Устройство для деления @ -разрядных чисел

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ h -РАЗРЯДНЫХ ЧИСЕЛ, содержащее группу узлов умножения, три вычитателя, элемент НЕ, причем вход делителя устройства соединен с первыми входами узлов умножения группы, выход знакового разряда первого вычитателя соединен с входом элемента НЕ, о тличающееся тем, что, с целью повьшения быстродействия, оно содержит три группы элементов ИЛИ, элемент ИЛИ, четыре группы элементов И, группу регистров, 2-4 вычитателей , элементов НЕ, причем выходы рУегистров группы соединены с первыми входами элементов И соответствующих подгрупп первой группы и вторыми входами соответствукнцих узлов умножения группы, выходы которых соединены со входами вычитаемое соответствующих вычитателей, входы уменьшаемых которьпс соединены с выходами элементов ИЛИ первой группы , первые и вторые входы которых соединены соответственно с входами делимого и выходом остатка устрой-ства , выходы знаковых разрядов вычитателей , начиная со второго, соединены со входами соответствующих элементов НЕ и соответственно с первыми входами элементов И второй группы , вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов НЕ, выходы вычитателей соединены с входами соответствующих элементов И третьей группы и первыми входами элементов И соответствующих подгрупп четвертой группы, вторые г которых соединены со вторыми входами элементов И соответствующих подгрупп первой группы и выходами соответствукнцих элементов И второй группы , выходы элементов И третьей группы соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом Конец деления устройства, выходы элементов И каждЭ дой подгруппы первой группы соединены соответственно со входами соотСО ветствующих элементов ИЛИ второй группы, выходы которых соединены,с ;о выходом частного устройства, выходы элементов И каждой подгруппы четвертой группы соединены соответственно со входами соответствую1цих элементов Ш1И третьей группы, выходы которых соединены с выходом остатка устройства .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

1 ЕСПУБЛИН за С 06 Р 7 52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЧ (21) 3566172/18-24 (22) 10. 03.83 (46) 15.06.84. Бюп. Р 22 (72) Г.А. Поляков, В.Е. Козлов и П.А. Брандис (53) 681.325(088.8) (56) 1. Карцев И.А. Арифметика цифровых машин. M. 1969, с. 494. рис. 5. 1а.

2. Заявка Великобритании „

11 - 28544165, кл. С 4 А, опублик.1974.

3. Авторское свидетельство СССР

У 732868, кл. С 06 F 7/52, 1976 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ

И -РАЗРЯДНЫХ ЧИСЕЛ, содержащее группу узлов умножения, три вычитателя, элемент НЕ, причем вход делителя устройства соединен с первыми входами узлов умножения группы, выход знакового разряда первого вычитателя соединен с входом элемента НЕ, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит три группы элементов ИЛИ, элемент ИЛИ, четыре группы элементов

И, группу регистров, 2 -4 вычитателей, 2 -2 элементов НЕ, причем выходы регистров группы соединены с первыми входами элементов И соответствующих подгрупп первой группы и вторыми входами соответствующих узлов умножения группы, выходы которых соединены со входами вычитаемах соответствующих вычитателей, входы уменьшаемых которых соединены с..ЯУ„„1О97999 A выходами элементов ИЛИ первой группы, первые и вторые входы которых соединены соответственно с входами делимого и выходом остатка устройства, выходы знаковых разрядов вычитателей, начиная со второго, соединены со входами соответствующих элементов НЕ и соответственно с первыми входами элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов НЕ, выходы вычитателей соединены с входами соответствующих элементов И третьей группы и первыми входами элементов И соответствующих подгрупп четвертой группы, вторые входы которых соединены со вторыми входами элементов И соответствующих подгрупп первой группы и выходами соответствующих элементов И второй группы, выходы элементов И третьей группы соединены с соответствующими входами элемента ИПИ, выход которого соединен с выходом "Конец деления" устройства, выходы элементов И каждой подгруппы первой группы соединены соответственно со входами соответствукццих элементов ИЛИ второй группы, выходы которых соединены,с выходом частного устройства, выходы элементов И каждой подгруппы четвертой группы соединены соответственно со входами соответствующих элементов

ИЛИ третьей группы, выходы которых соединены с выходом остатка устройства. нен с выходами л разрядов остатка устройства„ вход второго счетчика соединен с выходом шифратора, управляющий вход второго счетчика соединен через элемент НЕ с выходом знакового разряда третьего вычитателя, вь .ход второго счетчика соединен с выходом частного устройства ГЭ 3.

Данное устройство позволяет получить и -разрядный результат за и/к тактов. Недостатком данного устройства является низкое быстродействие.

Цель изобретения — увеличение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для деления и-разрядных чисел, содержащее группу узлов умножения, три вычитателя, элемент НЕ, причем вход делителя устройства соединен с первыми входами узлов умножения группы, выход знакового разряда первого вычитателя соединен с входом элемента НЕ, содержит три группы элементов ИЛИ, элемент ИЛИ, четыре группы элементов И, группу регистров, 2 -4 выЪ читателей, 2 -2 элементов НЕ, причем выходы регистров группы соединены с первыми входами элементов

И соответствующих подгрупп первой группы и вторыми входами соответствующих узлов умножения группы, выходы которых соединены со входами вычитаемых соответствующих вычитателей, входы уменьшаемых которых соединены с выходами элементов

ИЛИ первой группы, первые и вторые входы которых соединены соответственно со входом делимого и выходом остатка устройства, выходы знаковых разрядов вычитателей, начиная со второго, соединены со входами соответствующих элементов НЕ и соответственно,с первыми входами элементов

И второй группы, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элеменгов НЕ, выходы вычитателей соединены с входами соответствующих элементов И третьей группы и первыми входами элементов И соответствующих подгрупп четвертой группы, вторые входы которых соединены со вторыми входами элементов И соответствукнцнх подгрупп первой группы и выходами соответствующих элементов

И второй группы, выходы элементов "

И третьей группы соединены с соответствукнциьв входами элемента ИЛИ, 1097999 2

Изобретение относится к вычисЛительной технике и может быть использовано при реализации быстродействующих арифметических устройств и специализированных вычислителей.

Известно устройство для деления, содержащее комбинационный сумматор, входы которого соединены с шинами значений разрядов остатка, выход его знакового разряда соединен с шиной значения цифр частного (13.

Недостатками известного устройства являются большое время получения цифры частного, а также невозможность одновременного получения нескольких цифр частного.

Известно устройство для деления, содержащее группу регистров с кратными делителями, элементы сравнения, узлы анализа знака, элементы И 23.

Недостатком данного устройства является низкое быстродействие, обусловленное итерационным характером вычисления.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для деления и -разрядных чисел, содержащее три вычитателя, шифратор, два счетчика, узлы умножения, сумматор, коммутатор остатка, элемент НЕ, причем вход уменьшаемого первого вычитателя и первый вход шифратора соединен с входом делимого устройства, вход первого счетчика соединен с входаьяю (К+2) старших разрядов делителя устройства, второй вход шифратора соединен с выходом первого счетЧика, выход шифратора соединен с первыми входами узлов умножения, вторые входы которых соединены с входом делителя устройства, 40 выход узлов умножения соединен с соответствующей группой входов сумматора, вход уменьшаемого второго вычитателя соединен с входом делимого устройства, а вход вычитаемого - с

45 входом делителя устройства, вход уменьшаемого третьего вычитателя соединен с выходом второго вычитателя, вход вычитаемого третьего вычитателя и вход вычитаемого первого вычитателя соединен с выходом сумматора, первый и второй входы коммутатора остатка соединены соответственно с выходами и младших разрядов первого и третьего вычитателей, а его управляющий вход соединен с выходом знакового разряда третьего вычитателя, выход коммутатора остатка соеди1097999

3 выход которого соединен с выходом

"конец деления" устройства, выходы элементов И .калдой подгруппы первой группы соединены соответственно со входами соответствующих элемен- S тов ИЛИ второй группы, выходы которых соединены с выходом частного устройства, выходы элементов И каждой подгруппы четвертой группы аоединены соответственно со входами ip соответствующих элементов ИЛИ третьей группы, выходы которых соединены с выходом остатка устройства.

На чертеже схематически представлено устройство для деления и -разрядньм чисел.

Устройство для деления -разрядных чисел содержит элемент ИЛИ группы элементов ИЛИ 2-4, группы элементов И 5-8, элементы НЕ 9, вычи- О татели 10 группу узлов умножения

11, группу регистров 12, выход 13

"конец деления" устройства, выход 14 остатка, выход 15 частного, выход

16 пепимлга . ssmnrr 17 папитопя чав

В вычитателе 10 формируется величина с 1= Х вЂ” В

Если в результате вычитания, которое производится одновременно во всех вычитателях 10, будет получена отрицательная величина с. + 1 и по3 ° ложительная с - то ч рез 1-й элемент

1 У

И 8 на вторые входы соответствующих элементов И 5 подается сигнал, разревающий вццачу на выход 15 содер Мого регистра 12 и выдачу на выход 14 младших разрядов остатка с соответствующего вычитателя 10 через соответствующие элементы И 6 и HJIH 2.

Если значение В. совпадает со зна чением делимого, то на выходе вычитателя 10 получается осгаток С

-О. Деление закончено и соответствующим элементом И 7 вырабатывается сигнал, который поступает на выход

13. Деление прекращается.

В общем случае и --разрядное частное формируется за п/к тактов.

ЧГ ччълйГ тйсь птълтГь Рип Фю а иь 1ю еевь ь са.тл е» ройства.

Устройство для деления и --разрядных чисел работает следующим образом.

По входам 16 и 17 поступают в прямом коде без знака делимое Х на первом такте работы устройства или младших разрядов остатка на последующих тактах и делитель Y соответственно. В регистрах 12 хранятся в порядке возрастания номера 1 К-разрядные числа Z,,(j-е частное). Узел умножения 11 формирует (n+K)-разрядную величину В = 2 ° 3 где j

1...21 . родействие имеет в случае К = н/2.

Предлагаемое устройство для деления ь-разрядных чисел в этом случае превосходит устройство-прототип по быстродействию в 1,6 раза. В предельном случае к = и данное устройство для деления и -разрядных чисел имеет более, чем и три раза высокое- быстродействие по сравнению с базовым объектбм и может быть использовано при построении однотактных схем деления в устройствах обработки информации при жестких временньм ограничениях.

1097999

Составитель А. Клюев

Редактор Н. Горват Техред О.Неце Корректор Г. Решетник

Заказ 4207/40 Тираж 699 Подписное

ВБИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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