Устройство для умножения двоичных чисел

Устройство для умножения двоичных чисел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в арифметических устройствах ЦВМ при реализации их, в частности, в виде больших интегральных схем. Цель изобретения состоит в сокращении аппаратурных затрат устройства при больших значениях п (где п - количество двоичных разрядов в сомножителях) за счет сокращения общего количества сумматоров в блоках формирования частичных произведений и суммирования их только в прямых кодах. Устройство для умножения двоичных чисел содержит регистры множителя 1 и множимого 2, блоки 3, 4 формирования частичных произведений, блоки 5, 6 формирования вспомогательных сумм, блоки 7, 8 суммирования частичных произведений и блок 9 вычитания частичных произведений. 1 ил.

ИМОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

17025 А1 (19) 01) д1) y G 06 F 7/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4393841/24-24 (22) 17.03,88 (46) 23.10.Я9. Был. 1) 39 (72) Л.Г.Акулова и В,В,Органов (53) 681.325 (088.8) (56) Карцев М,А,, Брик В.А, Вычислительные системы и синхронная арифметика.-М.: Радио и связь, 1981, с. 174.

Авторское свидетельство СССР

)1 - 732869, кл. G 06 F 7/52, 1977 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИИ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в арифметических устройствах ЦВМ при реализации их, в настности, в виде больших интегральных схем. Цель изобретения состоит в сокращении аппаратурных затрат устройства при больших значениях и (где ив количеСтво двоичных разрядов в сомножителях) за счет сокращения общего количества сумматоров в блоках формирования частичных произведений и суммирования их только в пряьых кодах, Устройство для умножения двоичных чисел содержит регистры множителя 1 и множимого 2, блоки 3, 4 формирования частичных произведений, блоки 5, 6 формирования вспомогательных сумм, блоки 7, 8 суммирования частичных произведений н блок 9 вычитания часC

4 тичных произведении, I ил.

1517025

Изобретение относится к вычислительной техникЕ и предназначено для использования в арифметических устройствах ЦВИ при реализации их, напр;!мер, в виде больших интегральных схем, 5

Цель изобретения состоит н сокрацегагп аппаратурных э атрат устройства при Гол!,ши>(значениях и (где n — количе-! Тро двоичных разрядов B сомно>лтелях), !р

На чертеже представлена структур ая схема для умножения двоичных чи-, сел °

Устройство содержит регистры 1 и

2 множителя и множимого, блоки 3 и 4 15 форкг>гронания частичных произведениИ, блоки 5 и 6 формирования вспомогатель>гых сумм, блоки 7 и 8 суммирования частичных произ ведений, блок 9 вычитания частичных произ ведений, Выходы 2р регистра 1 множителя разделены на первую:гасть 10 выходов, соответствующую младшим двоичным разрядам, вторую часть 11 выходов, соответствующую средним двоичным раз рядагл > и тр е — 25 тью часть 12 выходов, соответствующую старшим двоичным разрядам множителя, Выходы регистра 2 множимого разделены соответственно на первую

13, вторую 14 и третью 15 части, соответствующие младшим, средггим и старшим двоичным разрядам кгножимого, Первый блок 3 формирования частичных произ ведений содержит первую группу входов, состоящую иэ трех частей 16-18, вторую группу входов, состоящую иэ трех частей 9-21, и >>alxopbl > раздепенгые на три части 22-24, Второй блок 4 формирования частичггых произведений также содержит первую группу 40 входов, состоящую иэ трех частей 2527> вторую группу входов, состоящую иэ трех частей 28-30, и выходы, раэделегпгые на три части 31-33, Первый блок 5 формироваг!ия частичных сумм 45 содерыгт входы, разделенньге на три части 3 -36, и выходы, разделенные на. три части 37-39. Второй блок 6 формирова>гггл вспомогательных сумм содержит в-.îäû, разделенные на три части

40-42, и. на!ходы> раэделеннге на три час гп 43-45, Первый блок 7 суммирования !астич>=гх произведений содержит н>(одь>, разделенные на три части 4648 и выходы разделенные на три час»

55 ти 49-51 ° Блок 9 нычитания частичных произведений содержит первую группу входов, разделенную на три части 5254 вторую группу входов разделенную на три части 55-57, и выходы, разделенные на три части 58-60. Второй блг к суммиронания частичных произведений имеет шесть групп 61-66 входов, соответствующих слаг аемым — частичным произведениям, в которых веса младших двоичных разрядов равны 2 округленное до ближайшего большего целого, Выходы 67 блг ка 8 являются выходами устройства, Устройство работает следующим образом, Второй блок 8 суммиронания частичных произведений осуществляет суммирование шести слагаемых — частичных произведений с учетом веса младших разрядов этих слагаемых в соответствии с выражением АВ=а,Ь,2 +а Ь 2 + а Ъ,2 + С,2 + С 2 "+ > tll

+С 2 > где А и  — множимое и множитель; а,, а,, а — m — разрядные двоичные числа, соответствующие младшей, средней и старшей частям двоичных р аз рядов множимого;

Ь,, b, Ьу-ш — разрядные двоичные числа, соответствующие младшей, средней и старшей частям двоичных раэрядон множителя;

С„, С, С вЂ” (2т+1) — разрядные частичные произведения, сформггрованные на первой 58, второй 59 и третьей

60- частях выходов блока 9 вычитания частичных произ ведений, Частичные произведения С„, С > С z представляют собой разность между двоичными числами — уменьшаемыми, поданными на первую 52, вторую 53 и третью 54 части входов первой группы входов блока 9, и двоичными числами — вычитаемымн, поданными на первую 55, вторую 56 и третью 57 части входов второй группы входов этого блока, Уменьшаемые, подаваемые на входы 52-54, представляют собой (2m+2) — разрядные произведения сумм (а,+а ), (Ь,+Ь ), (а +аз)»

X(b +Ü з) и (а,+а (Ь,+Ь ), причем (ш» 1)-! разрядные суммы (а.,+а !) > (а +аз) и (a,+a 3) образуются на выходах 37-39 первого блока 5 формирования вспомогательных сумм, суммы (b +Ь ), (Ь +Ьд) и (Ь,+Ь ) образуются на выходах 43-45 второго блока 6 формирования вспомогательных сумм, а (2m+2) — разрядные произведе-. ния образуются на выходах 31-33 второго блока 4 формирования частичных произведений, Вычитаемые, подаваемые на выходы 55-57 блока 9 >представляют

I 5) 7025 собой (2m+1) — разрядные суммы произведений (à b, +а Ь ) ) (агb г+ эЬ ) и (a,b, +à Ь э ), причем суммы произ ведений формируются на выходах 49-51 первого блока 7 суммированя частичных

5 произведений, а 2m — разрядные произведения а,Ь,, а Ь, и а Ь,- на выходах

22-24 первого блока 3 формирс вания частичных произведений ° Разности С, С и С никогда не принимают отрицательные значения, так как уменьшаемые всегда больше или равны вычитаемым.

Поэтому в устройстве нет необходимос ти в использовании обратных или дополнительных кодов для представления отрицательных чисел. ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для умножения двоичных чисел, содержащее регистры множимого и множителя, первый и второй блоки формирования частичных произведений, первый и второй блоки суммирования 25 частичных произведений, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат при больших значениях и (где п — количество двоичных разрядов в каждом из сомножите- 3О лей), в него внедены первый и второй блоки формирования вспомогательных сумм и блок вычитания частичных произведений, содержащий первую и вторую группы входов, причем выходы регист35 ров множимого и множителя разделены на три части, первые части ныходов этих регистров соответствуют m младшим двоичным разрядам множимого или множителя (где m=n/3, округленное до ближайшего большего), вторые части выходов соответствуют m средним двоичным разрядам, третьи части выходов соответствуют остальным, старшим двоичным разрядам множимого или множителя, входы первой и второй групп входов первого и второго блоков формирования частичных произведений, а также их выходы разделены на три части, причем на первой части выходов каждого иэ этих блоков формируется произведение двоичных чисел, состоящих из двоичных разрядов, поданных на первые части входов первой и второй групп входов к Ного из этих блоков на 55 второй части выходов формируется произведение двоичных чисел, состоящих из двоичных разрядов, поданных на вторые части входов первой и второй групп входов каждого из этих блоков, на третьей части выходов формируется произведение двоичнь|х чисел, состоя-, щих из двоичных разрядов, поданных на третьи части входов каждого из этих блоков, входы и выходы первого и второго блоков формирования нспомогательных сумм и первого блока суммирования частичных проиэведений разделены на три части, причем на первой части выходов каждого иэ этих блоков формируется сумма двоичных чисел, состоящих иэ двоичных разрядов, поданных на первую и вторую части входов каждого из этих блоков, на второй части выходов формируется сумма двоичных чисел, состоящих из двоичных разрядов, поданных на вторую и третью части входов каждого из этих блоков, на третьей части выходов формируется сумма двоичных чисел, состоящих из двоичных разрядов, поданных на первую и третью части входов каждого из этих блоков, входы первой и второй групп входов и ныходы блока вычитания частичных произведений разделены на три части> причем на первой части выходов этого блока формируется р эность между двоичным числом, состоящим иэ двоичных раз! рядов, поданных на первую часть входов первой группы входов этого блока и двоичным числом, состоящим из двоичных разрядон, поданных на первую часть входов второй группы входов этого блока, на второй части выходов блока формируется разность между двоичными числами, состоящими из двоичных разрядов, поданных на вторые части входов первой и второй групп входов этого блока, на третьей части выходов — разность между двоичными числами, состоящими иэ двоичных разрядов, поданных на третьи части вхо— дон первой и второй групп входон этого блока, второй блок суммирования частичных произведений содержит шесть групп входов, причем первая группа входов содержит 2п/3 входов и соответствует слагаемому — частичному произведению, в котором младший двоич-. о ный разряд имеет вес, равный 2, вторая и третья группы входов содержлт по 2n/3 входов каждая и соответствуют слагаемым — частичным произведениЯм, в которых младшие двоичные разряды имеют веса, равные 2 и 2 соответственно, четвертая, пятая и шестая группы входов содержат по 2n/3+! вхо1517025

Составитель Ю, Варакин

Те хр ед Л. Олийнык Корректор В,Кабаций

Редактор О,Юрковецкая

Заказ 6391/51 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. (агарина,101 дов каждая и соответствуют слагаемым частичным произведениям, в которых младшие двоичные разряды имеют веса м п 2t

2, 2 и 2 соответственно, причем первая, вторая и третья части выходов регистра множимого соединены соответственно с первой, второй и третьей частями входов первой группы входов первого блока формирования час-10 тичных прсизведений и с первой, второй и третьей частями входов первого блока формирования вспомо1ательных су»м, первая, вторая и третья части выходов которого подключены соответI ственно к первой, второй и третьей частям входов первой группы входов второго блока формирования частичных произведений, первая, вторая и третья части выходов регистра множителя сое- 20 динены соответственно с первой, второй и третьей частями входов второй группы входов первого блока формироваш я частичных произведений и с первой, второй и третьей частями входов второго блока формирования вспомогательных сумм, первая, вторая и третья части выходов которого соединены соответственно с первой, второй и третьей частями второй группы входов второго блока формирования частичных произ ведений, первая, вторая и третья части выходов которого подключены к первой, второй и третьей частям входов первой группы входов блока вычитания частичных произведений, первая, вторая и третья части выходов первого блока формирования частичных произведений соединены соответственно с первой, второй и третьей группами входов второго блока суммирования частичных произведений и с первой, второй и третьей частями входов первого блока суммирования частичных произведений, первая, вторая и третья части выходов которого соединены соответственно с первой, второй и третьей частями входов второй группы входов блока вычитания частичных произведений, первая, вторая и третья части выходов блока вычитания частичных произведений подключены соответственно к четвертой, пятой и шестой группам входов второго блока суммирования частичных произведений, выходы которого являются выходами устройства,