Устройство для деления двоичных чисел

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистически«

Республик (tt>898423 (81) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) 3«««>«>о 11. 04. 80 (21) 2/0850)/18-24 (5a)N. Кл, 0 06 F 7/52 с присоединением заявки М63«удяениюйй нею«тет

СССР ае ае«ев «зебрете««В и ет«вмт«В

1 (23) Йрморитет

Опубликовано 15.01.82. Бюллетень йт 2

Дата опублнкованмм опйсанмя 15.01.82 (53) УДК 681. З25 (088.8} (72) Автор изобретения

A.Ä. Казаков (21) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, в частности, для аппаратной реализации операции деления в специа" лизированных вычислительных машинах, работающих в двоичной системе счисления с фиксированной запятой с использованием дополнительных кодов отрицательных операндов.

Известно устройство для деления без восстановления остатка с учетом алгебраических знаков операндов со сдвигом остатка и частного влево на один разряд, содержащее регистры делимого и делителя, сумматор, регистр частного и схемы анализа знака оче15 редного остатка. В данном устройстве для сокращения времени выполнения деления so всех определяемых остатках, кроме конечного, не производится полное приведение переносов. Каждый очередной остаток получается в двухрядном коде, состоящем из кодов поразрядной суммы и поразрядных переносов.

Для определения знака остатка пол" ное приведение переносов осуществляется только в старших его разрядах.

При этом на величину делителя налагается определенное ограничение, а именно делитель должен быть нормализован. Все это дает воэможность, введя дополнительный знаковый разряд, определить знак остатка путем полного приведения переносов лишь в четырех старших разрядах его модифицированного кода E1).

Недостатком этого устройства является избыточность аппаратуры.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для деления двоичных чисел, содержащее регистры делимого и делителя, сумматор, буферный регистр, схему анализа знака очередного остатка, регистр частного, в котором знак очередного остатка определяется путем анализа трех старших разрядов оче898423 редного остатка, включая первый знаковый 121.

Недостатком этого устройства является наличие большого количества оборудования, Цель изобретения — сокращение объема оборудования при создании устройства для деления двоичных чисел за счет снижения аппаратурных зат рат при определении знака очередного остатка.

Поставленная цель достигается тем, мто в устройство введены дополнительный триггер и два элемента И, причем первые входы элементов И подключены соответственно к прямому и инверсному выходам знакового разряда регистра делителя, вторые входы элементов И подключены соответственно к прямому. и инверсному выходам дополнительного триггера, нулевой вход которого подключен к выходу переноса из нулевого разряда сумматора, а единичный вход дополнительного триггера соединен с управляющим входом устройства, выходы элементов И объединены и подключены ко входу младшего разряда регистра частного, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственно к управляющим входам узлов передачи делителя прямым и инверсйым кодом, информационные входы которых подключены соответственно к прямым и инверсным выходам регистра делителя, объединенные выходы узлов передачи делителя прямым и инверсным кодом подключены ко входам разрядов сумматора первой группы, входы разрядов сумматора второй группы соединены с разрядными выходами регистра делимого, разрядные входы которого подключены к выходным разрядам сумматора.

На чертеже дана схема устройства.

Устройство содержит регистра делителя 1, регистр делимого (остатка)

2, сумматор 3, регистр частного 4, дополнительный триггер 5, элементы

И б и 7 и узлы 8 и 9 передачи делителя для передачи делителя дополнительным либо прямым кодом на первый вход сумматора. На чертеже условно показаны схемы передачи для одного разряда.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии делитель в дополнительном коде со знаком записывается в регистре 1, делимое (ос5

i0

t5

55 таток) - регистре 2. Частное со знаком образуется при сдвигах влево в регистре 4. Знаки делимого, делителя и частного находятся перед старшим значащим разрядом числа и занимают один разряд.

Дополнительный триггер 5 в начале каждого шага сложения кода делителя с кодом очередного остатка устанавливается в единичное состояние.

В конце сложения, если возникает перенос из нулевого разряда сумматора, содержимое дополнительного триггера инвертируется, Фиксируя знак очередного остатка. Деление двоичных чисел с фиксированной перед старшим разрядом запятой возможно только в том случае, если делимое по модулю меньше делителя. В противном случае частное превышает единицу и происходит переполнение разрядной сетки.

Поэтому перед началом операции деления осуществляется проверка на корректность деления.

Если знаки делимого и делителя совпадают, то при посылке делителя в сумматор от его исходного кода берется дополнение, которое и суммируется с кодом делимого.

В противном случае делитель суммируется в том коде, в котором он поступил на деление, После получения первого остатка, если знак делимого совпадает с состоянием дополнительного триггера 5, в котором фиксируется знак остатка, то деление не производится. Такой случай классифицируется . как некорректность деления. . Если знаки делимого и дополиитель" ного триггера 5 разные, то деление возможно.

После этого начинается многошаговый процесс определения цифр частного по известному алгоритму, который слагается из последовательности циклически повторяющихся операций сдвига образующихся остатков, частного и нахождение разности между остатком и делителем.

Одновременно при сдвиге влево, в младшем разряде регистра частного 4

Формируются разряды частного по следующему правилу.

Если знак делителя и состояние дополнительного триггера 5 совпадают, что формируют элементы И 6 и 7, то соответствующий шагу деления разряд частного равен единице, в противном случае - "О".

89842

Характером передачи кода делителя на сумматор 3 управляет. младший разряд регистра частного 4, который сформировался на предыдущем mare сдвига, по следующему правилу. %

Если в младшем разряде регистра .частного 4 записан "0", то делитель через узел передачи 9 суммируется к остатку в том коде, в котором он поступил на деление. В противном случае при посылке делителя через узел передачи 8 от его исходного кода берется дополнение, которое и суммируется с кодом остатка.

1 r

Такое конструктивное выполнение устройства позволяет иметь один зна-. ковый разряд в регистрах делимого, де. делителя и сумматора, что снижает аппаратурные габариты, а также упрощает структуру устройства.

Формула изобретения

Устройство для деления двоичных чисел, содержащее регистр делителя, регистр делимого сумматора, регистр частного, выходы разрядов регистра делителя соединены с информационными входами узлов передачи делителя пря- lO мым и. инверсным кодом, выходы которых объединены и подключейы ко входам разрядов сумматора первой группы, à управляющие входы соединены соответственно с прямым и инверсным выхода. ми младшего разряда регистра частно" го, входы разрядов сумматора второй группы соединены с разрядными выхода" мн регистра делимого, разрядные входы которого подключены к выходам раз" рядов сумматора, .о т л и ч а ю щ е " е с я тем, что, с целью упрощения устройства,. в него введены триггер и два элемента И, причем первые входы элементов И подключены соответственно к прямому и инверсному выходам знакового разряда регистра делителя, вторые входы элементов И соединены соот" ветственно с прямым и инверсным выходами триггера,.нулевой вход которо

ro соединен с выходом переноса из ну левого разряда сумматора, а единич-. ный вход триггера соединен с управляющим входом устройства, а выходы элементов И объединены и подключены ко входу младшего разряда регистра частного.

Источники информацйи, принятые во внимание при Экспертизе

1. Дроздов E.À., Комарницкий В.А.

11ятибратов А.П., Электронные вычисли-; тельные машины единой системы. М., "Машиностроение", 1976, с. 100-102.

2. Авторское свидетельство СССР

11 330451, кл. G 06 Г 7/39, 1972 {npo", тотип).

ВНИИПИ Заказ 11950/65 Тираж 731 Подписное

Л

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