适应多种进制代码的加减法运算器的制作方法

文档序号:6407329阅读:360来源:国知局
专利名称:适应多种进制代码的加减法运算器的制作方法
技术领域
本发明属计算机技术领域,是制造一种新型的超高速、大容量计算机的核心技术。
人们希望尽快而准确地进行数学运算,导致了电子数字计算机的发明,它以二值逻辑或二进制代码为基础,采用程序内存,按地址存取数据,顺序操作的方式,称冯、诺依曼型计算机(以下简称冯型机),其基本组成包括输入、输出、处理、控制、存贮五大部分,具有加减乘除及逻辑运算等基本功能。
过去的20-40年间,计算机的处理能力大体上按每七年一个数量级的速度向上增长,现在的运算速度已达每秒几百亿次,存贮容量已达几百万亿位,人们为追求速度,尽可能地缩短各个功能组成部分之间的传递距离,同时加快器件的反应速度,可以肯定,今后的电子技术还会有飞跃的发展,但技术上的发展总会有一个极限,相对于运算功能,根本的问题是要有个原理上的突破,因此本发明的目的就是突破传统的二进制运算与存贮体制,设计一种原理上适用于任意进制代码的加减法运算器(以下简称多数制运算器),进而构成一种新型的计算机。
该运算器以位为单位可逐位串接延伸,每一位适应各种进制代码(如十进制或六十进制)运算的需要,亦可随意扩展(附图以十进制为例说明)。
附图是一个位片的原理说明斜面上的0-9与底面上的0-9是位片的外部输入输出口(管脚);分别用a0-a9b0-b9表示。如两数相加(见附

图1)a口与b口分别输入加数与被加数-a口输入数横向导通,b口输入数斜向导通,两数的交点是开关元件(在非双向可逆的情况下可用与门或三态门);开关的输入输出既两数的输入与和的运算输出关系,输出竖向导通,不超过10,竖下向输出,超过10竖上向输出,为使超过10的输出仅输出其余数,在10的位置恒定输入一个减10信号,如两数之和超过10或等于10,那么减去这个10可斜下向输出其余数,同时产生一个进位信号,如两数相加,其和不超过10,这个同时恒定输入的减10信号不起作用,也不产生进位信号,进位信号由个位开始向十位、百位、千位……输入相加。
两数相减,同样是a口与b口同时输入两个数,与两数相加不同,被减数只能从a口输入,且只能是竖下向导通,b口输入减数,是斜上向导通,两数相交于一个开关元件横向输出两数之差,为防止出现不够减的情况,在输入被减数的同时,同时输入一个加10信号,如输入一个0,在0及10的位置均有信号,如输入一个3,在3及13的位置均有信号,其余类推,如前一个数够减,则后一个不发生作用,如前一个不够减,则后一个数发生作用,前一个不发生作用,后一个数与减数发生作用的同时产生一个信号到十位或百位,千位上执行减1操作,相当于数学运算中的借一来10,如在百位上产生的借位信号,则在千位上减1,其余类推。
附图1的虚线表示两数相加进位与不进位的情况,4+5=9为不进位的情况,7+7为进位的情况及在上一位上加1的情况。
附图2的虚线表示两数相减借位与不借位的情况,6-3=3为不借位的情况,17-8为借位的情况及在上一位数上减1的情况。
附图3是图1与图2的整合图,为表达方便其进位与借位共同一条线表示既两数相加的进位信号由图1上面输出改为由下端输出。
运算器的输入输出口都是双向的,即能作输入,又能作输出。
上述运算器原理适用任意进制和代码进行运算(2-60进制),因而可作成最大60进制,然后加一选择信号,以适应低于60进制的任意进制数代码的运算需要。
以本发明为核心构成计算机系统,相对于以二进制数为基础的冯机,有如下几个特点一、运算速度大大加快。
二、体系结构及信息处理能力可随机扩展。
三、适应各种编码的实时,随机透明化处理。
四,通过译码输入输出,核心运算器即具有直接信息处理功能,又有大数据存贮的检索功能。
五、具有可逆性逻辑关系变换或运算功能。
六、适应模拟量信息与数字量信息的统一处理。
七、因运算器无中间运算过程及具有可逆性,因而便于实时、透明、随机处理信息,便于传感、检测、效应器直接交互耦合匹配,体现互为因果性及目的性。
八,以此运算器为核心构成的计算机系统具有检算同步、检贮同路、贮算一体化的特点。
与CPU相比,它不仅是个运算器,更主要的它还是个操作数群之间的逻辑关系变换器,因而可能保证知识的表示与利用在硬件逻辑数理结构或存贮结构的基础上实现统一。
本发明可广泛地用于计算机网络及电信通讯,用于控制及大数据库存贮检索系统与语言翻译系统,作为新一代计算机能更有效地模拟人脑思维及人的智能,它的问世将顺应信息时代信息处理的更高功能要求,因而会产生巨大的社会经济效益。
本发明的实施技术完全与现有计算机科学技术相容。
权利要求
1.一种用于计算机或控制、通讯、存贮器检索系统的运算处理器,或逻辑关系转换器,由开关元件和输入输出导线组成,其特征在于它的输入输出端是用参量标志在网络的斜线、横线座标上,再按位置及参量的对应关系确定其运算及输入输出关系。
2.根据权利要求1所述的器件,其特征在于其结构,及输入输出或运算的值域是可延伸的。
3.根据权利要求1所述的器件,其特征在于它的运算是不分时的,其每一个结点都唯一地确定特定值输入与特定运算值的输入关系。
4.根据权利要求1所述的器件,其特征在于它的输入及运算具有双向可逆性。
5.根据权利要求1所述的器件,其特征在于它可以以位为单元串接起来,以适应大数值的运算需要。
全文摘要
本发明以开关网络的方式确定运算及输入输出关系,其运算具有可逆性、透明性、实时性,其器件具有可延伸性,可随机适应各种进制数代码的处理,以此运算器为核心构成新型计算机,具有检贮同路、检算同步、贮算一体化的特点,适应模拟与数字量输入的实时处理。本发明可广泛地用于计算机网络通讯及无过程控制自选通通讯系统,用于控制放大数据库存贮的检索系统或语言翻译系统。
文档编号G06F7/00GK1084985SQ9311668
公开日1994年4月6日 申请日期1993年9月1日 优先权日1993年9月1日
发明者王迪兴 申请人:王迪兴
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