Арифметическое устройство

Арифметическое устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и позволяет обрабатывать данные, представленные в различных форматах. Целью изобретения является повышение производительности. Арифметическое устройство содержит блок 1 местной памяти, умножитель 2, блок 3 сдвига вправо, арифметико-логический блок 4 мантисс, преобразователь 5.количества старших нулей в (Л Фиг. /

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОцИАлистичЕСНИх

РЕСПУБЛИН (19) (11) j51)5 С 06 F 7/38

ВБЯ33Я6 й63

i5 3!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ СЛ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4683071/24 (22) 24 ° 04.89 (46) 07 05 ° 91. Бюл. ¹ 17 (72) Л.Л.Малышева, В.М. Елагин и А.В.Лупин (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ,№ 1367012, кл. Г 06 F 7/38, 1985.

Процессор ЕС 2366, Техническое описание, ч. 3. — М., 1983, с. 21-24, рис. 4.2.

РбббИббХЮб бИбОУУ1бб

2 (54) АРИФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к вычислительной технике и позволяет обрабатывать данные, представленные в различных форматах. Целью изобретения является повьппение производительности.

Арифметическое устройство содержит блок 1 местной памяти, умножитель 2, блок 3 сдвига вправо, арифметико-логический блок 4 мантисс, преобразова5 рших нулей в двоичный код, блок Ь сдвига влево, четыре мультиплексора 18 . 1, 18 . 2, и 20, восемь блоков 8-15 буферных регистров, два коммутатора 21.1 и

1647557

21. 2, преобразователь 16 дополнительного кода в прямой код, арифметичес-. кий блок 7 порядков и элемент ИЛИ 17 с соответствующими связями. 22 ил .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении специализированных быстродействующих вычислительных

1 устройств. 15

Целью изобретения является повьппение производительности.

На фиг. 1, представлена структурная схема арифметического устройства; на фиг. 2 — структурная схема блока 20 сдвига вправо; на фиг. 3 — структурная схема арифметико-логического блока мантисс; на фиг. 4 — структурная схема преобразователя количества старших нулей в двоичный код; на фиг. 5 — 25 структурная схема блока сдвига влево; на фиг. 6 — структурная схема арифметического блока порядков; на фиг. 7—

14 — структурные схемы первого, третьего, восьмого, четвертого, пятого, 30 шестого, седьмого и второго блоков буферных регистров соответственно; на фиг. 15 — структурная схема преобразователя дополнительного кода в прямой код; на фиг. 16 — структурная схема первого (второго) коммутатора; на фиг. 17 — 19 — временная диаграмма сигналов на тактовых входах устройства при выполнении арифметическим уст-. ройством операции вида Х=А В+С над 40 комплексными числами, представленными в формате с гибридной плавающей запятой; на фиг. 20 — 22 — временная диаграмма сигналов на тактовых входах устройства при выполнении опера- 15 ции вида Х=А4В+С над вещественными числами удвоенной точности, представленными в формате с плавающей запя" той.

Арифметическое устройство (фиг.1) содержит блок I местной памяти, умножитель 2, блок 3 сдвига вправо, арифметико-логический блок 4 мантисс, преобразователь 5 количества старших нулей в двоичный код блок 6 сдвига влево, арифметический блок 7 порядков, первый блок 8 буферных регистров, третий блок 9 буферных регистров, восьмой блок 10 буферных регистров, с четвертого по седьмой блоки

11 — 14 буферных регистров, второй блок 15 буферных регистров, преобразователь 16 дополнительного кода в прямой код, элемент ИЛИ 17, первый и второй мультиплексоры 18.1 и 18.2, третий мультиплексор 19, четвертый мультиплексор 20, первый и второй коммутаторы 21.1 и 21.2, второй и первый информационные двунаправленные входы 22 и 23 блока 1 местной памяти, с первого по третий информационные входы 24-26 блока 8 буферных регистров, первый и второй выходы 27 и 28 блока 8 буферных регистров, выходы 29 и 30 старших и младших разрядов выхо-. да умножителя 2, второй и первый информационные входы 3 1 и 32 и выход 33 мультиплексоров 18.1 (18.2), с первого по третий информационные входы 34-36 и первый, второй выходы 37 и 38 блока 9 буферных регистров, первый и второй информационные входы 39 и 4 1, управляющий вход 41, второй и первый выходы 42 и 43 коммутатора 21.1 (21.2), информационный вход 44, вход

45 задания величин сдвига и выход 46 блока 3 сдвига вправо, с первого по третий информационные входы 47-49, первый и второй выходы 50 и 51 блока

10 буферных регистров, первый и второй выходы 52 и 53 арифметико-логического блока 4 мантисс, вход 54 преобразователя 16 дополнительного кода в прямой код, второй информационный вход

55 и выход 56 мультиплексора 19, информационный вход 57 и выход 58 блока 12 буферных регистров, второй и первый выходы 59 и 60 преобразователя 5 количества старших нулей в двоич" ный код, первый и второй информационные входы 61 и 62, вход 63 задания величины сдвига, первый и второй выходы

64 и 65 блока Ь сдвига влево, первый и второй выходы 66 и 67 блока 14 буферных регистров, первый и второй входы 68 и 69 элемента ИЛИ 17, управляющий вход 70 мультиплексора 20, второй и третий информационные вхо164755

40 ды 71 и 72, с первого по третий выходы 73 — 75 блока 15 буферных регистров, второй и первый выходы 76 и 77 арифметического блока 7 порядков, первый информационный вход 78 и выход

79 мультиплексора 20, входы 80-83 разрядов первого адресного входа, входы

84-87 разрядов второго адресного входа, первый вход 88 разрешения записи, первый вход 89 разрешения считывания, первый вход 90 выбора, второй вход 91 разрешения записи, второй вход 92 разрешения считывания и второй вход 93 выбора блока 1 местной памяти, вход 94 синхронизации устройства, с первого по третий входы 95-97 разрешения записи и с первого по четвертый входы 98-101 разрешения считывания блока 8 буферных регистров, 20 управляющий вход 102 мультиплексора

18.1 (18.2),.с первого по восьмой входы 103-1 IO разрешения загиси и с первого по четвертый входы 111 114 разрешения считывания блока 9 буфер- 25 ных регистров, вход 115 разрешения коммутатора 21.1 (21.2), вход 116 задания режима и вход 117 блокировки блока 3 сдвига вправо, с первого по восьмой входы 118-125 разрешения запи- 30 си, с первого по четвертый входы 126129 разрешения считывания и вход 130 блокировки блока 10 буферных регистров, вход 131 задания вида операции, первый и второй входы 132 и 133 задания режима арифметико-логического блока 4 мантисс, первый и второй входы

134 и 135 разрешения записи и выход

136 разрешения считывания блока 11 буферных регистров, вход 137 задания режима преобразователя 16 дополнительного кода в прямой код, управляющий вход 138 мультиплексора 19, первый и второй входы 139 и. 140 разрешения записи и выход 141 разрешения счи- 45 тывания блока 12 буферных регистров, вход 142 задания режима преобразователя 5 количества старших нулей в двоичный код, с первого по третий входы

143-145 разрешения записи, первый и 50 второй входы 146 и 147 разрешения считывания и вход 148 блокировки блока

13 буферных регистров, вход 149 разрешения и вход 150 блокировки блока 6 сдвига влево, с первого по четвертый 51 входы 151-154 разрешения записи, первый и второй входы 155-156 разрешения считывания блока 14 буферных perH,стров, с первого по девятый входы 1577 6

165 разрешения записи, с первого по шестой входы 166 †1 разрешения считывания и вход 172 блокировки блока

15 буферных регистров, вход 173 задания вида операции, первый и второй входы 174 и 175 задания режима и вход

176 переноса арифметического блока 7 порядков, седьмой и восьмой входы 177 и 178 разрешения считывания блока 15 буферных регистров.

Блок 3 сдвига вправо (фиг.2) содер- о жит матричный сдвигатель 179 вправо, управляющий вход 180 матричного сдви-гаталя 179 вправо, группу элементов

И 181, выходы 182-185 разрядов выхода матричного сдвигателя 179 вправо, регистр 186 управляющей информации, регистр 187, группу элементов ИЛИ !88, мультиплексоры 189-192, элементы И

193 и 194, элементы HF. 195 и 196, информационный вход t97 матричного сдвигателя 179 вправо, причем вход знакового разряда входа 44 соединен с выходом знакового разряда выхода 46, входы значащих разрядов входа 44 соединены с входом 197, выход 182 (разряды

15-26 выхода матричного сдвигателя 179 вправо) соединен с первым информационным входом мультиплексора 190, выход 183 (разряды 1-10) — с вторым информационным входом мультиплексора 190, выход 184 (разряды 3-14) — с первыми входами элементов ИЛИ 188 группы, выход 185 (разряды 1-14) — с первым информационным входом мультиплексора 189, второй информационный вход мультиплексора t89 соединен с входом нулевого потенциала устройства, выход мультиплексора 189 соединен с первым информационным входом мультиплексора 192, выход мультиплексора 190 соединен с информационным входом регистра 187, выход которого соединен с вторыми входами элементов ИЛИ

188 группы, выходы с первого по десятый разрядов выхода регистра 187 сое.-, динены с входами соответствующих разрядов второго информационного входа мультиплексора 191, первый информационный вход и выход которого соединены с выходами элементов ИЛИ 188 группы и с входами младших разрядов второго информационного входа мультиплексора

192, входы двух старших разрядов вторых информационных входов мультиплексоров 190-192 соединены с входом нулевого потенциала устройства, выход мультиплексора 192 является выходом 46

1647557 блока 3 сдвига вправо, выход регистра 186 управляющей инАормации соединен с первыми входами элементов И 18 1 группы, выход старшего элемента И 181 группы соединен с управляющими входами мультиплексоров 189 — 191, выходы младших элементов И 181 группы соединены с управляющим входом 180 матричного сдвигателя 179 вправо, вход 94 соединен с первыми входами элементов

И 193 и 194, вход 115 соединен с вторым входом элемента И 193, выход которого соединен с входом разрешения записи регистра 186, вход 116 соединен с управляющим входом мультиплексора 192 и через элемент НЕ 195 соединен с вторым входом элемента И 194, выход которого соединен с входом разрешения записи регистра 187, вход 117 20 через элемент HE 196 соединен с вторыми входами элементов И 181 группы.

Арифметико-логический блок 4 мантисс (фиг. 3) содержит сумматор 198, с первой по третью группы элементов НЕ 25

199-201, с первого по третий узль1 202204 прибавления переноса, с первого по шестой мультиплексоры 205 — 210, регистр 211, с первого по третий триггеры 212 — 214, элемент ИСКЗЮЧАИЩЕЕ 30

ИЛИ 215, с первого по третий элементы И 216 — 218, элемент. HE 219, причем вход 50 соединен с первым инАормационным входом мультиплексора 207, вход знакового разряда входа 50 соединен с первым входом элемента И 216 и с входом знакового разряда информационного входа узла 202 прибавления переноса, входы значащих разрядов входа 50 через элементы HE 199 группы 40 соединены с входами разрядов инАормационного входа узла 202 прибавления переноса, вход знакового разряда входа 51 соединен с первым входом элемента ИСКЛИЧАИЩЕГ ИЛИ 215, входы значащих разрядов входа 51 соединены с первым инАормационным входом мультиплексора 208 и через элементы ИЕ 200 группы - с входами соответствующих разрядов узла 203 прибавления переноса, выход которого и выход узла 202 прибавления переноса соединены с вторыми инАормационными входами мультиплексоров 208 и 207 соответственно, выходы переноса из третьего числового разряда узлов 202 и 203 прибавления переноса соединены с инАормационными входами триггеров 212 и 213 соответственно, выходы которых соединены с вторыми информационными входами мультиплексоров 205 и 206 соответственно, первые инАормационные входы мультиплексоров 205 и 206 соединены с входом единичного потенциала устройства, а выходы их соединены с входами переноса узлов 202 и 203 прибавления переноса соответственно, выход элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 215 соединен с входами знаковых разрядов первого инАормационного входа мультиплексора 208 и информационного входа узла 203 прибавления переноса, с управляющим входом мультиплексора 208, выход элемента И 216 соединен с управляющим входом мультиплексора 207, выход мультиплексора 207 соединен с входом первого слагаемого сумматора 198> выход мультиплексора 208 соединен с первым информационным входом мультиплексора

209, выход которого соединен с входом второго слагаемого сумматора 198, выход суммы сумматора 198 является выходом 53 ариАметико-логического блока мантисс и соединен с первым инАормационным входом мультиплексора 210, выход знакового разряда выхода суммы сумматора 198 соединен с первым входом элемента И 218 и с входом знакового разряда инАормационного входа узла 204 прибавления переноса, выходы значащих разрядов выхода суммы сумматора 198 соединены через соответствующие элементы HE 201 группы с входами соответствующих разрядов инАормационного входа узла 204 прибавления пере" носа, вход переноса которого соединен с входом единичного потенциала устройства, выход переноса из третьего значащего разряда выхода суммы сумматора 198 соединен с инАормационным входом триггера 214, выход которого соединен с первым входом элемента И

217, выход элемента И 217 соединен с входом переноса в младший разряд сумматора 198, выход узла 204 прибав" ления переноса .соединен с вторым информационным входом мультиплексора .

210, выход которого является выходом

52 арифметико-логического блока мантисс, выходы двух старших числовых разрядов выхода мультиплексора 210 соединены с инАормационным входом регистра 21 1, выход элемента И 2 18 соединен с управпякш1им входом мультйплексора 210, выход регистра 211 соединен с входами младших разрядов второго информационного входа мультиплек9

164755 сора 209, входы сттар1п х разрядов второго информационного входа мультиплексора 209 соединены с входом нулевого потенциала устройства вход 131 соедиь

5 нен с вторым входом элемента ИСКЛИЧАИЩЕЕ ИЛИ 215, вход 94 соединен с входами разрешения записи регистра 211 и триггеров 212-214, вход 132 соединен с вторым входом элемента И 217, с управляющими входами мультиплексоров 205 и 206, вход 133 соединен с управляющим входом мультиплексора 209, через элемент НЕ 219 — с вторыми входами элементов И 216 и 218.

Преобразователь 5 количества старших нулей в двоичный код (фиг. 4) содержит группу шифраторов 220, каждый из которых содержит элементы НЕ 221, элементы И 222, элемент И-HF. 223, 20 элемент И 224 и элемент И-НЕ 225, группу элементов И 226, группу элементов И 227, элемент ИЛИ 228, коммутатор 229, элемент НЕ 230, элемент И-НЕ 231, группу элементов

ИЛИ 232, вход 233 знакового разряда входа 58, триггер 234, причем вход

233 соединен с выходом знакового разряда выхода 59, входы значащих разрядов входа 58 соединены с информаци- 30 онным входом коммутатора 229, выходы разрядов выхода которого соединены с выходами соответствующих разрядов выхода 59 и соответственно с входами разрядов входов шифраторов 220 группы, выход восьмого элемента И 226

35 группы соединен с информационным входом триггера 234, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ

231, выход которого соединен с первыми входаьы элементов И 227 группы, вторые входы которых соединены соответственно с выходом третьего элемента И 226 группы и выходами элементов

ИЛИ.232 группы, выходы элементов И

227 группы являются выходами разрядов выхода 60, вход 94 соединен с первым входом элемента И 228, выход которого соединен с входом разрешения записи триггера 234, вход 142 соединен с управляющим входом комму-. татора 229, с вторым входом элемента

И-НЕ 231 и через элемент НЕ 230 - с вторым входом элемента И 228.

Блок 6 сдвига влево (фиг. 5) содержит матричный сдвигатель 235 вле- . во, регистр 236 управляющей информации, группу элементов И 237, мультиплексор 238, элемент И 239 и элемент

l0

HE 240, причем вход знакового разря— да в .îäà 61 соединен с выходами зна- ковых разрядов выходов 64 и 65, входы значащих разрядов входов 61 и 62 соединены соответственно с входами старших и младших разрядов информационного входа сдвигателя 235, выходы 241 (разрядов 1 — 12), 242 (разрядов 3-14) и 243 (разрядов -13 — 24) выхода сдвигателя 235 соединены соответственно с входами разрядов первого и второго информационных входов мультиплексора

238 и с выходами значащих разрядов выхода 65, вход 63 соединен с информационным входом регистра 236, выходы разрядов которого соединены с первыми входами элементов И 237 группы, выходы которых соединены с входами разрядов управляющего входа сдвигателя 235, выходы разрядов мультиплексора 238 являются выходами значащих разрядов выхода 64, выходы 94 и 149 соединены с первым и вторым входами элемента И 239, выход которого соединен с входом разрешения записи регистра 236, вход 150 соединен через элемент НЕ 240 с вторыми входами элементов И 237 и с управляющим входом мультиплексора 238.

Арифметический бло . 7 порядков (фиг. 6) содержит сумматор 244, с первой по третью группы элементов НЕ

245 — 247, с первого по третий узлы

248 — 250 прибавления переноса, с первого по пятый мультиплексоры 251

255, первый и второй элементы ИСКЛИЧАПЩЕЕ ИЛИ 256 и 257, причем вход 23 соединен с первьми информационными входами мультиплексоров 251 и 254, вход его знакового разряда соединен с входом знакового разряда информационного входа узла 248 прибавления переноса и с управляющим входом мультиплексора 251, входы числовых разрядов входа 73 соединены с входами элементов НЕ 245 группы, вход 74 соединен с вторым информационным входом мультиплексора 254, вход знакового разряда входа 74 соединен с первым входом элемента ИСКЛИЧАИЩЕЕ ИЛИ 256, входы значащих разрядов входа 74 соединены с входами соответствующих разрядов первого информационного входа мультиплексора 252 и с входами элементов НЕ 246 группы, выходы элементов

НЕ 245 и 246 групп соединены со входами значащих разрядов информационными входами узлов 248 и 249 прибавлеIJ 164755 ния переноса соответственно, выходы которых соединены с вторыми информационными входами мультиплексоров 251 и 252 соответственно, входы переноса узлов 248 — 250 прибавления перенося

5 соепинены с входом единичного потенциала устройства, выход элемента ИСКПЮЧАИЩЕЕ ИЛИ 256 соединен с входами знаковых разрядов первого информацион- 10 ного входа мультиплексора 252 и информационного входа узла 249 прибавления переноса, выходы мультиплексора 251 и 252 соединены с входами слагаемых сумматора 244, выход которого соеди" нен с первым инАормационным входом мультиплексора 253, выход знакового разряда выхода сумматора 244 соединен с первым входом элемента ИСКПИЧЛ10ЩЕЕ

ИЛИ 257, с входом разряда инАормацион- 20 ного входа узла 250 прибавления переноса и с управляющим входом мультиплексора 253, выходы значащих разрядов выхода сумматора 244 соединены с входами элементов НЕ 247 группы, выхо- gg ды которых соединены с входами соответствующих разрядов инАормационного входа узла 250 прибавления переноса, выход которого соединен с вторым информационным входом мультиплексора 253, выход элемента ИСКЛЮЧА16 1ЕЕ

ИЛИ 257 соединен с управляющим входам мультиплексора 254, выход которого соединен с вторым информационным входом мультиплексора 255, выход мультиплексора 253 является выходом 77

35 арифметического блока 7 порядков и соединен с первым инАормационным входом мультиплексора 255, выход которого является выходом 76 ариАметическо" 40 го блока 7 порядков, входы 173-176 которого соединены соответственно с вторым входом элемента ИСКЛНЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 256, с управляющим входом мультиплексора 255, с вторым входом элемента ИС1<ЛЮЧА10ЩЕЕ ИЛИ 257 и с входом переноса во второй младший разряд сумматора 244.

Первый блок 8 буАерных регистров (фиг. 7).содержит четыре регистра

258 — 261, мультиплексор 262, два мультиплексора 263.1 и 263.2, три элемента И 264.1-264.3, элемент ИЛИ 265 и элемент НЕ 266, причем вход 24 соединен с первым информационным входом 55 мультиплексора 262 и с входом регист-. ра 260, вход 25 соединен с инАормационными входами регистров 259 и 261, вход 26 соединен с вторым информацион7 12 ным входом мультиплексора 262, выход которого соединен с информационным входом регистра 258, выходы элементов

264 .1-264 .3 соединены соответственно с входами разрешения записи регистров

258 и 259 и с объединенными входами разрешения записи регистров 260 и 26 1, выходы регистров соединены с первымичетвертыми инАормационными входами мультиплексоров 263.1 и 263.2 соответственно, выходы которых являются выходами 27 и 28 блока 8, входы 98 и 99 которого соединены с первым и вторым управляющими входами мультиплексора

263.1, входы 100 и 101 соединены с управляющими входами мультиплексора

263.2, вход 94 соединен с первыми входами элементов И 264.1-264.3, вход

95.соединен с первым входом элемента

ИЛИ 265 и с вторыми входами элементов И 264 .2 и 264.3, вход 96 соединен с третьим входом элемента И 264.3 и через элемент НЕ 266 — с третьим входом элемента И 264.2 и с вторым входом элемента И 264.1, третий вход которого соединен с выходом элемента

ИЛИ 265, второй вход которого соединен с входом 97 и с управляющим входом мультиплексора 262.

Третий блок 9 буферных регистров (фиг. 8) содержит четыре регистра 267270, мультиплексоры 271.1-271.3, мультиплексоры 272.1 и 272.2, мультиплексоры 273.1 и 273.2, элементы И 274.1274.4, группу элементов И 275, группу элементов ИЛИ 276, вход 277 нулевого потенциала устройства, группу элементов НЕ 278, причем входы 34

36 соединены с инАормационными входами мультиплексоров 271 и 272, выходы которых соединены с инАормационными входами регистров 267-270, входы первого и второго разрядов первых инАОр мационных входов мультиплексоров

273.1 и 273.2 соединены с входом 277 нулевого потенциала устройства, выходы элементов И 274.1-274.4 соединены соответственно с входами разрешения записи регистров 267 -270, выходы которых соединены с инАормационными входами мультиплексоров 273.1 и 273.2, входы первых и вторых разрядов третьих и четвертых информационных входов мультиплексоров 273. I и 273.2 соединены с входом 277 нулевого потенциала устройства, выходы мультиплексоров

273.1 и 273.2 являются выходами 37 и 38 блока 9 буферных регистров. Запи10

40

50

13 164755 сью с входа 34 управляет сигнал с входа 1()3» адрес записи задается сигналами с входов 104 и 1115. Разрешение записи и адрес записи с входа 35 задается сигналами с входов 11)6-11)8» с входа 36 в регистры 267 и 268 — сигналами с входов 1 )9 и 110. Запись стробируется сигналом с входа 94. Управление мультиплексорами 273.1 и 273.2 осуществляется сигналами с входов 111114. Восьмой блок 10 буферных регистров 1 (фиг. 9) содержит четыре регистра 279-282, пять мультиплексоров 283, два мультиплексора 284, группу злемен-15 тов И 285, элементы И 286, элементы

И 287, элементы ИЛИ 288, элемент ИЛИ

289, элементы НЕ 290 и 291. Архитектура блока 10 буферных регистров аналогична архитектуре блока 9 буферных регистров за исключением того, что выходы разрядов выхода второго мультиплексора 284 соединены с первыми входами элементов И 285 группы, вторые входы которых подсоединены к выходу элемента НЕ 291, выходы элементов

И 285 группы являются выходом 51 блока 10 буферных регистров. Записью с входа 47 управляют сигналы с входов .118-120, с входа 48 — сигналы с входов 121-123, с входа 49 в регистры 279 и 280 — сигналы с входов 124 и 125.

Управление мультиплексорами 284 осуществляется сигналами с входов 126—

129. На вход элемента НЕ ?91 подается сигнал с входа 130.

Четвертый блок 11 буферных регистров (фиг. 10) содержит два регистра

292 и 293, мультиплексор 294, два элемента И 295 и элемент НЕ 296, причем вход 53 соединен с информационным входом регистра 292, входы двенадцати младших разрядов входа 53 соединены с информационным входом регистра 293, выходы.элементов И 295 соединены с входами разрешения записи соответствующих регистров, знаковый разряд выхода регистра 292 соединен со знаковым разрядом выхода 54 четвертого блока 11 буферных регистров, числовые разряды выхода регистра 292 соединены с первым информационным входом мультиплексора 294, выход регистра 293 соединен с вторым информационным входом мультиплексора 294, входы двух старших разрядов второго информационного входа мультиплексора 294 соединены с входом нулевого потенциала устройства, выход мультиплексора

7 14

294 является выходом 54 четвертого блока 11 буферных регистров. Запись в регистры управляется сигналами с входов 134 и 135, стробируется сигналом с входа 94. Управление мультиплексором 294 осуществляется сигналом с входа 136.

Пятый блок буферных регистров 12 (фнг. 11) содержйт два регистра 297 и 298, мультиплексор 299, два элемента И 300 и элемент НГ 301, вход 57 со-о единен с информационными входами регистров 297 и 298, выходы которых соединены с первым и вторым информационными входами мультиплексора 299 соответственно, выходы элементов И 300 соединены с входамп разрешения записи регистров, выход мультиплексора 299 является выходом 58 пятого блока 12 буферных регистров. Запись управляется сигналами с входов 139 и 140, стробируется сигналом с входа 94. Управление мультиплексором 299 осуществляется сигналом с входа 141.

Шестой блок 13 буферных регистров (фиг. 12) содержит четыре регистра

302-305» мультиплексоры 306 и 307, группу элементов И 308 и 309, элементы НЕ 310 и 311, вход 59 соединен с информационными входами регистров 302305, выходы элементов И 309 соединены с входами разрешения записи регистров, выходы регистров 302-305 соединены с первым — четвертым информационныьы входами мультиплексора 306, двенадцать младших разрядов выходов регистров 303 и 305 соединены с первым и вторым информационньии входами мультиплексора 307 соответственно, выход мультиплексора 307 соединен с первыми входами элементов И 308 группы, выход элемента НЕ 310 соединен с вторыми входами элементов И 308 группы, выходы мультиплексора 306 и элементов И

308 группы являются выходами 61 и 62 шестого блока 13 буферных регистров соответственно. Управление записью в регистры осуществляется сигналами с входов 143-145. Мультиплексорами 306 и 307 управляют сигналы с входов 143 145. Мультиплексорами 306 и 307 управляют сигналы с входов 146 и 147. На вход элемента ИЕ 311) подается с входа 148 сигнал .

Седьмой блок 14 буферных регистров (фиг. 13) содержит четыре регистра

312-315, два мультиплексора 316, два мультиплексора 317 с тремя состояния164755 ми выхода, элементы И 318 и 319, элементы ИЛИ 320, элементы HE 321, вход

64 соединен с информационными входами регистров 312 и 314 и с первыми инфор5 мационными входами мультиплексоров

316, вход 65 "îåä,èíåí с вторыми информационными входами мультиплексоров

316, выходы которых соединены с информационными входами регистров 313 и

315, выходы двух элементов И 319 и элементов ИЛИ 320 соединены с входами разрешения записи регистров, выходы регистров 312 и 313 соединены с первыми информационными входами мультиплексоров 317, выходы регистров 314 и

315 соединены с вторым информационными входами мультиплексоров 317, выходы мультиплексоров 317 являются выходами 66 и 67 седьмого блока 14 буферных регистров. Улравление записью с входа 64 осуществляет сигнал с входа 15 1. адрес записи задается сигналами с входов 152 и 153. Разрешение записи с входа 65 дается сигналом с вхо-25 да 154, адрес задается сигналом с входа 152. На адресные входы мультиплексоров 317 подается сигнал с входа 156, на вход разрешейия выборки — сигнал с входа 155. 38

Второй блок 15 буферных регистров (фиг. 15) содержит восемь регистров

322"329, шесть мультиплексоров 330, два мультиплексора 331, мультиплексор

3329 группу е е тов И 333. элемен- 35 ты И 334, элементы И 335, элементы И

336, элементы ИЛИ 337, элементы НЕ 338 и 339, вход 60 соединен с первыми информационными входами пятого и шестого мультиплексоров 330, вход 72 — с вторыми информационными входами муль-. типлексоров 330 и с информационными входами регистров 328 и 329, вход 71 с первыми информационными входами первых четырех мультиплексоров 330, выходы мультиплексоров 330 соединены с информационными входами регистров 322-327,выходы регистров 322-329, соединены с первыми — восьмымнинформационными входами мультиплексоров 331, ф) выходы регистров 326-329 — с информаци« онными входами мультиплексора 332,выход второго мультиплексора 331 соединены с первыми входами элементов И 333 группы, выход элемента НЕ 339. соединен с вторыми входами элементов И 333 группы, 55 выходы первого мультиплексора 331, элементов И 333 группы и мультиплексора 332 являются выходами 73 - 75

7 16 блока 15 буферных регистров соответственно. Записью с входа 71 управляют сигналы с входов 157-159, с входа 72— сигналы с входов 160-163, с входа 60сигналы с входов 164 и 165. Иультиплексоры 331 управляются сигналайи с входов 166-171, мультиплексоры 332 " сигналами с входов 340 и 341. На вход элемента НЕ 339 подается сигнал с входа 172.

Нреобразователь 16 дополнительного кода в прямой код (фиг. 15) содержит узел 342 прибавления переноса, группу элементов НЕ 343, мультиплексоры

344-346, триггер 347 и элемент НЕ

348, вход 54 соединен с первым информационным входом мультиплексора .344, знаковый разряд входа 54 соеди нен с управляющим входом мультиплексора 344и со знаковым разрядом информационного входа узла прибавления переноса 342, выходы элементов НЕ 343 группы соединены с входами разрядов информационного входа узла 342 прибавления переноса, выход которого соединен с вторым информационным входом мультиплексора 344, выход переноса из третьего числового разряда узла 342 прибавления переноса соединен с информационным входом триггера 347, выход которого соединен с вторым входом мультиплексора 346, первый информационный вход мультиплексора 346 соединен с входом единичного потенциала устройства, выход мультиплексора 346 соединен с входом переноса узла 342 прибажпения переноса, выход элемента

НЕ 348 соединен с управляющим входом мультиплексора 345, выход мультиплексора 344 является, выходом 55, выходы двух старших числовых разрядов выхода мультиплексора 344 соединены с первым информационным входом мультиплексора 345, выход которого соединен с выходами двух старших числовых разрядов выхода 55. Сигнал с входа 94 подается на вход разрешения записи триггера 347. Сигнал с входа 137 подается на управляющий вход мультиплексора 346 и на вход элемента НЕ 348.

На входы 68 и 69 элемента ИЛИ 17 подаются старшие числовые разряды выходов 66 и 67 седьмого блока 14 буферных регистров соответственно.

Четвертый мультиплексор 20 пред-! ставляет собой мультиплексор с тремя состояниями выхода, на адресный вход которого поступает сигнал с выхода!

64 7557 элемента ИЛИ 17, на вход разрешения выборки — сигнал с входа 155.

Коммутатор 21 (фиг. 16) содержпт узел 349 коммутации, триггер 35О и

5 элемент И 351, информационный вход триггера 35О является входом 41 коммутатора 21, выход триггера 35О соединен с управляющим входом узла 349 коммутации, выход элемента И 351 соединен с входом разрешения записи триггера 350, входы 94 и 115 соединены с входами элемента И 351.

Умножитель 2 представляет собой регулярную структуру, состоящую из элементов И и полных одноразрядных сумматоров, а также включает элемент

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, на входы которого поступают знаковые разряды сомножителей. В умножителе обеспечивается при- 2О своение знака произведения младшей части произведения.

Арифметическое устройство работает следующим образом.

Все операционные узлы арифметичес- 25 кого устройства работают параллельно.

Операция вида Х=А В+С, где А,В,С и Х вЂ” комплексные числа, представленные мантиссой вещественной части (ReA), мантиссой мнимой части (ХтА) и порядком (ПА), общим для вещественной и мнимой частей числа, выполняется следующим образом.

Ко;дуплексные числа, над которыми выполняется операция, размещаются в блоке 1 местной памяти . Операнды А и В последовательно считываются из блока 1 местной памяти и мантиссы их вещественных и мнимых частей КеА и ImA и Р.еВ и ImB размещаются в регистрах 258-4(I

261 первого блока 8 буферных регистров 8 (фиг. 7) соответственно, а их порядки ПА и IIB — в регистрах 322 и

323 блока 15 буферных регистров (фиг. 14) соответственно. Операнд С 45 считывается из блока 1 местной памяти и мантиссы ReC u ImC через мультиплексоры 18 поступают в регистры 269 и 270 блока 9 буферных регистров (фиг. 8) соответственно, а порядок ПС в регистр 324 блока 15 буферных ре50 гистров.

За четыре такта работы устройства из первого блока 8 буферных регистров попарно выбираются операнды и в умножителе 2 вычисляются частичные произведения ReA ReB, ImA>ImH, ReA ° ImB и ХтпА ReB.

С выхода 29 старигтх разрядов ре зультата умножителя через первый мультиплексор 18. 1 они поочередно записы— ваются в регистр 267 блока 9 буферных регистров.

Одновременно с выборкой и передачей операнда С порядки сомнож (телей

ПА и ПВ выбираются из регистров 322 и 323 блока 15 буферных регистров в арифметический блок 7 порядков (фиг. 6), где вычисляется порядок ненормализованного произведения Л (А В)=ПА+ПВ и записывается в регистр

323 блока 15 буферных регистров .

В следующий такт работы устройства в арифметический блок 7 порядков из регистров 323 и 324 блока 15 буферных регистров выбираются операнды и вычисляется величина разности порядков слагаемых П=П (А В)-ПС. Знак разности по выходу 77 арифметического блока 7 порядков передается на управляющие входы 4 1 коммутаторов 21 (фиг. 16), ее модуль — по выходу 77 на вход 45 блока 3 сдвига вправо (фиг. 2), а на выход 76 арифметического блока 7 порядков передается максимальный иэ операндов П, который записывается в регистр 324 блока 15 буферных регистров.

По мере поступления в блок 9 бу-! ферных регистров частичные произведения КеА КеВ и ImA ImB считываются на выход 39 и в зависимости от знака разности порядков 6П передаются первым коммутатором 21 1 íà его выход 42 (при ЬII» Э) или на выход 43 (при П < (О). Блок 3 сдвига вправо каждый такт осуществляет сдвиг на ) П (разрядов. Операнд с выхода 43 в данном режиме сдвигается следующим образом.

Числовые разряды поступают на вход матричного сдвигателя 179 вправо.

С выхода 185 старшие разряды сдвинутого числа поступают на мультиплексор

189, который в зависимости от старшего разряда разности порядков ЬП передает на выход информацию с выхода 185 или нули. С выхода мультиплексора 189 через мультиплексор 192 результат передается на выход 46 блока 3 сдвига вправо. Второй коммутатор 21.2 осуществляет коммутацию аналогично первому коммутатору, и частичные произведения ReA ReB u ImA ImB записываются в регистры 279 и 28О блока 10 буферных регистров l0 (фиг. 9) соответственно.

1647557

После их поступления в блок 10 буферных регистров частичные произведения считываются в арифметико-логический блок 4 мантисс (фиг. 3). Вычисля5 ется мантисса вещественной части произведения Re(A B)=ReA ReB-ImA-ImB, которая записывается в регистр 279 блока 10 буферных регистров через третий мультиплексор 19 по входу 49. 10

После прохождения через коммутаторы 21 и блок 3 сдвига вправо частичного произведения ImA ImB в слудующие два такта работы устройства из блока 9 буферных регистров считывают- 15 ся попарно операнды ReA ° ImB и ReC, ImA ReB и ImC и передаются на выходы первого коммутатора 21 ° 1: ReAiImB и ImA ReB — на выход 42, ReC u ImC— на выход 43 при ЬП 0 и наоборот — 20 при II(. 0 Операнды ReAiImB u ReC записываются в регистры 280 и 281 блока 10 буферных регистров. В следующем такте операнды ImA КеВ и ТтС записываются в регистры 279 и 281 соответ- 25 ствеино.

После поступления мантисс ReA ImB и ReC в блок 10 буферных регистров в арифметико-логическом блоке 4 мантисс вычисляется мантисса вещественной 30 части результата ReX=Re(A B)+ReC, которая с выхода 52 арифметико-логического блока мантисс записывается в регистр 297 блока 12 буферных регистров (фиг. 11). В следующие два такта работы устройства вычисляется мантисса мнимой части произведения Im(A B)=

=КеАТлВ+ТяА ReB, которая записывается в регистр 279 блока 10 буферных регистров, и мантисса мнимой части резуль-,1О тата ТтХ=Тт(А В)+ТшС, которая записывается в регистр 297 блока !2 буферных регистров. Опасность возникновения переполнения в арифметико-логическом блоке мантисс ликвидирована путем 45 расширения разрядной сетки арифметикологического блока на два разряда

«.лева.

После записи в блок 12 буферных регистров мантисса ReX проходит через преобразователь 5 количества старших нулей в двоичный код (фиг. 4) и записывается в регистр 302 блока 13 буферных регистров (фиг. 12), а результат работы преобразователя N(ReX) по выходу 60 записывается в регистр 326 блока 15 буферных регистров. Через такт преобразователь 5 количества старших нулей в двоичный код обрабатывает мантиссу ImX, которая записывается в регистр 303 блока 13 буферных регистров, а параметр нормализации

N(ImX) записывается в регистр 327 блока 15 буферных регистров.

В арифметическом блоке 7 порядков (фиг. 6) порядок ненормализованного результата увеличивается на два. Увеличенный порядок записывается в регистр 328 блока 15 буферных регистров .

После поступления в блок 15 буферных регистров параметра нормализации мантиссы мнимой части N(ImX) оба параметра нормализации передаются в арифметический блок 7 порядка, который выполняет операцию вычитания, по знаку результата которой через мультиплексоры 254 и 255 на выход 76 передается минимальный из операндов: N ä =

=иии(М(йеХ), N(ImX)}, ааиисиааююийси в р