Устройство для вычисления обратной величины

(191 (11) А 84 С 06 Р 7/5 ТЕ САНИ ЗО ЕТЕЛЬСТ Н АВТ ОМУ У-24 й инст Вен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Минский радиотехнически итут(56) Карцев М,А, Арифметика цифровых машин, М, 1969. с.532-536Бгейапе 11 у Кепаго. А зирреэгоп Еог а ЬрЬ-зреей рага 11 е 1 Ьепагу йчЫег, 1 ЕЕЕ Тгапг Сошриг, 1972, Ч 21, Р 1, рр 42-55, Г 1 д.1,2,11. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ОБРАТНОЙ ВЕЛИЧИНЫ, содержащее вычитатель, треугольнуюматрицу из (и)(й)/2 сумматоров и (и -2)(и)/2 умножителей Ь-разрядность операнда) и преобразователь избыточного кода в двоичный, причем -ая строка матрицы (=1 п) содержит (и-1) сумматоров и (и- -1) умножителей, первый вход ( 1, )-го умножителя ( =1,п -2) соединен с входом -го разряда операнда устройства Ф =2, -1), разрядные выходы результата которого соединены с выходами преобразователя избыточного кода в двоичный, вход второго разряда операнда устройства соединен с первым входом вычитателя, выход (, 1)-го умножителя - с входом первого слагаемого соответсТвующего (1, 1)-го сумматора, о т л и ч а ющ е е с я, тем, что, с целью повыия быстродействия, в него введены (ь) преобразователей двоичного кода в обратныи, причем вход кода значения числа "2" устройства соединен с вторым входом вычитателя, выход которого соединен с вторыми входами (1,1,:-х умножителей (Р -номера нечетных столбцов матрицы), первым входом преобразователя избыточного кода в двоичный и входом первого преобразователя двоичного кода в обратный, выход которого соединен с вторыми входами (1,(р)-ых умножителей (ю-номера четных столбцов матрицы), вход 1-го разряда операнда устройства И=З и) соединен с входом второго слагаемого ( 1,1)-го сумматора соответст- И венно, выход (1,1)-го сумматора, кроме (и -2,1)-го сумматора, соединен с вторыми входами ( +1, 1)-х ум- С ножителей и входом 1 -го преобразофф вателя двоичного кода в обратный (г =2, -2)соответственно, выход ваай (о,1)-го сумматора соединен с )аай, (ь)-ым входом преобразователя иэ ф быточного кода в двоичный, четные входы которого соединены соответственно с выходами четных преобразователей двоичного кода в обратный, а нечетные входы, кроме первого, соединены с выходами четных сумматоров первого столбца матрицы, выходы Я-го преобразователя двоичного кода в обратный ( 5 =2 п-З) соединены соответственно с вторыми входами ,Вфф (5,)-х умножителей, выход (1,г)-го сумматора соединен с входом второго слагаемого ( +1, г -1 го сумматора.119 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для быстрого вычисления обратной величины и при реализацииоперации деления,Целью изобретения, является повышение. быстродействия устройства.На чертеже представлена структурная схема устройства для вычисления обратной величины (для случая,когда п=р=б, где и - разрядностьоперанда, р - число избыточных цифробратной величины),Устройство для вычисления обратной величины содержит треугольнуюматрицу, состоящую из десяти умножителей 1-10 и десяти сумматоров11-20, вычитатель 21, преобразователь 22 избыточного кода в двоичный, четыре преобразователя 23-26двоичного кода в обратный, вход 27кодазначения числа "2" устройства,вход 28 операнда устройства, выход 29результата устройства.Алгоритм вычисления обратной величины заключается в следующем.Пусть исходный операнд А=О,а агааа а - нормализованная двоичная5 6дробь, а значение его обратной величины представляется в виде 10 А - КР й Кг Р 5 Р 5 ь где д я избыточная цифра обратной величины Я(0145),Из условия АфЯ = 1 находятся выражения для определения значений избыточных цифр обратной величины, Для этого необходимо приравнять значения сумм соответствующих разрядных произведений произведения АеЯ значениям равновесовых разрядов числа "1", представленного в предлагаемом устройстве следующим образом 1=0, 120000=12 +22 г,В результате получим следующуюсистему уравнений.а 1 Ко= 1аК+ад= 2а Ь,+а, р,+а, д,=О;а яз+аг юг+аз "г+а 4 д,=03а +а д +а я +а я +а 58 =0;11 д г 1а 1 р 5+аг К+а 3 р+а 4 г+а; Рабр=С учетом того, что а= 1, так какОперанд нормализован, выражения для 6853опеределения значений избыточныхцифр обратной величиныпринимаютвидВ.= 15 к, =2-аг;К =-(а+аг д);д =-,а 1+аЭР(+аг Кга (а 5+а 4 Р+аР +агй )(а 6+а 5 Р+Ч г+з 8+аг 4)1 О В устройстве избыточные цифрырезультата формируются в соответствии с приведенными выражениями, Так,цифра я образуется на выходе вычитателя 21,вход уменьшаемого которого.15 подключен к входу 27, а вход вычитаемого соединен с входом второгоразряда а операнда А, Цифра д Форймируется на выходе преобразователя 24следующим образом, С помощью умно 2 О жителя 1 вычисляется значение аг ц,которое далее поступает на первыйвход сумматора 11, на второй входкоторого подается значение третьего разряда а исходного операнда А,г 5 На выходе сумматора 11 образуетсярезультат а 5+ аг р, который отличается только знаком от соответствующего результата в приведенной системе управлений, Преобразователь 24ЗО изменяет знак этого результата напротивоположный, в результате чегона его выходе Формируется значениевторой избыточной цифры результатая = в (а +агд,), Подобным образом-г з гвычисляются в устройстве значения35и других избыточных цифр результата8 э, Г 4,85, Значение цифры р Результата всегда равно единице, а поэтому она явно в устройстве не формируется. Но ее значение обязатель 40но учитывается в преобразователе 22при формировании окончательного значения обратной величины в,простомдвоичном коде С =Р Г КЯЗКК 5выходе 29 устройства,45Устройство для вычисления обратной величины работает следующим образом,На входе 28 устройства одновременно подаются значения ага 5 аа 5 апяти младших разрядов исходногооперанда А ( значение старшего разряда а =1 непосредственно не участвует в формировании избыточных цифррезультата и на вход устройства не55 поступает), Далее последовательново времени с помощью умножителей1"10, сумматоров 11-20, преобраэователей 23-26, вычитателя 21 формиру3 1 ются значения пяти избыточных цифр . результата е е е е р в соответствии12346с выражениями, приведенными вьппе (сначала формируется значение циф" ры я, потом я и т.д.), Далее значения всех избыточных цифр постуг Составитель Е.ЗахарченкоРедактор С,Патрушева Техред М.Надь Корректор С.Черни Заказ 756 раж 709твенногобретений5, Раушс одписное омитета СССР открытий я наб д, 4/ илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектн 47 Т ВНИИПИ Государ по делам из 35, Москва, Ж 19 б 853 4пают на соответствующие входы преоб-разователя 22, в котором осуществляется их алгебраическое суммирование и на выходе 29 устройства форми руется результат О=ддфГ К Р,ЙР/в простом двоичном коде,