 12 NEM VAGY kapuhoz is csatlakoztatjuk, és ennek kimenete egy további 13 NEM VAGY kapu egyik bemenetével van összekötve. Ennek a 13 NEM VAGY kapunak a másik bemenete 14 ÊS kapu kimenetével van összekötve, míg a 13 NEM VAGY kapu kimenete a CARRY átvitel kimenethez csatlakozik. A 14 ÉS kapu egyik bemenete a harmadik C bemenet negált értékét fogadja, a másik bemenet pedig az Y vezérlő jel vonalával van összekötve. Az Y vezérlő jel egy másik 15 ekvivalencia kapu egyik bemenetéhez is csatlakozik, és ennek másik bemenete a harmadik C bemenettel kapcsolódik. A 15 ekvivalencia kapu kimenete invertálás után a SUM összeg kimenethez csatlakozik. Az összegzőnek két üzemmódja van, és ezt az üzemmód vezérlő X jel határozza meg. Amikor X = 0, akkor az áramkör normál összegzőként működik, de amikor X=l, akkor úgy működik, mintha két különálló jelútból állna, ahol az egyik a C bemenetet a SUM összeg kimenettel köti össze, a második pedig az A és B bemenetek logikai összegét továbbítja a CARRY átvitel kimenethez. összegző üzemmód (X = 0) Ennél az üzemmódnál ha A = B, akkor az Y vezérlő jel egyenlő nullával. Ebből adódik, hogy a SUM összeg kimenet egyenlő a C bemenettel és a CARRY átvitel kimenet egyenlő az A és B logikai összegével (mivel a 14 ÉS kaput az Y = 0 feltétel lezárja). Amikor azonban az A és B nem egyenlő, akkor az Y vezérlő jel egyenlő „l”-el. Ebből következik, hogy a SUM összeg kimenet egyenlő lesz a C bemenet negált értékével, a CARRY átvitel kimenet pedig azonos lesz a C bemenet értékével (a 12 NEM VAGY kapu kimenete 0 lesz, mivel az A vagy B bemenetek egyike biztosan ,,l”-es értékű. Láthatjuk tehát, hogy ennél az üzemmódnál az összegző bemenetei és kimenetei a fentiekben megadott hagyományos összegzőre vonatkozó igazságtáblázat szerint alakulnak. Léptetési üzemmód (X= 1) Ennél az üzemmódnál az Y vezérlő jel értékét a bemenetre vezetett jelektől függetlenül „0” értékűre állítjuk be. Ezáltal a SUM összeg kimenet azonos lesz a C bemenettel és a CARRY átvitel kimenet meg fog egyezni az A és B bemenetek logikai összegével. Most a 2. ábrára hivatkozunk, amely a fentiekben leírt összegző egy lehetséges felhasználását szemlélteti, és ez a felhasználás egy több bites összegző/léptető áramkörre vonatkozik. Ebben az áramkörben egy első több bites operandus több egy bites P regiszterben helyezkedik el, és egy második több bites operandus több egy bites Q, regiszterben van. A P és Q. regiszterek minden párja az 1. ábrán vázolt típusú ADD összegző B és A bemenetéhez csatlakozik. Az egyes összegzők SUM összeg kimenete a vele társított QLregiszter bemenetéhez van visszavezetve és egy Q dock órajel segítségével ezen regiszterbe kapuzható. Az egyes összegzők CARRY átvitel kimenete a velük jobbról szomszédos összegző C bemenetéhez csatlakozik. Ennek az áramkörnek két üzemmódja van. (a) Az első üzemmódnál minden összegző üzemmód vezérlő jele X = 0 és így normál összegzőként működik. Ily módon az Összegzők előállítják a két több bites operandus összegét, és továbbvonuló átvitel történik a szomszédos bitek között a legkisebb helyértékű bitektől (bal oldali bitektől) kezdve a legnagyobb helyértékű bitek (jobb oldali bitek) felé. Egy olyan késleltetés elteltével, amely a folyamatos átvitel számára lehetővé teszi a teljes áramkörön való keresztülhaladást, az összes Cl regiszter számára egy Q clock jelet adunk, és ez az eredményt ezen Q. regiszterekbe kapuzza. (b) A második üzemmódban minden összegzőnél X = 1, és ezért a fentiekben leírt léptetési üzemmódnak megfelelően működik. Az összes P regiszter tiltott állapotban van, és az összes B bemenetet nullával teszi egyenlővé. Ennek következtében minden összegző CARRY átvitel kimenete egyenlő lesz az A bemenettel, és a SUM összeg kimenet azonos lesz a C bemenettel. Látható, hogy minden Gl regiszter tartalma keresztülhalad a vele társított összegzőn egészen a CARRY átvitel kimenetig, és innen a vele szomszédos következő összegző C bemenetéhez. A jel ezután keresztülhalad azon az összegzőn annak összeg kimenetéhez, majd az azzal társított Q regiszter bemenetéhez. Ennek következtében beláthatjuk, hogy a következő 0. clock jel bekövetkezésekor minden Q. regiszter tartalma jobbra lép a sorozatban következő Cl regiszterbe. Egy lehetséges módosítás A találmány egy alternatív kiviteli alakjánál az 1. ábrán vázolt összegző áramkört egy hagyományos összegzővel (amelyet nem tüntettünk fel) helyettesíthetjük, amennyiben azt egy két utas kapcsoló áramkörrel (például egy multiplexerrel) társítjuk. A kapcsoló áramkör kimenete az összegző első bemenetéhez csatlakozik, míg a kapcsoló áramkör bemenetei az első és második A és B bemenetek jeleit 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
