Устройство для умножения

Устройство для умножения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ, содержащее регистры множимого, мнолмтеля и результата, блок формирования частичных произведений, блок суммирования частичных произведений, первьй блок поразрядного накопления переносов и сумматор с распространением переносов, причем выходы регистров множимого и множителя соединены соответственно с первой и второй группами входов блока формирования частичных произведений, первая группа выходов которого подключена к первой группе входов блока суммирования частичных произведений, первая группа выходов которого подключена к первой группе входов сумматора с распространением переносов, к второй группе входов которого подключены выходы первогоблока поразрядного накопления переносов, входы которого подключены к второй группе выходов блока суммирования частичных произведений, выходы сумматора с распространением переносов подключены к входам регистра результата , отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет ум (Л , ножения чисел с разрядностью (п - разрядность множимого и множителя , роснование системь счисления ) . устройство содержит второй блок поразрядного накоштения переносов , причем вторая группа выходов блока формирования уастичных произведений подключена к входам второго блока поразрядного накопления пере-. 1C носов, выходы которого подключены к со второй группе входов блока суммирования частичных произведений.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗСЮ G 06 F .7/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3640823/24-24 (22) 22. 07. 83 (46) 15. 12.84 . Бюл. ¹ 46 (72) Е.И. Брюхович, С.Л. Ротарь и Л.Г. Руснак (71) Кишиневский политехнический институт им. С. Лазо (53) 681.325 (088.8) (56) 1. Заявка ФРГ ¹ 2034841, кл. G 06 F 7!38. опублик. 1973, 2. Авторское свидетельство СССР № 974370, кл. G 06 F 7/52, 1981.

3. Авторское свидетельство СССР № 739531, кл. G 06 F ?/52, 1976 (прототип) ° (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ, содержащее регистры множимого, мно,жителя и результата, блок формирования частичных произведений, блок суммирования частичных произведений, первый блок поразрядного накопления переносов и сумматор с распространением переносов, причем выходы регистров множимого и множителя соединены соответственно с первой и второй группами входов блока формирования частичных произведений, первая.„Я0„„,1129607 группа выходов которого подключена к первой группе входов блока суммирования частичных произведений, первая группа выходов которого подключена к первой группе входов сумматора с распространением переносов, к второй группе входов которого подключены выходы первого блока поразрядного накопления переносов, вхоцы которого подключены к второй группе выходов блока суммирования частичных произведений, выходы сумматора с распространением переносов подключены к входам регистра результата, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет ум, ножения чисел с разрядностью > 6р (n — разрядность множимого и множителя, р — основание системы счисления)> устройство содержит второй блок поразрядного накопления переносов, причем вторая группа выходов блока формирования частичных произведений подключена к входам второго блока поразрядного накопления пере-. носов, выходы которого подключены к .второй группе входов блока суммирова- ния частичных произведений.

1 112960

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при умножении чисел.

Известно устройство, в котором выполнение арифметических и логи5 ческих операций осуществляется путем о бр аще ния к матрице t 1 ).

Недостатком данного устройства,является большое время выполнения операции умножения, значительную часть которого составляет время распространения переноса между разрядами.

Известно также устройство для ум" ножения, содержащее регистры множимого, множителя и результата, блок суммирования частичных произведений, блок накопления переносов, сумматор, блок накопления коэффициентов и блок суммирования коэффициентов и переносов(2).

Недостатком этого устройства является возможность умножения чисел с разрядностью только и < с(р+2}/2 (n разрядность числа; р — основание системы счисления).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для умножения, содержащее регистры множимого, множителя и результата, блок формирования частичныжпроизведений, блок суммирования частичных произведений, блок поразрядного накоплени переносов и сумматор с распространением переносов, причем выходы регистров множимого и множителя соединены с первой и второй группами входов блока формирования частичных произведений, входы. блока суммирования частичных произведений подключены к первой группе выходов блока формирования частичных произведений, первая группа входов:сумматора с распространением переносов подключена к первой группе выходов блока суммирования частичных произве-4> дений, вторые группы выходов блоков формирования частичных произведений и суммирования частичных произведений подключены к входам блока поразрядного накопления переносов, выходы которого подключены к второй группе входов сумматора с распространением переносов, выходы которого соединены с входами регистра результата f3).

Недостатком данного устройства 55 являются низкие функциональные возможности, которые сводятся к умножеЬ нию чисел только с разрядностью

Р+2 с

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет умножения чисел с разрядностью и < р(р — разрядность множимого и множителя; p — основание системы счисления). .Поставленная цель достигается тем, что устройство для умножения, содержащее регистры множимого, множителя и результата, блок формиро— вания частичных произведений, блок суммирования частичных произведений, первый блок поразрядного накопления переносов и сумматор с распространением переносов, причем выходы ре— гистров множимого и множителя соединены соответственно с первой и второй группами входов блока формирования частичных произведений, первая группа выходов которого подключена к первой группе входов блока суммирования частичных произведений, первая группа выходов которого под— ключена к первой группе входов сумматора с распространением переносов, к второй группе входов которого подключены выходы первого блока поразрядного накопления переносов, входы которого подключены к второй группе выходов блока суммирования частичных произведений, выходы сумматора с распространением переносов подключены к входам регистра результата, содержит второй блок поразрядного накопления переносов, причем вторая группа выходов блока формирования частичных произведений подключена к входам второго блока поразрядного накопления переносов, выходы которого подключены к второй группе входов блока суммирования частичных произведений.

На чертеже представлена блок-схема устройства для умножения.

Устройство содержит регистр 1 множимаго, регистр 2 множителя, блок

3 формирования частичных произведений, блок 4 поразрядного накопления переносов, блок 5 суммирования частичных произведений, блок 6 поразрядного накопления переносов, сумматор 7 с распространением переносов, регистр 8 результата. Блок 3 формирования частичных произведениИ содержит матрицу формирования правых и левых частей частичных произведений и сумматоры с сохранением

3 11296 переносов, блок 5 суммирования частичных произведений и блоки 4 и 6 поразрядного накопления переносов содержат сумматоры с сохранением переносов и сумматоры беэ образования переносов соответственно, построенные по многоуровневой схеме, структура данных блоков аналогична структуре блоков известного устройства. 10

Устройство для умножения работает следующим образом.

Сигналы, с 1ответствующие значениям множимого и множителя, поступают с выходов регистров 1 и 2 на входы блока 3 формирования частичных произведений, на выходах которого формируются сигналы, соответствующие результату умножения; каждого разряда множимого на каждый разряд множителя. При этом на первой группе выходов блока 3 образуются сигналы, соответствующие значениям частичных произведений в каждом разряде а на второй группе его

25 выходов образуются сигналы переносов в соседний старший разряд. Сигналы, соответствующие значениям частичных произведений в данном разряде, поступают на входы блока 5, в котором производится их сложение. При этом сигналы переносов в соседний старший разряд, возникающие на каждом из уровней, поступают на вторую группу выходов блока 5. С второй группы выходов блока 3 сигналы, со.

-ответствующие единицам переносов из каждого разряда в соседний старший разряд, возникающие при формировании частичных произведений, 40 поступают на входы блока 4. Сигналы, соответствующие переносам, накопленным в блоке 4, поступают с его выходов на вторую группу входов блока

5. Сигналы с второй. группы выходов блока 5 поступают на входы блока 6.

Сложение частичных произведений в блоке 5 и накопление переносов з блоках 4 и 6 осуществляются практически одновременно. Зйачения сумм

50 каждого разряда, образованные на первой группе выходов блока 5, и переносов в соседний старший разряд, накопленных в блоке 6, суммируются на сумматоре 7 с распространением переносов. С выхода сумматора 7 ре55 эультат поступает в регистр 8 результата.

07 4

Для больших оснований систем счисления (р 2) частичные произведения состоят из правых и левых частей. Их общее число в блоке 3 (при. максимальной разрядности сомножителей n = p) равно 2 р причем для каждого разряда оно не превышает 2р-1, Следовательно, при окончательном формировании частичных произведений (сложение правых и левых частей) на каждый разряд приходится в худшем случае (р-1) пар слагаемых и одно слагаемое без пары..

При сложении единицу переноса в следующий разряд может выработать только каждая иэ (р-1) пар. Таким образом, количество единичных сигналов переноса на второй группе выходов блока 3 в каждый разряд не превышает (р-1) и накопление этих переносов в блоке 4 осуществляется без возникновения новых переносов.

На первую группу входов блока 5 поступают сигналы, соответствующие значениям р чисел — частичных произведений, сформированных в блоке 3, на вторую группу входов блока 5 поступает еще одно число, соотв ф ствующее накопленным переносам в блоке 4, т.е. в блоке 5 суммируются (р+1) число.

При сложении 1р+1) числа в одном разряде образуются не более (р-1) переноса единицы в следующий старший разряд.

Таким образом, в блоке 6 накопление переносов, возникших в блоке Б в процессе суммирования (р+1) числа" осуществляется без возникновения новых переносов.

Иэ сказанного следует, что умножение в предлагаемом устройстве выполняется за время, не превосходящее время умножения в прототипе. Вместе с тем предварительное суммирование переносов, накопленных во введенном втором блоке поразрядного накопления переносов 4, к образовавшейся сумме частичных произведений в блоке 5 позволяет выполнить умножение чисел с разрядностью и 6р,. что существенно расширяет функциональные возможности и область применения устройства для умножения.

1129607

Составитель А. Клюев

Техред Л.Коцюбняк Корректор В. Гирняк

Редактор М. Петрова

Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изоберетний и открытий

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

Заказ 9454/39

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