專利名稱：適應(yīng)多種進(jìn)制代碼的加減法運(yùn)算器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，是制造一種新型的超高速、大容量計(jì)算機(jī)的核心技術(shù)。
人們希望盡快而準(zhǔn)確地進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，導(dǎo)致了電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的發(fā)明，它以二值邏輯或二進(jìn)制代碼為基礎(chǔ)，采用程序內(nèi)存，按地址存取數(shù)據(jù)，順序操作的方式，稱馮、諾依曼型計(jì)算機(jī)(以下簡(jiǎn)稱馮型機(jī))，其基本組成包括輸入、輸出、處理、控制、存貯五大部分，具有加減乘除及邏輯運(yùn)算等基本功能。
過去的20-40年間，計(jì)算機(jī)的處理能力大體上按每七年一個(gè)數(shù)量級(jí)的速度向上增長(zhǎng)，現(xiàn)在的運(yùn)算速度已達(dá)每秒幾百億次，存貯容量已達(dá)幾百萬億位，人們?yōu)樽非笏俣?，盡可能地縮短各個(gè)功能組成部分之間的傳遞距離，同時(shí)加快器件的反應(yīng)速度，可以肯定，今后的電子技術(shù)還會(huì)有飛躍的發(fā)展，但技術(shù)上的發(fā)展總會(huì)有一個(gè)極限，相對(duì)于運(yùn)算功能，根本的問題是要有個(gè)原理上的突破，因此本發(fā)明的目的就是突破傳統(tǒng)的二進(jìn)制運(yùn)算與存貯體制，設(shè)計(jì)一種原理上適用于任意進(jìn)制代碼的加減法運(yùn)算器(以下簡(jiǎn)稱多數(shù)制運(yùn)算器)，進(jìn)而構(gòu)成一種新型的計(jì)算機(jī)。
該運(yùn)算器以位為單位可逐位串接延伸，每一位適應(yīng)各種進(jìn)制代碼(如十進(jìn)制或六十進(jìn)制)運(yùn)算的需要，亦可隨意擴(kuò)展(附圖以十進(jìn)制為例說明)。
附圖是一個(gè)位片的原理說明斜面上的0-9與底面上的0-9是位片的外部輸入輸出口(管腳);分別用a0-a9b0-b9表示。如兩數(shù)相加(見附

圖1)a口與b口分別輸入加數(shù)與被加數(shù)-a口輸入數(shù)橫向?qū)?，b口輸入數(shù)斜向?qū)?，兩?shù)的交點(diǎn)是開關(guān)元件(在非雙向可逆的情況下可用與門或三態(tài)門);開關(guān)的輸入輸出既兩數(shù)的輸入與和的運(yùn)算輸出關(guān)系，輸出豎向?qū)?，不超過10，豎下向輸出，超過10豎上向輸出，為使超過10的輸出僅輸出其余數(shù)，在10的位置恒定輸入一個(gè)減10信號(hào)，如兩數(shù)之和超過10或等于10，那么減去這個(gè)10可斜下向輸出其余數(shù)，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)位信號(hào)，如兩數(shù)相加，其和不超過10，這個(gè)同時(shí)恒定輸入的減10信號(hào)不起作用，也不產(chǎn)生進(jìn)位信號(hào)，進(jìn)位信號(hào)由個(gè)位開始向十位、百位、千位……輸入相加。
兩數(shù)相減，同樣是a口與b口同時(shí)輸入兩個(gè)數(shù)，與兩數(shù)相加不同，被減數(shù)只能從a口輸入，且只能是豎下向?qū)?，b口輸入減數(shù)，是斜上向?qū)?，兩?shù)相交于一個(gè)開關(guān)元件橫向輸出兩數(shù)之差，為防止出現(xiàn)不夠減的情況，在輸入被減數(shù)的同時(shí)，同時(shí)輸入一個(gè)加10信號(hào)，如輸入一個(gè)0，在0及10的位置均有信號(hào)，如輸入一個(gè)3，在3及13的位置均有信號(hào)，其余類推，如前一個(gè)數(shù)夠減，則后一個(gè)不發(fā)生作用，如前一個(gè)不夠減，則后一個(gè)數(shù)發(fā)生作用，前一個(gè)不發(fā)生作用，后一個(gè)數(shù)與減數(shù)發(fā)生作用的同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)到十位或百位，千位上執(zhí)行減1操作，相當(dāng)于數(shù)學(xué)運(yùn)算中的借一來10，如在百位上產(chǎn)生的借位信號(hào)，則在千位上減1，其余類推。
附圖1的虛線表示兩數(shù)相加進(jìn)位與不進(jìn)位的情況，4+5＝9為不進(jìn)位的情況，7+7為進(jìn)位的情況及在上一位上加1的情況。
附圖2的虛線表示兩數(shù)相減借位與不借位的情況，6-3＝3為不借位的情況，17-8為借位的情況及在上一位數(shù)上減1的情況。
附圖3是圖1與圖2的整合圖，為表達(dá)方便其進(jìn)位與借位共同一條線表示既兩數(shù)相加的進(jìn)位信號(hào)由圖1上面輸出改為由下端輸出。
運(yùn)算器的輸入輸出口都是雙向的，即能作輸入，又能作輸出。
上述運(yùn)算器原理適用任意進(jìn)制和代碼進(jìn)行運(yùn)算(2-60進(jìn)制)，因而可作成最大60進(jìn)制，然后加一選擇信號(hào)，以適應(yīng)低于60進(jìn)制的任意進(jìn)制數(shù)代碼的運(yùn)算需要。
以本發(fā)明為核心構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，相對(duì)于以二進(jìn)制數(shù)為基礎(chǔ)的馮機(jī)，有如下幾個(gè)特點(diǎn)一、運(yùn)算速度大大加快。
二、體系結(jié)構(gòu)及信息處理能力可隨機(jī)擴(kuò)展。
三、適應(yīng)各種編碼的實(shí)時(shí)，隨機(jī)透明化處理。
四，通過譯碼輸入輸出，核心運(yùn)算器即具有直接信息處理功能，又有大數(shù)據(jù)存貯的檢索功能。
五、具有可逆性邏輯關(guān)系變換或運(yùn)算功能。
六、適應(yīng)模擬量信息與數(shù)字量信息的統(tǒng)一處理。
七、因運(yùn)算器無中間運(yùn)算過程及具有可逆性，因而便于實(shí)時(shí)、透明、隨機(jī)處理信息，便于傳感、檢測(cè)、效應(yīng)器直接交互耦合匹配，體現(xiàn)互為因果性及目的性。
八，以此運(yùn)算器為核心構(gòu)成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有檢算同步、檢貯同路、貯算一體化的特點(diǎn)。
與CPU相比，它不僅是個(gè)運(yùn)算器，更主要的它還是個(gè)操作數(shù)群之間的邏輯關(guān)系變換器，因而可能保證知識(shí)的表示與利用在硬件邏輯數(shù)理結(jié)構(gòu)或存貯結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一。
本發(fā)明可廣泛地用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及電信通訊，用于控制及大數(shù)據(jù)庫(kù)存貯檢索系統(tǒng)與語言翻譯系統(tǒng)，作為新一代計(jì)算機(jī)能更有效地模擬人腦思維及人的智能，它的問世將順應(yīng)信息時(shí)代信息處理的更高功能要求，因而會(huì)產(chǎn)生巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明的實(shí)施技術(shù)完全與現(xiàn)有計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)相容。
權(quán)利要求
1.一種用于計(jì)算機(jī)或控制、通訊、存貯器檢索系統(tǒng)的運(yùn)算處理器，或邏輯關(guān)系轉(zhuǎn)換器，由開關(guān)元件和輸入輸出導(dǎo)線組成，其特征在于它的輸入輸出端是用參量標(biāo)志在網(wǎng)絡(luò)的斜線、橫線座標(biāo)上，再按位置及參量的對(duì)應(yīng)關(guān)系確定其運(yùn)算及輸入輸出關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于其結(jié)構(gòu)，及輸入輸出或運(yùn)算的值域是可延伸的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于它的運(yùn)算是不分時(shí)的，其每一個(gè)結(jié)點(diǎn)都唯一地確定特定值輸入與特定運(yùn)算值的輸入關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于它的輸入及運(yùn)算具有雙向可逆性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于它可以以位為單元串接起來，以適應(yīng)大數(shù)值的運(yùn)算需要。
全文摘要
本發(fā)明以開關(guān)網(wǎng)絡(luò)的方式確定運(yùn)算及輸入輸出關(guān)系，其運(yùn)算具有可逆性、透明性、實(shí)時(shí)性，其器件具有可延伸性，可隨機(jī)適應(yīng)各種進(jìn)制數(shù)代碼的處理，以此運(yùn)算器為核心構(gòu)成新型計(jì)算機(jī)，具有檢貯同路、檢算同步、貯算一體化的特點(diǎn)，適應(yīng)模擬與數(shù)字量輸入的實(shí)時(shí)處理。本發(fā)明可廣泛地用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊及無過程控制自選通通訊系統(tǒng)，用于控制放大數(shù)據(jù)庫(kù)存貯的檢索系統(tǒng)或語言翻譯系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G06F7/00GK1084985SQ9311668
公開日1994年4月6日 申請(qǐng)日期1993年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月1日
發(fā)明者王迪興 申請(qǐng)人:王迪興