Арифметическое устройство в системе остаточных классов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) 4 Я 891 Союа Советска Социалистическкк Республик(22) Заявлено 06.04,72 (21) 1769317 18 рт инением заявки судврственныи комитет оветв Министров СССР во делам изобретенийн открытий, Василенко 71) Заявител ОЕ УСТРОЙСТВОЧНЫХ КЛАССОВ 54) АРИФМЕТИЧЕ В СИСТЕМЕ ОСТА лсния схемой псрсдд торой полсое;цшсны рандов и к первомухол схемы ИЛ 1 Сорядом рсгнстрд хрд ции, а второ виол с выходом схемы контр выходы коелачн оне- ИЛИ, ьыковым рдзатд операсос 1 инен с и опск схе ходуслинс ения рандов, мам пе схемы и со зн резуль ИЛИ КЕМ 1 Изобретение относится к облдси вычислительной техники и предназначено лля испол- зования в цифровых вычислителш 1 ых машинах, использующих форму представления чисел в системе остаточных классов. 5Известно арифметическое устройство, солержит два регистра для размещения операнлоь, коплект таблиц, схемы передачи операндов на комплект таблиц в прямом ко;е, схемы передачи вычитаемого на комплект таолнц в 10 дополнительном коде, дешифраторы уоношения, регистр лля хранения выходной ип(рорма ии и устройсво контроля и определенГя знака.Недостатками известного устройства явля ются: необходимость использования искусственной формы представ.ения чисел, неполное использование диапазона поедставляемых чисел, невозможность проведения операций н над мантиссами, и над знаками чисел. 20С целью расширения.функциональных взз можностей и повышения быстролейс" впя ус ройство дополнительно содерхкит схему определения знака и управления схемами передач операндов, логическую схему ИЛИ, д в рс гистры записи операндов и в регистр раис ния резульага операции ввелепы лополи, - тельные разряды знака числа, выходы зня 1 О- вых разрядов регистров записи операнлов соединены со схемой определения знака и упря- ЗО Н 11 чсрехке и р н во;1 сн я схсз д прелл яГде.1 О го ус 1 ройсвд.Устройство солсржнт: схему выдачи результата операции в прямом коде 1, схему выла ш результата операции в дополнительном коль 2, регистр хранения результата операции с разрядом знака 3, схему ИЛИ 4, схему ко 1 прол 5, Олок памяти (козплект таолиц) 6, схему перслдчн первого операнда на 1:омплскт таблиц в прямом коле 7, схему передачи первого операнда нд комплект таблиц в лонолнительном коле 8, дешифратор узповисни (первого онерд 1 лд) 9, схему передачи второго оперянля ня компл.кт таблиц в прямом коле 10, схему псрслд и второго онердплд на комплект таблиц, в лополнительноз ко;с 11, дешифратор узнохкения (второго опсрднлд) 12, схему опрслелснпя з 1 ьдка н упрдвлеп я схемами перелдч онеранлов 13 регистр первоГо Операнд 1 с )здря О. 31 яка 14, регистр вто- РОГО Опсрднля с рязрядоз Звяка 1 д, схез 1 контроля и опрслслення знака результата 6.Устройство работае", следующим образом.При выполнении арифметических операций на регистры операндов 14 и 15 заносятся операнды, выбираемые по адресам а, и а, командного слова соответственно.На схему определения знака и управления схемами передач операндов 13 поступает информация о знаках операндов с регистров размещения операндов 14 и 15 и символы команд (умножение, сложение, вычитание) со схемы управления,В зависимости от символа команды и знаков операндов схема определения знака и управления схемами передач операндов 13 разрешает передачу информации с регистров размещения операндов 14 и 15 в блок памяти таблиц 6 в прямом коде через схемы передачи операндов в блок памяти таблиц в прямом коде 7 и 10 или в дополнительном коде через схемы передачи операндов в блок памяти таблиц в дополнительном коде 8 и 11, или (при умножении) через дешифраторы умножения 9 и 12. Кроме того, указанная схема 13 формирует знак результата операции умножения, операции сложения, если знаки операндов одинаковые, и операции вычитания, если знаки операндов разные. Результат операции с блока памяти таблиц б передается на регистр хранения результата операции 3 и на схему контроля 5, где осуществляется нулевизацпя полученного кода по всем основаниям, обеспечивающим рабочий диапазон и выработку сигналов у=О или у=1 и х=О или к=1. Сигналы у=О или у=:1 управляют выдачей информации с регистра хранения результата операции 3 в прямом коде через схему выдачи результата операции в прямом коде 1 или в обратном коде через схему выдачи результата операции в дополнительном коде 2. Оба операнда передаются в блок памячи таблиц в прямом коде при выполнении операции умножения (через дешифраторы умножения), при сложении, если операнды имеют одинаковые знаки, при вычитании, если знаки операндов разные (через схемы передачи операндов в прямом коде). Если при выполнении операции сложения первый операнд положителен, а второй отрицателен и при выполнении операции вычитания оба операнда положительны, то первый операнд передается в прямом, а второй . - в дополнительном коде. Если при выполнении операции сложения первый операнд отрицателен, а второй положителен и при выполнении операции вычитания оба операнда отрицательны, то первый операнд передается в дополнительном, а второй - в прямом коде. Управление передачей операндов в том или ином коде осуществляется схемой определения знака и управления схемами передач операндов. При передаче обоих операндов в прямом коде знак результата определяется в схеме определения знака и управления схемами передач операндов или в устройстве контроля, где осуществляет 5 10 15 го 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ся кроме этого и контроль правильности результата.Контроль и определение знака требуют информационной избыточности, для чего используется контрольное основание р. Если в блок памяти оба операнда переданы в прямом коде или число, переданное в прямом коде, больше числа, переданного в дополнительном коде, то в устройстве контроля в результате нулевизации по всем основаниям, обеспечивающим рабочий диапазон, будет получена цифра по контрольному основанию дк=О и будет выработан сигнал у=-О. Если же число, переданное в дополнительном коде, больше числа, переданного в прямом коде, то и резуль;ат операции будет получен в дополнительном ьнде, При этом в результате нулевизации но контрольному основанию будет получена цифра: Й=р; - р (шод рк) и будет выработан сигнал у=1. В случае, если в резульгате нулевизации цифра по контрольному основанию будет получена отличная от нуля и от 4 то устройство контроля и определения знака результата выработаег сигнал х= 1, свидетельствующий о том, что результат операции неправильный, т. е. вышел за пределы рабочего диапазона.Сигнал у=О обеспечивает выдачу результата операции с регистра хранения результата операции в прямом коде, а сигнал у= 1в дополнительном коде. В последнем случае, поскольку результат на указанном регистре был получен в дополнительном коде, то информация будет выдана в прямом коде,Введение знака числа, кроме расширениядиапазона представления чисел, упрощения арифметических операций и повышения удобства для программиртов и обслуживающего персонала, открывает возможности по выполнению операций над знаками чисел или только над их мантиссами (например, формирование знака, денствия над модулями чисел, сдвиг арифметический и т. д.) Кроме того, в ряде случаев операция нулевизации оказывается излишней, что приводит к уменьшеншо времени выполнения операции. Исключение операции нулевизация может производиться программно (при умножении - специальным признаком в коде команды) или аппаратно (при передаче обоих операндов в прямом коде).Введение знака требует наличие дополнительного разряда в регистрах арифметического устройства и памяти машины. Этого можно избежать, исключив из совокупности оснований системы счисления основание р=2 и используя этот разряд для отображения знака.Это позволит ввести, например, вместо основания р=17 основание р=32, требующее столько же разрядов как и основание р=17.При этом диапазон представления может быть расширен в 1,22 раза. Функции основания р -- 2 для выполнения операции деления на 10 (округление) может выполнять младший разряд основания 32,41980 Г 1 редмст изобретени я Составитель Долгушева ктор Л. Цветкова Техред Т. Курилко Корректор Н. УчакинаИзд. М 1383 Государственного по делам изо Москва, ЖПодисгоСССР Тираж 621омитета Совета Минпсгроетений и открытийаушская наб., д. 4 5 Заказ 1907/3 ография, пр. Сапунова,Арифметическое устройство в системе остаточных классов, содержащее два регистра операндов, блок памяти таблиц, дешифраторы умножения, схемы передачи операндов, регистр хранения результатов операции, схему контроля, схемы выдачи результатов операции, причем выходы регистров первого и второго операндов соединены через схемы передачи операндов и дешифраторы умножения с блоком памяти таблиц, выходы блока памяти таблиц соединены с входами регистра хранения результата операции и входами схемы контроля, выходы схемы контроля и регистра хранения результата операции соединены со схемами выдачи результата операций, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения оыстродействия, устройсгво содержит дополнительно схему определения знака и управления схемами передач операндов, ло гическую схему ИЛИ, а в регистры записиоперандов и в регистр хранения результата операции введены дополнительные разряды знака числа, выходы знаковых разрядов регистров записи операндов соединены со схемой 10 определения знака и управления схемой передачи операндов, выходы которой подсоединены к схемам передачи операндов и к первому входу схемы 11 ЛИ, выход схемы ИЛИ соединен со знаковым разрядом регистра хра пения результата операции, а второй вход схемы ИЛИ соединен с выходом схемы контроля.