Устройство для умножения в избыточном последовательном коде

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ В ИЗБЫТОЧНОМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ КОДЕ, содержащее регистр множителя, регистр множимого, регистр частичных произведений и сз мматор в избыточной системе счисления, причем входы множимого и множителя устройства соеди ,иены соответственно со входами регистров множимого и множителя, о т:Л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены табличньй блок умножения , табличный блок суммирования и шесть элементов задержки, причем вькоды регистров множимого и множителя соединены соответственно со входами первого и второго сомножителей табличного блока умножения, первая группа выходов которого через соответствующие первый, второй и третий элементы задержки соединены со входами первого слагаемого табличного блока суммирования, входы второго слагаемого которого соединены со второй группой выходов табличного блока умножения, первая группа выхос дов табличного блока суммирования S через соответствующие четвертый, пяел тый и шестой элементы задержки соединены со входами первого слагаемого сумматора в избыточной системе счисления, входы второго слагаемого которого соединены со второй группой выходов табличного блока суммирования , входы третьего слагаемого которого соединены с выходами ресо гистра частичных произведений,вхо4 ды которого соединены с выходами сумматора в избыточной системе счисления и с выходами устройства.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5 )4 С 06 F 7/49

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCK0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ MOMHTET СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3676776/24-24 (22) 21. 12. 83 (46) 15.08,85. Бюл. № 30 (72) BE. Золотовский и P.Â. Коробков (7i) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д. Калмыкова (53) 691.325 (088.8) (56) Дроздов Е.А. Электронные цифровые вычислительные машины. М., 1968, с. 400-404.

Авторское свидетельство СССР № 1040485, кл. G 06 F 7/49, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 860062, кл. G 06 F 7/49, 1979. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ

В ИЗБЫТОЧНОМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ КОДЕ, содержащее регистр множителя, ре- . гистр множимого, регистр частичных произведений и сумматор в избыточной системе счисления, причем входы множимого и множителя устройства соеди,нены соответственно со входами регистров множимого и множителя, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены табличный блок умножеÄÄS0ÄÄ1173410 A ния, табличный блок суммирования и шесть элементов задержки, причем выходы регистров множнмого и множителя соединены соответственно со входами первого и второго сомножителей табличного блока умножения, первая группа выходов которого через соответствующие первый, второй и третий элементы задержки соединены со входами первого слагаемого табличного блока суммирования, входы второго слагаемого которого соединены со .второй группой выходов табличного блока умножения, первая группа выходов табличного блока суммирования через соответствующие четвертый, пятый и шестой элементы задержки соединены со входами первого слагаемого сумматора в избыточной системе счисления, входы второго слагаемого которого соединены со второй группой выходов табличного блока суммирования, входы третьего слагаемого которого соединены с выходами регистра частичных произведений,входы которого соединены с выходами сумматора в избыточной системе счисления и с выходами устройства.

1173410

Данное изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в цифровых вычислительных машинах различного назначения. 5

Целью изобретения является повышение быстродействия.

На чертеже представлена структурная схема устройства для умножения в избыточном последовательном коде °

Устройство для умножения содержит входы множимого 1, 2 и 3 устройства, регистр 4 множимого, входы множителя 5, 6 и 7 устройства, регистр

8 множителя, табличные блоки умно- 15. жения 9 и суммирования 10, элементы задержки 11, 12 и 13 регистр 14 частичных произведений, сумматор !5 в избыточной системе счисления, элементы задержки 16, 17 и 18, Bblxoi 10 ды 19, 20 и 21 устройства.

Сомножители представлены в избы" точном четвертичном коде. Четвертичные цифры кодируются следующим 29 образом:

Т а б л и ц а 1

Входы первого Входы второго сомножителя сомножителя

П

Четвертичный код

1 2 3 1 2 3

3 4 5

О О О О О

О 0 О 0 0

О О 1 О О 1

О 1 О О 0

О 1 1 О О 1

1 1 1 0 О 1

О О О О 1

О О О 1 О

О О О 1 1

О О 1 I

О О 1 1 О

1 1 О О

О О О О

О О 1 О

О 1 О О

0 1 1 О

1 1 1 О

1 1 О О

О 1

1 О

1 О

1 О

1 О

1 О

1 О

О О О О О

О О О 1 О

О 1 О О, О

О 1 О 1 0

О О 1 1 О

1 1 О 0 О (+2) х (-2) = (-1 ) (О) н т.д. (+1) х(0) =(О) (+1) х(+1) =(+1) (+1)х(+2) =(+2) (+1) х(+3) = (+3) (+1) х(-1) =(-1) (+1)х(-2) =(-2) (+2) х (О) = (О) (+2)х(+1)=(+2) (+2) х (+2) = (+1) (О) (+2)х(+3) =(+1) (+2) (+2)х(-1) =(-2) Π—. 000 +3 — 011

+1 — 001 -1 — 111

+2 — 0|0 -2 —" 110

Биты четвертичной цифры передаются параллельно по трем каналам.

Цифры четвертичного числа передаются последовательно.

Табличный блок умножения 9 содержит 36. ячеек, длиной в 5 бит, в которых записана таблица умножения двух четвертичных цифр. При перемножении двух четвертичных цифр образуется двухразрядное четвертичное число, представляющее собой перенос в старший разряд П и сумму S

Перенос П„ может принимать значения О, +1, +2, -1, которые кодируются как двухбитовое число следующим образом:

Π— 00 +2 — + 10

+1 — 01, -1 — 11, Сумма S„ кодируется так, как это было указано. Табличный блок 9 умножения заполняется в соответствии с табл.1.

1173410

Перенос П может принимать значения О, +1, +2, -1 которые коди.руются следующим образом.

+2 — . 010

-1 — - 111

0 — з 000

+1 — - 001

Сумма S кодируется как это было указано.

10 Табличный блок 10 суммирования заполняется в соответствии с табл.2.

Таблица 2

Входы 1-ro Входы 2-ro слагаемого слагаемого

Входы 3-го слагаемого

Четвертичный код

6 ? 8 3 4 5

1 2 3 4 5 6

1 2

Бб Б П1 П БЗ

1. (1)+ (О)+ (О) =(О) (+1) О О 1 О 0 О (+1)+ (О)+ (+1) =(О) (+2) О О 1 О О О (+1)+(О)+(+2)=(0) (+3) (+1)+ (О)+ (-1) =(О) (О) (+1)+ (+ 1)+ (О) = (О) (+2) (+1)+ (+1)+(+1) = (О.) (+3) О О 1 О О 0

О О 1 О О О

О О 1 О О 1

О О 1 О О 1 (+1)+ (+1)+(+2) =(+1) (0) О О 1 О О (+1)+(+1)+(-1) =(0) (+1) О О 1 О

О 0 1 О

О 1 (+1)+(+2)+(О) =(О) (+3) (+1)+(+2)+(+1) =(+1) (О) 1 О

О О 1 О 1 0 (+1)+(+2)+(+2)=(+1) (+1) О О 1 О 1: О (+1)+ (+2)+ (-1) =(О) (+2) О О 1 0 1 0 и т.д. разрядами вперед. С входов 5, 6 и 7 в регистр 8 записывается множитель Y также старшими разрядами вперед.

Пусть разрядность сомножителей

50 равна и.

Для выполнения операции умножения необходимо выполнить и циклов.

Передача и обработка одной четверичной цифры производится за один такт.

55 Длительность одного цикла равна

2п тактов.

Первый цикл. На выходах регистра 8 зафиксирована первая, старшая

Табличный блок суммирования 10 содержит 144 ячейки, длиной в 6 бит в которых записана таблица сложения двух четвертичных цифр (S2,S ) и переноса П„.(S, — сумма S,, задержанная на один такт, S — накопленная сумма частичных произведений ,в.регистре 14). В результате суммирования образуется двухразрядное четвертичное число, представляющее собой перенос в старший разряд П,, и сумма Б

Сумматор 15 представляет собой одноразрядный сумматор для сложения чисел в избыточном коде переноса П и суммы S (Б — сумма Б ., задержанная на один такт). На выходе сумматора 15 формируется сумма

Б, которая поступает на входы регистра 14 и выходы устройства 19, 20 и 21.

Устройство работает следующим о образом.

С входов 1,2 и 3 в регистр 4 saписывается множимое Х старшими

О О 0 0 О О О 1

О 1 О О О О 1 О

1 О О О О О 1

1 1 О 0 О О 0 О

0 О О 0 О О 1 О

0 1 О О О О 1 1

1 О О О 1 О О О

1 .1 О О О О О 1

О О О О О О 1 1

О 1 О О 1 0 О О

1 О О О 1 О О 1

1 1 О О О О 1 О

1173410 цифра множителя Y„ . Разряды 7„ поступают на входы первого сомножителя табличного блока умножения 9.

В течение первых п тактов циклов на входы второго сомножителя блока

9 поступают и разрядов множимого старшими разрядами вперед.

Перенос, сформированный в первом такте П„„, поступает на входы первого слагаемого табличного блока суммирования 10. Сумма, сформированная в первом такте S„, запоминается

11 на один такт в элементах задержки

11, 12 и 13. С выходов этих элементов задержки на входы второго слагаемого табличного блока 10 поступают нули. На входы третьего слагаемого блока 10 из регистра 14 также поступают нули. Перенос П,в табличном блоке суммирования 10 складывается с нулями и поступает на входы элементов задержки 16, 17 и 18 и запоминается в них, как S „ °

Во втором такте на входы второго сомножителя блока 9 поступает второй разряд множимого. На выходах блока 9 формируются П„ и S„ . В блоке 10 реализуется операция слоmenus II<< Sт S1„ и Sc2= 0. Формируются П, Б .Сумма Б запоминается в элементах задержки 16, 17 и

18. Перенос П поступает на входы сумматора 15, где складывается с вышедшей с элементов задержки 16, 17 и 18 суммой Б = Б „, В результате суммирования формируется старший разряд произведения, который выходит из сумматора и записывается в регистр 14. Последний содержит (2n-3) разряда. Цепь рециркуляции, накапливаемой суммы частичных произведений, включает в себя регистр

14, блок 10, элементы задержки 16, 111 17 и 18, сумматор 15 (задерживающий сумму также на один такт). В результате суммарная задержка цепи рециркуляции составляет (2п-1) такт.

Следовательно, накапливаемая сумма частичных произведений за один цикл сдвинута на один разряд в сторону старщих разрядов.

Сформированный в сумматоре старший разряд произведения одновремен2р но с записью в регистр 14 поступает на выходы 19, 20 и 21 и может быть использован»

Аналогичным образом выполняется еще (n-2) такта. После выполнения

25 п такта выдача множимого из регистра 4 прекращается и выполняются еще п тактов. По завершении 1-го цикла множитель в регистре 8 сдвигается, и аналогичным образом реализуется

3п 2-й цикл.

После выполнения последнего цикла произведение длиной 2п разрядов может быть считано с выходов 19,20 и 2 1. В случае необходимости произведение может быть сохранено в регистре 14.

133 587

Составитель E. Захарченко

Редактор Т. Митейко Техред О.Неце Корректор Л. Пилипенко

Заказ 5054/48 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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