DE3730959A1 - Subtrahierschaltung im 51111-code - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine elektronische Subtrahier- Schaltung im 51111-Code, welche auf additive Weise subtrahiert. Zwecks Vermeidung von Übertrag-Subtraktionen kommt bei dieser Subtrahierschaltung das Neuner-Komplementzahl- System zur Verwendung, bei dem ein Schaltungs-Übertrag kein wirklicher Übertrag ist und somit kein Schaltungs-Übertrag ein wirklicher Übertrag ist. Als Neuner-Komplementschaltung kommt eine Negier-Komplementschaltung zur Verwendung, welche 2 Leitungs-Vertauschungen aufweist. Die Haupt-Schaltung ist eine Addierschaltung, welche nur 5 oder 6 Und-Schaltungen mit je 2 Eingängen aufweist. Die Schluß-Schaltung besteht aus einer Eins-Aufwärts-Verschiebeschaltung und einer 1-aus-10--51111-Umcodierschaltung.

Die Subtrahierschaltung Type A 1 ist in Fig. 1 und 2 in zwei Teil-Abschnitten dargestellt; die Trenn-Linien haben die Bezeichnung u-u. In Fig. 3 ist der duale Voll-Addierer 6 dargestellt. In Fig. 4 ist der duale Voll-Addierer 9 dargestellt, welcher bei den Sonderausführungen an Stelle des in Fig. 3 dargestellten Voll-Addierers zur Verwendung kommt. In Fig. 5 und 2 ist die Subtrahierschaltung Type B 1 in zwei Teil-Abschnitten dargestellt; die Trenn-Linien haben auch die Bezeichnung u-u. In Fig. 6 und 2 ist die Subtrahierschaltung Type C 1 in zwei Teil-Abschnitten dargestellt; die Trenn-Linien haben auch die Bezeichnung u-u. In Fig. 1 und 7 ist die Subtrahierschaltung Type A 2 in zwei Teil-Abschnitten dargestellt; die Trenn-Linien haben auch die Bezeichnung u-u. In Fig. 5 und 7 ist die Subtrahierschaltung Type B 2 in zwei Teil-Abschnitten dargestellt; die Trenn-Linien haben auch die Bezeichnung u-u. In Fig. 6 und 7 ist die Subtrahierschaltung Type C 2 in zwei Teil-Abschnitten dargestellt; die Trenn-Linien haben auch die Bezeichnung u-u.

Die Subtrahierschaltung Type A 1 (Fig. 1 und 2) besteht aus den Eingangs-Schaltungen 1 a und 1 b und der Haupt-Schaltung 2 und der Schaltung 3 und der Eins-Aufwärts-Verschiebe- Schaltung 4 und der 1-aus-10--51111-Umcodierschaltung 5 und dem dualen Voll-Addierer 6 für die Verarbeitung der Wertigkeit 1 und dem dualen Voll-Addierer 7 für die Verarbeitung der Wertigkeit 5. Die Eingangs-Schaltung 1 a besteht aus den Negier-Schaltungen 11 und 12 und den Und-Schaltungen 13 und 14 mit je 2 Eingängen und der Oder-Schaltung 15 mit 2 Eingängen. Die Eingangs-Schaltung 1 b ist eine Negier-Komplementschaltung, welche aus 5 Negier-Schaltungen 21 bis 25 und 2 Und-Schaltungen 26 und 27 mit je 2 Eingängen und einer Oder-Schaltung 28 mit 2 Eingängen besteht. Die Haupt-Schaltung 2 besteht aus 5 Und-Schaltungen 9 mit je 2 Eingängen und 5 Oder-Schaltungen 10 mit je 2 Eingängen. Die Schaltung 3 besteht aus 4 Negier-Schaltungen 56 und 3 Und-Schaltungen 57 mit je 2 Eingängen. Die Eins-Aufwärts-Verschiebeschaltung 4 ist mit einer Geradeaus-Schaltung kombiniert und besteht aus 9 Und-Schaltungen 31 bis 39 mit je 2 Eingängen und der Negier-Schaltung 40. Die Schaltung 5 ist eine Umcodierschaltung, welche 1-aus-10-codierte Dezimalziffern in 51111-codierte Dezimalziffer umwandelt und besteht aus 4 Oder-Schaltungen 41 bis 44 mit je 2 Eingängen und 3 Dioden 47. An weiteren Teilen besteht diese Subtrahierschaltung aus den Oder- Schaltungen 18 und 20 und 29 mit je 2 Eingängen und den Und-Schaltungen 19 und 30 mit je 2 Eingängen und der Oder- Schaltung 50 und den zugehörigen Leitungen.

Der duale Voll-Addierer 6 (Fig. 3) besteht aus 4 Und-Schaltungen 61 mit je 2 Eingängen und 3 Oder-Schaltungen 62 mit je 2 Eingängen und 2 Negier-Schaltungen 63. Die Eingänge dieses dualen Voll-Addierers 6 haben die Bezeichnungen x und k und l; der Ausgang hat die Bezeichnung m und der Übertrag-Ausgang die Bezeichnung n. Dieser duale Voll-Addierer 6 verarbeitet die Wertigkeit 1.

Der duale Voll-Addierer 7 ist gleich, wie der duale Voll- Addierer 6, welcher in Fig. 3 dargestellt ist. Die Eingänge haben die Bezeichnungen f und g und h; der Ausgang hat die Bezeichnung i und der Übertrag-Ausgang die Bezeichnung y. Dieser duale Voll-Addierer 7 verarbeitet die Wertigkeit 5.

Die Eingänge A 1 bis A 5 sind die Eingänge für den Minuenden und die Eingänge B 1 bis B 5 die Eingänge für den Subtrahenden. Die Ausgänge C 1 bis C 5 sind die Ergebnis-Ausgänge. Der Übertrag-Eingang für den (falschen) Übertrag hat die Bezeichnung x. Der Übertrag-Ausgang für den (falschen) Übertrag hat die Bezeichnung y. Die Eingänge A 1 bis A 4 und B 1 bis B 4 und die Ergebnis-Ausgänge C 1 bis C 4 haben die Wertigkeit 1. Die Eingänge A 5 und B 5 und der Ergebnis-Ausgang C 5 haben die Wertigkeit 5.

Die Wirkungsweise der Subtrahierschaltung Type A 1 (Fig. 1 und 2) ergibt sich wie folgt: Der Minuend kommt 51111-codiert an den A-Eingängen zur Anlage und der Subtrahend ebenfalls 51111-codiert an den B-Eingängen. Falls die Ziffer 3 von der Ziffer 8 subtrahiert wird und am Übertrag-Eingang x H-Potential anliegt, weil bei der Verarbeitung eines wirklichen Übertrages am Übertrag-Eingang x L-Potential anliegt, hat in der Eingangs-Schaltung 1 a die Leitung p H-Potential und die Und-Schaltung 14 an ihrem Ausgang H-Potential und die Leitung r H-Potential. In der Eingangs-Schaltung 1 b hat hierbei die Und-Schaltung 27 und die Oder-Schaltung 28 an ihrem Ausgang H-Potential und außerdem die Negier-Schaltung 23 an ihrem Ausgang H-Potential. Damit wird der duale Voll-Addierer 6, welcher die Wertigkeit 1 verarbeitet, an allen drei Eingängen mit H-Potential angesteuert und hat somit an seinem Ausgang m und an seinem Übertrag-Ausgang n H-Potential. Somit haben hierbei die Oder-Schaltungen 20 und 29 an ihrem Ausgang H-Potential und wird die Haupt-Schaltung 2 an den Eingängen e 1 und e 4 mit H-Potential angesteuert. Die Eins-Aufwärts- Verschiebeschaltung 4 ist hierbei auf Anhebung um die Ziffer 1 vor-angesteuert, weshalb hierbei die Oder-Schaltung 35 und die Oder-Schaltung 50 an ihrem Ausgang H-Potential hat. Damit wird auch der duale Voll-Addierer 7, welcher die Wertigkeit 5 verarbeitet, an allen drei Eingängen (f und h) mit H-Potential angesteuert und hat somit an seinem Ausgang i und an seinem Übertrag-Ausgang y H-Potential. Damit haben die Ergebnis- Ausgänge C die Potentialreihe HLLLL und somit 51111- codiert die Ziffer 5 und hat der Übertrag-Ausgang y H-Potential, weil diese Subtraktion einen Schaltungs-Übertrag und somit keinen wirklichen Übertrag hat.

Falls die Ziffer 7 von der Ziffer 4 subtrahiert wird und am Übertrag-Eingang x H-Potential anliegt, weil bei der Verarbeitung eines wirklichen Übertrages am Übertrag-Eingang x nur L-Potential anliegt, haben in der Eingangs-Schaltung 1 a nur die Leitungen p und q H-Potential. In der Eingangs-Schaltung 1 b hat hierbei nur die Negier-Schaltung 25 an ihrem Ausgang H-Potential. Damit wird der duale Voll-Addierer 6, welcher die Wertigkeit 1 verarbeitet, nur an seinem Eingang x mit H- Potential angesteuert und hat somit nur an seinem Ausgang m H-Potential. Die Haupt-Schaltung 2 wird hierbei an ihren Eingängen e 1 und e 3 und e 4 mit H-Potential angesteuert und hat somit an ihren Ausgängen a bis c H-Potential. Auch hierbei ist die Eins-Ausfwärts-Verschiebeschaltung 4 auf Anhebung um die Ziffer 1 vor-angesteuert, weshalb hierbei die Und-Schaltung 37 und die Oder-Schaltungen 42 und 50 an ihrem Ausgang H-Potential haben. Der duale Voll-Addierer 7, welcher die Wertigkeit 5 verarbeitet, wird hierbei nur an seinem Eingang f mit H-Potential angesteuert und hat somit nur an seinem Ausgang i H-Potential. Damit haben die Ergebnis-Ausgänge C die Potentialreihe HLLHH und somit 51111-codiert die Ziffer 7 und hat der Übertrag-Ausgang y L-Potential, weil diese Subtraktion einen echten Übertrag und somit keinen Schaltungs-Übertrag hat.

Die Addierschaltung Type B 1 (Fig. 5 und 2) weist im Vergleich mit der Addierschaltung Type A 1 (Fig. 1 und 2) den Unterschied auf, daß an Stelle der Haupt-Schaltung 2 die Haupt-Schaltung 2 b angeordnet ist. Diese Haupt-Schaltung 2 b besteht aus 5 nicht-dualen Einzel-Addierschaltungen 8, welche aus je einer Und-Schaltung 16 mit 2 Eingängen und je einer Oder-Schaltung 17 mit 2 Eingängen bestehen.

Die Addierschaltung Type C 1 (Fig. 6 und 2) weist im Vergleich mit der Addierschaltung Type B 1 (Fig. 5 und 2) den Unterschied auf, daß an Stelle der Haupt-Schaltung 2 b die Haupt-Schaltung 2 c angeordnet ist. Diese Haupt-Schaltung 2 c besteht aus 6 nicht-dualen Einzel-Addierschaltungen 8, welche aus je einer Und-Schaltung 16 mit 2 Eingängen und je einer Oder-Schaltung 17 mit 2 Eingängen bestehen.

Die Addierschaltungen Type A 2 und B 2 und C 2 weisen im Vergleich mit den Addierschaltungen Type A 1 und B 1 und C 1 den Unterschied auf, daß an Stelle der Oder-Schaltung 50 die Oder-Schaltung 45 angeordnet ist, welche 5 Eingänge aufweist und auch mit ihrem Ausgang den Eingang f des dualen Voll- Addierers 7 ansteuert.

Claims (8)

1) Elektronische Subtrahierschaltung im 51111-Code, welche auf additive Weise subtrahiert und bei der die Subtrahenden Neuner-komplementiert werden und deren Haupt- Schaltung (2) eine Karo-Addierschaltung ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt-Schaltung (2) die Wertigkeit 2 verarbeitet und daß für die Verarbeitung der Wertigkeit 1 ein dualer Voll-Addierer (6) oder eine ähnliche Schaltung angeordnet ist und daß für die Verarbeitung der Wertigkeit 5 auch ein dualer Voll- Addierer (7) angeordnet ist.

2) Elektronische Subtrahierschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt-Schaltung (2) weniger als 21 Und-Schaltungen (9) aufweist.

3) Elektronische Subtrahierschaltung nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Und-Schaltungen (9) der Haupt-Schaltung (2) nur je 2 Eingänge aufweisen.

4) Elektronische Subtrahierschaltung nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 1 und 2 oder nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnt, daß die Neuner-Komplementschaltung (80) eine Spezial-Negier-Komplementschaltung ist, welche 4 Ausgänge mit den Wertigkeiten 5 und 2 und 2 und 1 aufweist.

5) Elektronische Subtrahierschaltung nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 1 und 2 oder nach Anspruch 1 bis 3 oder nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt-Schaltung (2) weniger als 11 Und-Schaltungen (9) mit je 2 Eingängen aufweist.

6) Elektronische Subtrahierschaltung nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 1 und 2 oder nach Anspruch 1 bis 3 oder nach Anspruch 1 bis 4 oder nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt-Schaltung (2) eine Karo-Addierschaltung ist, welche nicht aus Einzel- Addierschaltungen besteht und nur 5 Und-Schaltungen (9) und 5 Oder-Schaltungen (10) mit je 2 Eingängen aufweist oder nur 6 Und-Schaltungen (9) und 6 Oder-Schaltungen (10) mit je 2 Eingängen aufweist.

7) Elektronische Subtrahierschaltung nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 1 und 2 oder nach Anspruch 1 bis 3 oder nach Anspruch 1 bis 4 oder nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt-Schaltung (2) eine Karo-Addierschaltung ist, welche aus 5 oder 6 Einzel- Addier-Schaltungen (8) besteht.

8) Elektronische Subtrahierschaltung nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 1 und 2 oder nach Anspruch 1 bis 3 oder nach Anspruch 1 bis 4 oder nach Anspruch 1 bis 5 oder nach Anspruch 1 bis 6 oder nach Anspruch 1 bis 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt-Schaltung (2) nur 4 Eingänge (e 1 bis e 4) aufweist. 9) Elektronische Subtrahierschaltung nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 1 und 2 oder nach Anspruch 1 bis 3 oder nach Anspruch 1 bis 4 oder nach Anspruch 1 bis 5 oder nach Anspruch 1 bis 6 oder nach Anspruch 1 bis 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie teilweise oder ganz als Grund-Schaltung für elektronische Subtrahierschaltungen im 54321-Code oder im 5211-Code oder im 1-aus-10-Code oder in einem sonstigen Code verwendet wird.