Устройство для ускоренного деления

Устройство для ускоренного деления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

илтент . юэнмм Ф . A. .ь,.„"Л и ека ц

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВДЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

{11) 446058 (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 11.02.71(21)1626849/18-24 с присоединением заявки ¹(32) Приоритет

Опубликовано 05.10.74. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 24 04 75 (51) М. Кл. (061 7/3о

Государственный квинтет

Совета Миннатров СССР

«о делам из«брате«ай и открытий (ЬЗ) УДК 681. 325 (088. 8) (72) Автор изобретения

Б Я. Фельдман (71) Заявитель

Институт электронных управляюших машин (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСКОРЕННОГО ДЕЛЕНИЯ

1+ 2Ы+

Р(Р- 1) Р/2+ 1

P(P 1) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении арифметических устройств.

Известны устройства для ускорения де:ления, позволяюшие ускорить двоичное де ление в к раз с использованием для этого

: добавочного оборудования объемом порядка

Резкий рост количества оборудования при реализации ускоренного делении делает эти методы непригодными при сколько-ни. будь значительных величинах к.

Известны алгоритмы ускоренного деления в знакоразрядном представлении в - р, ичной системе, основанные на умножении

15 делимого и делителя на специально подоб» ранные множители, зависяшие от величины, делителя таким образом, чтобы значения делителя оказались в диапазоне

Эти алгоритмы обладают недостаточным быстродействием. 25

Е1елью предлагаемого изобретения является увеличение производительности вычислений.

Предложенное устройство для ускоренного деления отличается от известных телt, что с целью увеличения производительности, оно дополнительно содержит два блока умножения на цифру, блок анализа первой цифры делителя и операционное устройство. Выход последнего соединен с блоками умножения, формирования текушего остатка и формирсьвания частного, а входы — с выходом блока формирования текушего остатка и с выходами к старших разрядов делителя, tQ -к младших разрядов которого соединены с другим входом блока умножения. Входы блоков умножения на цифру подключены соответственно к шинам делимого и делителя, а управляюшие входы этих блоков соединены с выходами блока анализа первой цифры делителя, вход которого соединен с шиной делителя.

На чертеже приведена схема устройства, Оно содержит шину 1 делимого, шину

2 делителя, подключенную к блокам 3 и 4

446058 частного.

Блок анализа первой цифры делителя 3 проверяют ее на равенство единице. Блоки

4 и 5 обеспечивают учетверение делимого и делителя, если первая цифра делителя равна единице, в противном случае оба операнда остаются беэ изменений. Регистр 6 сохраняет к старших разрядов делителя, блок 7 — старший разряд делимого на первом шаге или текушего остатка в последуюшем. Сигналы с блоков 6 и 7 поступают, на вход операционного устройства 8. Число анализируемых комбинаций регистра 6 может быть ограниченным.

Устройство 8 вырабатывает двухзначный код Я1, используемый для форми, рования частного в блоке 12 и для умно-! жения на младшие разряды делителя в блоке 10. Кроме этого, устройство 8 вырабатывает выражение типа

633

E ((A1 1О 6 р ) ) J3:8161+ 10 d2

Р 11 22, 3 4 5 6

04 11 13 22 22 3, проверка

232124

20541 15

464252

1132304

232124

232124

232124

22

34

ll

22

13

2054-1 15... 534542... анализа первой цифры делителя и умноже ния на цифру соответственно, блок 5 умножения на цифру, регистр 6 к старших разрядов делителя, блок 7 формирования текушего остатка, выход которого соеди», нен с. входом операционного устройства 8, регистр 9 младших разрядов делителя, выходы которго соединены с входами блока

l0 умножения кодов, блок 11 накопления частичных произведений, блок 12 формирсьвания частного и выходную шину 13

Пример деления:

534542

102332 4431120

4226632

6030036

2113324

4226632

301 012

533132

Усгройство работает следуюшим образом.

Рассмотрим для простоты случай, когда делитель уже расположен в блоках 6 и 9. (где P - старший разряд делимого или текушего остатка; сА1 И 6 - два старших разряда делителя), которое сразу используется в блоке формирования текушего остатка для ускорения операции.

Использование учетверения позволяет резко упростить операционное устройство эа счет устранения значений делителя в диапазоне от 1,666, . до 1,333,. Кроме того, умножение знакораэрядного кода на

4 не требует последуюшей коррекции, йифры частного определяются по фор15 муле

20 где — код, используемый для формирования частного;

Š— наибольшее целое число, мень шее содержимого скобки;

25 а ф - соответствуюшие разряды дели3" ) мого (текушего остатка) и де лителя.

Частичные произведения накапливаю1 ся в блоке 11 и вместе с результатом, З полученным в операционном устройстве, вычитаются из текущего остатка в блоке

7.

Для примера "534542: 232124" имеем

Первый разряд делимого поступает на вход блока 5, Он учетверяется или проходит беэ изменений в зависимости от значения старшего разряда делителя, Время

446058

Второй шаг 414

4242

4243

Первый шаг 514

4242

4241

4226632

102332

5102332

0000000

5102332

3251352 и т. д. учетверения не превышает времени задерж-: ки на один разряд. Первый разряд проходит блок 7 и поступает на операционное устройство 8, где и расшифровывается. Одно» временно на другой вход устройства 8 поступают два старших разряда делителя, ко- торое по этим данным вырабатывает двухразрядный код, используемый для формирования частного, как показано на предыдушем примере. Непосредственное формирова- 10 ние частного осушествляется блоком 12 (в данном примере работает как сумматор), Первая цифра делимого пропадает, а на вход блока 7 поступает вторая цифра выражения Л„(й 10 (h ), При рабоге блока щ

10 образуется четырехразрядный код, однако старшие разряды этого кода образуются при меньшей рядности. Эта особенность уменьшения рядности позволяет проводить операцию без потери времени. р)

Для приведенного выше примера;

Таким образом, устройство позволяет производить деление за время порядка времени сложения (на 2-3 такта больше).

Предмет изобретения

Устройство для ускоренного деления, содержашее блок умножения, выход которого через блок накопления частичных произведений соединен со входом блока формирования текушего остатка, блок формирова ния частного, регистр делителя, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с. целью увеличения производительности, оно дополнительно содержит два блока умножения на цифру и блок анализа первой цифры делителя, операционное устройство, выход которого соединен с блоками умножения, формирования текушего остатка и формирования частного, à его входы соединены с выходом блока формирования текушего остатка и с выходами к старших разрядов регистра делителя, выходы ٠— к младших разрядов которого соединены с другим входом блока умножения; входы блоков умножения на цифры подключены соответ ственно к шинам делимого и делителя, а управляюшие входы этих блоков соединены с выходами блока анализа первой цифры делителя, вход которого соединен с шиной

:делителя. л

446058

Изд. М /М

Заказ (фф

ТНРаж 624

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

Москва, l l3035, Раушская наб., 4

Прсдориятис «Патен г», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

Составитель Я llì

Редактор 1. у гвхина I екред (ЫарввдешовХорректор Д.Денисова