Устройство для умножения

Устройство для умножения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ, содержащее (п - 1) сумматоров и п групп элементов И ( h - разрядность сомножителей), причем первые входы элементов И каждой группы соединены с входами соответствующих разрядов первого сомножителя устройства, вторые входы элементов И i-й группы соединены с входом ( 1i - i + 1)-го разряда второго сомножителя устройства (i 1, ...,h), выходы элементов И J-й группы ( j 2, ...,п) соединены с первыми входами соответствующих разрядов ( j - 1)-го сумматора , выход элемента И первой группы ( V 1, ..., h - 1) соединен с вторым входом ( k + 1)-го разряда первого сумматора, выход разряда Е -го сумматора ( 1, ..., и - 2) соединен с вторым входом ( 1 + 1)-го разряда (в + 1)-го сумматора, выход переноса Р -го сумматора соединен с вторым входом первого разряда ( « 1)-го сумматора, выход переноса и вькоды разрядов с первого по (п -1)-й (ч - 1)-го сумматора подключены к выходам старших разрядов произведения устройства, выходы п-X разрядов сумматоров и выход h-ro элемента И первой группы подключены к выходам младших разрядов произведения устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет возможности передачи на выходы старших разрядов произведения устройства значения первого сомножителя, оно содержит два элемента И и элемент ИЛИ, причем выход элемента ИЛИ подключен к второму входу первого разряда первого ШЛ сумматора, а входы соединены с выходами первого и второго элементов И, первые входы которых подключены CD к входу управления режимом работы О устройства, а вторые входы подключеHbi к первому входу первого элемента И первой группы и выходу п-го разряда ( fi - 1)-го сумматора соответст ,венно.

е I 1

СОЮЗ СОВО СНИХ

О»»

РЕСПУБЛИК ае ии зло 06F 7 52

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,.

/ ф

»

К АВТОРСКОМУ СВИДДТЕЛЬСТБУ (21) 3455688/18-24 (22) 21.06.82 (46) 15. 10. 84. Бюл. N 38 (72) Е.Ф.Киселев и О.А.Кузина (53) 68 1.325.5(088.8) (56) 1. Преснухин Л.Н. и др. Цифровые вычислительные машины. М., "Высшая школа", 1981, с. ?35, рис. 3.81.

3. Там же, с. 324, рис. 5.9 (прототип).. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УИНОжЕНИЯ, содержащее (и — 1) сумматоров и и групп элементов И (п — разрядность сомножителей), причем первые входы элементов И каждой группы соединены с входами соответствующих разрядов первого сомножителя устройства, вторые входы элементов И i-й группы соединены с входом (Ъ вЂ” i + 1)-го разряда второго сомножителя устройства (1 = 1, ..., ь ), выходы элементов И j-й группы (j = 2, ..., n) соединены с первыми входами соответствующих разрядов (j — i)-го сумматора, выход 1c-ro элемента И первой группы (k = 1, ..., h 1) соединен с вторым входом (k + 1)-го разряда первого сумматора, выход

3-го разряда Р -го сумматора (Р

2) соединен с вторым входом (k + 1)-го разряда (9 + 1)-го сумматора, выход переноса Р -го сумматора соединен с вторым входом первого разряда (3 + 1)-ro сумматора, выход переноса и выходы разрядов с первого по (и -1)-й (и — t)-ro сум" матора подключены к выходам старших разрядов произведения устройства, выходы и -х разрядов сумматоров и выход и -го элемента И первой группы подключены к выходам младших разрядов произведения устройства, отличающееся тем,что, с целью расширения функциональных sosможностей за счет возможности передачи на выходы старших разрядов произведения устройства значения первого сомножителя, оно содержит два элемента И и элемент ИЛИ, причем выход элемента ИЛИ подключен к второ- Я му входу первого разряда первого сумматора, а входы соединены с выходами первого и второго элементов

И, первые входы которых подключены к входу управления режимом работы устройства, а вторые входы подключены к первому входу первого элемента

И первой группы и выходу и -го разряР а (h — 1)-ro сумматора соответст,венно.

1119007

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано при построении цифровых устройств, алгоритм работы которых требует выполнения с высоким 5 быстродействием следующих трех операций по п -разрядным кодам двух операндов: операции умножения с формированием полного 2л-разрядного произведения; операции умножения с усечением и округлением произведения до и разрядов; операции передачи значения первого сомножителя на выходы старших разрядов произведения устройства. 15

Известно устройство для умножения, образованное четырьмя постоянными запоминающими узлами и пятью сумматорами, причем разрядность каждого из сумматоров равна n/2, а каждый 20 из постоянных запоминающих узлов содержит адресные входы и разрядные выходы 1 ).

Недостатки данного устройства заключаются в ограниченности его функциональных возможностей (это устройство может выполнять только операцию умножения) и значительной емкости его памяти (величина емкости п 2 30 его памяти составляет и 2 бит), что обуславливает большую трудоемкость программирования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для умножения, содержащее

C и — i) сумматоров и и групп элементов И (n -разрядность сомножителей), причем первые входы элементов

И каждой группы соединены с входами соответствующих разрядов первого сомножителя устройства, вторые входы элементов И i -й группы соединены в входом (n — i + 1)-го разряда второго сомножителя устройства (1, ..., n), выходы элементов И

j-й группы { ) = 2, ..., n) соединены с первыми входами соответствующих .разрядов (j — 1)-го сумматора, выход М-го элемента И первой группы (% = 1, ..., и — 1) соединен с вторым входом (1c + 1)-го разряда пер вого сумматора, выход В-ro разряда

F-ro сумматора ((= 1, ..., n — 2) соединен с вторым входом (1< + 1)-ro разряда (f + 1)-го сумматора, вы- Я ход переноса Р -ro сумматора соединен с вторым входом первого разряда ((+ 1)-го сумматора, выход перено-, са и выходы разрядов с первого по (n — 1) -й (n - 1) -ro сумматора подключены к выходам старших разрядов произведения устройства, выходы ь-х разрядов сумматоров и выход п -го элемента И первой группы подключены к выходам младших разрядов произве" дения устройства f ?)

Недостаток этого устройства заключается в ограниченности его функциональных возможностей, поскольку оно может выполнять лишь операции умножения с образованием полного и усеченных произведений.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства для умножения за счет возможности передачи на выходы старших разрядов произведения устройства значения первого сомножителя.

Цель достигается тем, что устройство для умножения, содержащее (ь1) сумматоров и и групп элементов

И (n -разрядность сомножителей, причем первые входы элементов И каждой группы соединены с входами соответствующих разрядов первого сомножителя устройства, вторые входы элементов

И i-й группы соединены с входом { n

i + 1)-го разряда второго сомножителя устройства (1 = 1, ..., и ), выходы элементов И 1 -ой группы (j

2, ..., n ) соединены с первыми входами соответствующих разрядов (J — 1)-го сумматора, вьмод lc го элемента И первой группы (k = 1,... л — 1) соединен с вторым входом (1< + 1)-ro разряда первого сумматора, выход 1 -го разряда 1 -ro сумматора (0 = 1, ..., и — 2) соединен с вторым входом (k + 1)-го разряда (1 + 1)-го сумматора, вьмод перено са 0 -го сумматора соединен с вторым входом первого разряда (3 +

+ 1)-i o сумматора, выход переноса и выходы разрядов с первого по (и

1)-й (.n — 1)-го сумматора подключены к выходам старших разрядов llpo изведения устройства, выходы и -х разрядов сумматоров и выход и -го элемента И первой группы подключены к вьмодам младших разрядов произведения устройства, содержит два элемента И и элемент ИЛИ, причем выход элемента ИЛИ подключен к второму входу первого разряда первого сумматора, а входы соединены с выходами первого и второго элементов И, пер1119007

40 коды, вырабатываемые на выходах 27 и 28 соответственно, 2 1=Х с". 2

1=1

2п и Ф26= c+2

1=11+«

При этом элементы И 1-10 формирул ют частичные произведения вида o«b вые входы которых подключены к вхолу управления режимом работы устройства, а вторые входы подключены к первому входу первого элемента И первой группы и выходу и -го разряда (11 — 1)-го сумматора соответственно.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для уьжожения, выполненная для л = 10.

Устройство содержит элементы И 1- 10

-10 групп, сумматоры 11-19, элементы И 20 и 71 элемент ИЛИ 22, входы

23 и 24 первого и второго сомножите1лей, вход 25 управления режимом работы устройства, вход 26 переноса t5 сумматора 19, выходы 27 старших разрядов-произведения, выходы 28 младших разрядов произведения устройства, выход 29 элемента ИЛИ 22.

На входы 23 и ?4 подаются ю -раз- 20 рядные коды а и Ь (n = 10), а на входы 25 и 26 — управляющие сигналы

П25 и П26, по которым устройство активизируется на выполнение одной из трех операций. 25

При выполнении первой операции (П25 = П26 = О) на выводах 27 и 28 вырабатывается ?>-разрядный код с " полного произведения по алгоритму

Горнера: 30

1 =аЬ=((...(«Ь„)2 + «Ь„„)2 +...+

+с" Ьа)2 "+ ««Ь„)2 "=ФЛ+ гд с " > p+2 аесЕ ««.2,Ь "Х Q,2 - 35

i-« 11s« 3s1 с.,««.,Ь - разрядные цифры 1 -го

1 1 л разряда кодов с, а,Ь, соответственно, суммирование которых со сдвигом вправо производится сумматорами 11-19.

При выполнении второй операции (П25=0, П26=1) на выходе 27 вырабал тывается код с усеченного произв % ведения кодов с«и Ь с округлением на основе соотношения

h и

i-- « 1 + 1; 1 1 «О где 5 — значение сигнала на выходе

9 девятого разряда сумматора 18.

При э том доб авл ение еди ницы в ь-й разряд получаемого произведения происходит при (а,р Ь,Ю 5 э ) П26 1.

Третья операция выполняется при

П25 = 1, П26 = О, < = 1 — 2", когда справедлива система выражений ,.0+5,} П2Ь, 211

+-. Е с+ 2- = и " 2 "

js«

c 2 s««-2

:Е ..1 1

211 .Е с 2 =2 "(1-1)

1sh4 « ! из которой следует, что

Ф л

= C „+„= 0 при а = О или

05 (с«<1- 2", + Л .,-11

С„ .,=с„ „= 1 при 0,5Ъа3 2

Поэтому на выходе 27 вырабатывается код и

Ф27 = с = а = .с";2 + 2 П29, 1=« где П29 = (c "„,„÷ а ) П25 — логический сигнал, снимаемый с выхода

29 элемента ИЛИ 22.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в том, что предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обладает более широкими функциональными нозможностя,ми при незначительных дополнительных затратах оборудования.!

119007

Составитель А.Клюев

Редактор И.Циткина Техред М.Надь Корректор,tt.Ëåîíòþê

Заказ 7454/36 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПИП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4