Устройство для умножения

Устройство для умножения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ, содержащее матрицу из(т-и)элемен-г тов И (и и УГ - число информационньох разрядов первого и второго сомножителей соответственно), первую группу из И элементов И-НЕ, вторую группу из w элементов И-НЕ. матрицу из ( . сумматоров, при этом первые входы элементов и каждой строки матрицы объединены и являются входами соответствуюцих разрядов, первого операнда устройства , вторые входы элементов И каждого столбца матрицы объединены и являются входами соответствующих разрядов второго операнда устройства, первые входы элементов И-НЕ первой группы соединены со значащими разрядами первого операнда устройства, вторые входы со знаковым разрядом второго операнда устройства, первые входы элементов Н-НЕ второй группы соединены со значащими разр;одами второго операнда устройства, а вторые входы - со знаковьм разрядом первого операнда устройства, выходы элементов И f-ro столбца ( 2,,.., w-l) матриць соединены соответственно с входами первого слагаемого вумматоров (Р-1)-ой строки матрицы/ выходы j-ых элементов и ,,.., м -1) nep-j вого столбца магрицы соединены с входами второго слагаемого cyNtMaторов j-ых столбцов первой строки, выход элемента И первой строки первого столбца матрицы является выходом первого разряда кода произведения устройства, выходы элементов Н-НЕ первой группы соединены соответственно с вхддами первого слагаемого сумглаторов (ги-1)-ой строки матрицы, выходы элементов И-НЕ второй группы соединены -соответственно с входами второго слагаемого крайних левых сумматоров ( 1,2,..., и) строк матрицы, выходы сумматоров РО,..-, матрицы являются соответствующими выходами кода произведения устройства, входы переноса сумматоров столбцов 1,..., и-2 перW вой строки матрицы соединены с шиной .логического нуля, а входы перенос са сумматоров (и-1)-го и И-го стол1 бцрв соединены с шиной логической единицы, выходы переноса сумматоров f-ой строки матрицы, где f l,...,wt соединены с соответствующими входами сумматоров (е+1)-ой строки мато :др рицы, выходы суммы 3-ых сумматоров I-ой строки матрищл соединены с входами второго слагаемого соответkl . ственно(J-1)-ых сумматоров(В +1)-ой ND строки матрицы, выходы переноса сумматоров 1,..., И-2 столбцов (vri+1 -ой ЕЬь строки матрицы соединены соответст венно с входами первого слагаемого сумматоров 2,..., п-1 столбцов, вход переноса сумматора нервого столбца (vri+1) строки соединен с шиной логического нуля, отличающеес я тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства, знаковые разряды первого и второго сомножителей соединены соответственно с входами первого и второго слагаемых сумматора И-го столбца (( строки, вход переноса которого соединен с шиной логического нуля устIройства .

(l% - Ш) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК - ÑÎÜßÈË Я.At! j Ей Я0Тг4Ю М

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° \

° а

О в

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОтНРЫТИй (21). 3446861/18-24 (22.) 28.05.82

{46) 23 ° 08.83 Бюл. М 31 (72) В.A.Èâàí÷åíêî, П .Л.Прокопьев, О.Е.Молчанов и A.Ä.Öå÷êèí (53) 681.325 (088.8) (:56) 1. Соловьев Г.Н. Арифметические устройства ЭВМ. М., "Энергия", 1978, с. 129. 1

2. Карцев М.A. Арифметика цифровых машин. M., "Наука",1969,с,438.

3. Авторское свидетельство СССР 9 849208, кл. G 06 F 7/52, 1979 прототип).

54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ, содержащее. матрицу из(ю.и)элементов И (и и A — число информа ционньж разрядов первого и второго сомножителей соответственно), первую группу из И элементов И-НЕ, вторую группу из Ю элементов И-ЙЕ, матрицу из (En+1)и, сумматоров, при этом первые входы элементов Й каидой строки матрицы объединены и являются входами соответствующих разрядов первого операнда устройства, вторые входы элементов И каждого столбца матрицы объединены и являются входами соответствующих разрядов второго операнда устройства,.первые входы элементов И-НЕ первой группы соединены со значащими разрядами первого oneра а устройства, вторые входысо знаковым разрядом второго операнда устройства, первые входы элементов И-НЕ второй группы соединены со значащими разрядами второго операнда устройства., а вторые входы - co знаковым разрядом первого операнда устройства, выходы элементов И E-ro столбца (E =2,...,þ-1) матрицы соединены соответственно с входами первого слагаемого сумматоров (Г-1) -ой строки матрипы, выходы ., j-ых элементов H (=2,..., И -1) пер вого столбца матрицы соединены с входами второго слагаемого сумматоров -ых столбцов первой строки, выход элемента И первой строки первого столбца матрицы является выходом первого разряда кода произведения устройства, выходы элементов

И-HE первой группы соединены соответственно с вхбдами первого слагаемого сумматоров (ю -1)-ой .строки матрицы, выходы элементов И-НЕ второй группы соединены соответственно с входами второго слагаемого крайних левых сумматоров (1,2,...,и ) строк матрицы, выходы сумматоров

Ро,"., Рщ„„, матрицы являются соответствующими выходами, кода произведения устройства, входы переноса сум- g маторов столбцов 1,..., и -2 первой строки матрицы соединены с шиной .логического нуля, а входы перено .са сумматоров (И -1)-го и И-го стол зубцов соединены с шиной логической единицы, выходы переноса сумматоров (;-ой строки матрицы, где 8 =1,..,„e соединены с соответствующими входами сумматоров (6+1)-ой строки матрицы, выходы суммы -ых сумматоров

f --ой строки матрицы соединены с входами второго слагаемого соответственно (j-1) -ых сумматоров (6+1) -ой строки матрицы, выходы переноса сумматоров 1,..., И-2 столбцов(и+1) -ой строки матрицы соединены соответственно с входами первого слагаемого сумматоров 2,..., и-1 столбцов, вход . переноса- сумматора первого столбца (и+1) строки соединен с шиной логического нуля, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства, знаковые разряды первого и второго сомножителей соединены соответственно с входами первого и второго слагаемых сумматора и -ro столбца (m+1)-ой строки, вход переноса которого соединен с шиной логического нуля устIройства.

1037247

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано при построении специализированных вычислительных устройств, предназначенных для цифровой отработки информации. 5 Известно устройство умножения, состоящее из регистра множителя, регистра множимого и накапливающего сумматора (1 j.

Недостатком данного устройства является низкое быстродействие.

Известно устройство умножения, содержацее матрицу из Ю и элеменТоВ И (и и ю — число информационных разрядов первого и второго сомно>кителей соответственно) и матрицу из (и-1) >> сумматоров f 2).

Недостаток этого устройства заключается в отсутствии возможности умножения чисел, представленных в дополнительном коде.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство умножения, содержащее матрицу из N и элементов И (и и vn — число информационных разрядов первого и .второго сомножителей), первую группу из >) элементов И-НЕ, вторую группу из »> элементов И-НЕ, матрицу из (в+1) и сумматоров, позволяющее умножать числа, представленные в дополнительном коде 13 ). ЗО

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие, связанное с реализацией алгоритма получения цифры знакового разряда результата, 35

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем матрицу из (w.>l ) элементов И (И и ф>> число информационных разрядов первого и второго сомно>кителей соответственно), первую группу из И элементов II-HE, вторую группу из и элементов il- Е, матрицу из (Vn +1)и сумма- 45 торов, при этом первые входы элементов И каждой строки матрицы объединены и являютСя входами соответствующих разрядов первого операнда устройства, вторые входы элементов И каждого столбца матрицы объединены и являются входами соответствующих разрядов второго операнда устрой ства, первые входы элементов И-НЕ первой группы соединены со значащими разрядами первого операнда устрой-, . 55 ства, вторые входы - со знаковым разрядом второгоо операнда устройства, первые входы элементов И-НЕ второй группы соединены со значащими разрядами второго операнда 60 устройства, а вторые входы — со знаковым разрядом первого операнда устройства, выходы элементов И Р-го столбца (В =2,...,уп -1) матрицы соединены соответственно с входами, 65 первого слагаемого сумматоров (Р- 1)ой строки матрицы, выходы j -- c: элементов И (j=2,..., )1-1) первого столбца матрицы соединены с входами второго слагаемого сумматоров ())-ых .столбцов первой строки, выход эле- мента И первой строки первого стОлбца матрицы является выходом первого разряда кода произведения устройства, выходы элементов И-НЕ первой группы соединены соответственно с входами первого слагаемого сумматоров (в-1) -ой строки матрицы, выходы элементов И-HE второй группы соединены соответственно с входами второго слагаемого крайних левых сумматоров (1,2,...,»>) строк матрицы, выходы сумматоровРО,Р>,„.,) „,+,»,матрицы являются соответствующими выходами кода произведения устройства, входы переноса сумматоров столбцов 1, ° .., Р -2 первой строки матрицы соединены с шиной логического нуля, а входы переноса сумматоров (И-1)-го и И-го столбцов соединены с шиной логической единицы, выходы переноса сумматоров В-ой строки матрицы, где = 1,..., vn соединены с соответствующими входами сумматоров (+1)-ой строки матрицы, выходы суммы j-ых сумматоров е oé строки матрицы соединены с входами второго слагаемого соответственно (л -1)-ых сумматоров (j+1) -ой строки матрицы, выходы переноса сумматоров 1,..., И -2 стобцов (1)-ой строки матрицы соединены соответственно с входами первого слагаемого сумматоров 2,..., И -1 столбцов, вход переноса сумматора первого столбца {ай+1) строки соединен с шиной логического акуля, знаковые разряды первого и второго сомножителей соединены соответственно с входами первого и второго слагаемых сумматора И-ro столбца (@+1)-ой строки, вход переноса которого соединен с шиной логического нуля устройства.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит элементы И

1-12, первую группу 13 элементов

И-.НЕ 14-17, вторую группу 18 элементов И-НЕ 19-21, сумматоры 22-37.Матрица сумматоров содержит »>+1. строк, в каждой строке, имеется » сумматоров ()> ym).

Устройство работает следующим обраобразом.

Сомножители в виде сигналов параллельного кода поступают на входы х ...х и у,, .,уш элементов

Я

1-12 И и элементов 14-17 Й-НЕ и

19-21(и, N — количество разрядов соответственно первого и второго сомножителей). С выхода элементов И

1-12 и элементов 14-17 И-НЕ и 19-21

1 H1HBJlbl логических произведений вида

1037247

Вниипи Заказ 6011/50 Тираж 706 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4

Х к9 ((<,и; j= q,w) поступают на входы сумматоров, причем сигналы вида хик У и Х„У (1=4,и 3= 3,v) пос-. тупают на входы сумматоров с выходов элементов И-НЕ. При сложении сигналов по вертикальным стобцам на вы- 5 ходахРо,,,p+yg fобразуются сигналы, являющиеся двоичными цифрами в разрядах кода произведения L = ХУ .

Произведение Х9, получаемое на выходах Ро,...,Рщ., выражается формулой 10 б

ХУ=ХиУм X T 2 2 Х (и гм

1 ф ф т ХуД„ + +72 ЧХ„„+2 ), Выходы переносов сумматоров 33, 36 и 37 не используются. Цифра знакового разряда произведения определяется как сумма по модулю два цифр знаковых разрядов сомножителей на сумматоре 37 одновременно с вычислением кода произведения цифр информационных разрядов.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет одновременно с получением кода произведения цифр информационных разрядов определять цифру знакового разряда произведения, что ускоряет получение окончательного результата умножения двух чисел с учетом знака на-время 1 = + 6р, где s время получения суммы в сумматоре, 6 - время образования переноса при суммировании кодов чисел в сумматоре, а это в евою очередь повышает быстродействие устройства.