Устройство для умножения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕ;НИЯ по авт. св. № 888109, о тли ч аю щ в е с я тем, что, с цепью поёьпие-. нойя быстродействия и расвшр шя области примев шя за счет обеспечевня умножения чисел в допо}ти теп 9Вом ходе, оно содержит регистр мвожитепя, к блоков вычяспваяя разрядных значвтаК произведения второй группы, И буферных ре-гнстров треипьей-группь, и рвгистро1в четвеф ой группы, регистр сдвига , рвги«зтр задержки и сумматор, тфичем первые входы блоков вычислёвия разрядньа значений произведешш второй группы соединены с выходами соотвёгствуняцих разрядов регистра множителя, вторые входы - с входом множимого устройст- . ва, третьи и четвертые входы - с выхо:дамн соответствующего буферного регист; ра третьей грутшы и соседнего сгарше-4 го буферного четвертой группы соответственно, входы буферных регист - : ров третьей и четвертой группы со динены соответственно с выходами crapniero и младшего разрядов соответствукшшх блоков вычисления ра ядных значений произведешо второй группы, выходы первых буферных регистров второй и четвертой групп соедагаены с входами сумматора , выход которого является BMicipnoM устройства , четвертый вход пЪсяв&днето блока & s fe вычисления разрядных звэчедщй произвел данвя второй группы соё/ввшш с вторым входом корреэощи устройства г информаоио Fные входы регистра множимого соедин ы с входом множимого устройства, /ивфорр мапионные входы регистра множителя сое-.С диневы чфез. регистр задержки с входом множителя устройства, входы ра ешення зашюи разрядов регистров множимого и . множитего соединены с выходами соответto ствующих регистра сдвига. 01 ал

156 A

091 (10

606 7- 7/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС ГВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОФФИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 8883.09 . (21) 3400425/18 24 (22) 18,02 82.

1(46) 07,06,83. Бюл. № 24. (72) Г. П, донато..и A. А. Шостак (74. 4инский радиотехнический институт. (53) 681..325{ 088,8) (56) 1. Авторское свидетельство дл. № 8883.08, кл. 806t: 7/52, 1978 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ YNHORE

НИЯ по авт. св. № 888109, о т л и ч е-: ю ш е е с я тем, что, с целью повьппе- ° .ння быстродействия и расширения области применения эа счет обеспечения умножения чисел в дополнительном коде, оно содержит регистр множителя, 11 блоков вычисления. разрядных значений произведения второй группы, - 11..буферных ре-гистров третьей группы, и буферных регистров .четвер гой группы, регистр сдвига, регистр задержки и -сумматор, причем первые входы блоков вычисления разрядных: значений произведения второй группы . соединены с выходами соответствующих разрядов регистра множителя, вторые входы — с входом множимого устройст- . ва, третьи и четвертые входы - с выходами соответствуюшего буферного регистра третьей группы и соседнего старше- го буферного регистра четвертой группы соответственно, входы буферных регист ров третьей и четвертой группы соединены соответственно с выходами старше.о и младшего разрядов соответствуюших блоков вычисления разрядных значений произведения второй группы, выходы первых буферных регистров второй и четвертой групп соединены с входами сумматоps выход которого является выходом устройства, четвертый вход цослэднего блока O вычисления разрядных значений произве- .. дения второй группы соединен с вторым входом коррекции устройства„информацно ные входы регистра.множнмого соединены с входом множимого устройства, информационные входы регистра множителя coe- динены через регистр задержки с входом множителя устройства, входы разрешения защп:и разрядов регистров множимого и . 1, ф множителя соединены с выходами comswствуюших разрядов регистра сдвига. я

)иихф

1022186 Изобретение относится к вычислитель-: ной технике и может быть использовано при разработке быстродействующих уст -, ройств для умножения чисел в последовательном коде. Числа могут быть предста-5 влены в любой позиционной системе счисления в дополнительном коде. Особенно эффективно его применение при разработке высокопроизводительных ЭВМ, использую-! щих большие интегральные схемы и ариф

10 метику многократной точности.

По основному авт. св. W. 8881339 из- ъестно устройство для умножения, содер- жащее регистр множнмого, и блоков вычисления разрядных значений произведения (n-;5 число разрядов множимого) q буферных . регистров первой группы и и буферных регистров второй группы, причем первые вхо-: ды блоков вычисления разрядных значений произведения соединены с выходами соот- 20 ветствующих разрядов регистра множимого, вторые входы — с входом множителя устройства, третьи и четвертые входы — с выходами соответствующих буферных ре: гистров первой и второй группы, входы 25 буферных регистров первой и второй групп соединены соответственно с выходами старшего и младшего разряда соответству ющих блоков вычисления разрядных значений произведения, выход первого буферного регистра второй группы подключен к выходу устройства, четвертый вход последнего блока вычисления разрядных значений произведения соединен с .входом коррекция устройства (Ц.

Недостажами известного устройства

35 являются низкое быстродействие при обработке чисел, представленных в последо- . вательном коде (один иэ сомножитепей . должен быть предварительно записан в

g-разрядный регистр), а также невозмож-:. 40 ность перемножения чисел в донолнитель-. ном коде, что существенно снижает обла-., сть его применения.

Поставленная цель достигается тем, - что устройство для умножения дополни45 тельно содержит регистр множители, и блоков вычисления разряднь1х значений произведения второй группы, И.: буферных . Регистров третьей группы, И буферных регистров четвертой группы, регистр сдвиг га, регистр задержки и сумматор, причем первые входы блоков вычисления разрядных::;значений произведения второй группы соединены с выходами соответствующих разрядов регистра множителя, вторые,55 входы - c входом множимого устройства, третьи и четвертые входы - с выходами соответствующего буферного регистра тре;гьей группы и соседнего старшего буферного регистра четвертой группы соответственно, входы буферных регистров третьей и четвертой групп соединены соответственно с выходами старшего и младшего разрядов соответствующих блоков вьиисления разрядных значений проиэведени второй группы, выходы первых, буферных регистров второй и четвертой групп соединены с входами сумматора, выход которого является Выходом устройст ва, четвертый вход последнего блока вычисления разрядных значений произведения второй грутщы соединен с вторым входом коррекции устройства, информационные входы регистра множимого соединены с входом множимого устройства, информационные входы регистра множителя соединены через регистр задержки с входом - мно жителя устройства, входы разрешения записи разрядов регистров множимого и множителя соединены с выходами соответствующих разрядов регистра сдвига.

На чертеже изображена структурная схема устройства для умножения.

Устройство для умножения содержит регистры множимого 3. и множителя 2, И блоков 3 вычисления разрядных значений произведении первой группы, И блоков 4 вычисления разрядных значений произведении второй группы, буферные регистры 5-8 первой, второй, третьей и четвертой групп соответственно (каждая группа состоит из И одноразрядных регистров), регистр 9 сдвига (он содержит (И + l) двоичных разрядов независимо от того, в какой системе счисления представлены церемножаемые в устройстве . И -разрядные числа}, одноразрядный регистр 10 задепжки, одноразрядный последовательный сумматор 4; 1; вход 1.2, множителя устройства, вход 13 мно-. жимого устройства, первый 14 и второй

1.5 входы коррекции устройства, выход

1. 6 устройства.

Устройство работает следующим образом.

B иеходном .состоянии все регистры устройства обнулены, за исключением регистра 9 сдвига, в первом разряде ко« торого записана единица. Множимое X "

* Хп .,... X> Х Х4 и множитель У

А ю I

-"- Уz ..... У, У У4,представлейные в К -нчиой системе счисления дополнительным кодом или дополнением (под дополнением ю понимается дополнительный код числа без знака), поступают .на входы L3 и 42 устройства последовательно, начиная с их младших цифр Х и . Запись информация во все регистры

3 1022l56 . 4 устройства и сдвиг в рбгистре 9 осу- задержки. Кроме того, одновременно произ.ществляются под действием одной и той водится перезапись единицы в регистре 9 же серии синхроимпульсов, т. е. один сдвига из третьего разряда в четвертый. и тот же импульс, присутствующий в неко- Аналогичным образом устройство торый момент. на синхровходе устройства 5 работает и в других тактах. производит;запись соотв . тствуюшей ин- . В д-ом такте его работы в блоках формации в регистры множимого 1 и мно:.3 и 4 формируются разрядные проиэведежителя 2, s буферные регистры 5-8, в ния соответственно X< > Х Уи регистр 10 задержки, а также осуществ- X> ° У, ....., Хи У с и X„ .V<, X> У лает сдвиг информации в регистре 9. К щ, Х>- У, .„„Х„; У,„, . Одновременно началу первого такта работы устройст - с формированием этих произведений на вхова цифра Х, множимого, присутствующая дах 13 и 1-2 устройства подготавливаютна входе 4.3 устройства,. Уже записана в ся шфры Х и У (Х = Й-, если

3 первый разряд регистра 1 множимого под. множимое отрицательное, в противном действием синхроимпульса H Разрещения 5 случае .Х О, аналогично, Y+ - 4-<, % на выходе цервого разряда регистра 9 если множитель отрицательный, в противсдвига, а ра У множителя присутст-: ном случае У О), Параллельно осувукнцая на входе 12 устройства, под дейст щэствляется запись результатов, сформивием этого же синхроимпульса за сана рованных на входах блоков 3 и 4, в був регистр 1 0 задержки. Одновременно З) ферные регистры 5, 6 и 7, 8 соответстс записью цифр Х и У в регистры 1 и венно . цифры У вЂ” из регистра 10 задержЧ.О в регистре 9 сдвига производитс пе-,ки в И-й разряд регистра 2 множителя. резапись единицы из первого Разряда во;Кроме того, одновременно производится второй. выдвижение единицы из последнего(+ 1)В первом такте работы устройства в 5 1го разряда регистра 9 сдвига. Последнее первом блоке 3 формируется разрядное означает, что информация, сформированпроизведение ХА Y . Одновременно с ная в регистрах 1 и 2 к окончанию И -го формированием этого произведения на тахта, в дальнейшем не может быть измевыходах 13 и 3.2;устройства подготав- непа (в регистре 1 хранится множимое ливаются следующие ш@ры Х и У З0 Х Xp .... Х Х Х, а в регистре- 2сомножителей. Параллельно осуществляет«множитель - У„..... У, У . У ) ° ся запись результатов, сформированных После выполнения первых и тактов на выходах блоков 3, в буферные регвст- работы устройства осуществляется дополры 5 и .6; цифры Х вЂ” во второй разряд ннтельно erne И тактов, в течение котоРегистра 1 множимого,-цифры. У - из ..Рых из устройства через его.выход 16 регистра 10 задержки в первый разряд выводится с соответствующим преобразо35

Регистра 2 множителя и цхфрьт У «в, ваннем информация, хранимая в буферных

Регистр 10 задержки. Кроме этого, одно- регистрах 5-8..

40 разряда в третий. алгоритмом умножения чисел в дополнительном коде с двумя явными коррекцияВо втором такте Работы устройства в ми. Формирование корректирующей поправпервом и втором блоках 3 формируются ки по знаку множителя производится пуразрядные произведения соответственно, тем умножения s каждом иэ и дополниХ, ° У и Х У, а в нервом блоке тельных тактов множимого Х, хранимого 45 .4 - разрядное произведение X> У(- .- . в регистре 1, на цифру У ° Образование

Одновременно с формированием этих произ. корректирУющей попРавки по знакУ множиъед ний на вх дц 13 и 12 устройства мого осУществлнетсЯ пУтем УмножениЯ в акая ледукецие Иберы Ху УЭ каждом "з И доп ни ных тактов анн - на .".öèôðó Х . Бифры и подают4 Х ся запись результатов, сформированных ся в И,аополнитэльныхтактахна выходы

ы 5 6 и 7 8 соответственно; 4.3 и 12 УстРойства соответственно. нятся в регистрах 1 и 2 в дополнительном множимого, цифры У - из регистра. < 0 заде ржки во второй разряд регистра 2: коде (т. е. их знаковые разряды являются множителя и цифры У - в регистр 4.0 составной частью старщих циФр „.г

S 1022156 и то в качестве коррекций используются до- мируетая на выходе 3 8 в последовательполнительные коды множнмого и множите-,ном коде за 2И тактов, а в известномля, а знак результата автоматически полу-,за Зи тактов. чается в . старшей цифре произведения.

Если множимое Х и множитель У хранят- Используя определенным образом перся в регистрах 3. и: 2 в форме дополнении вый 4.4 и второй 3.5 входы коррекции уст(т. е. их знаковые разряды не входят ройства, можно выполнить округление в старшие цифры $> и У1, и не участвуют результата без доцолнительных затрат непосредственно.в умножении) то в «а- времени, а также реализовать вычисление честве корректирующих поправок исполь- iy выражения вида 2:.= X 3 4 Q+p . зуются дополнения мнокапмого и множите Технико-экономические преимущества ля, а знак резулвгата должен бить сфор-,устройства для умножения..заключаются в мирован отдельно путем сложении по мо увеличении быстродействия примерно в дулю двух знаков сомножителей,,8 раза g расширении функциональных

Таким образом, 2 и -разрядный pe- >g во:.ложностей за счет обеспечения умно.зультат В предлВГаемом устройстве фор,женин чисел s дополнительном кодее

1022156

ВНИИПИ Заказ 4046/41 Тираж 706 Подпиеное

Филиал ППП «Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4