Квадратор п-разрядных двоичных чисел

О П И С А Н И Е 1 п)640291ИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Советских Социалистических Республик(51) Ч. Кл."- С 00 Г 7 У 38 531 8 о Заявлено 19.10.77 (21) 2 с присоединением заявки Государственный комитет риоритет К 681,325 (088,8) 3) Опубликовано 30.12.78, Бюллетень М5) Дата опубликования описания 30.12 о делам изобретений и открытий-РАЗРЯД Н ЫХ ЧНЫХ ЧИС 54) КВАДР навысокое быстрод чивается пзбыточн ния суммы и пере Цель пзобретени ства и повышенис Указанная цель ход каждого г-го гистра числа подкл разряда сумматора элементов И соед входами разрядов(г - 1)-й регистра ч На чертеже прив схема квадратора чисел.гистр 1 псла, сумм Она содержит ретор 2, элементы И 3Работает устройсзом.Квадрирусмое чисичном коде задаетсэлементах И 3, повходами и выходу кгистра числа, образведения цифры г-гопредыдущих младгпемого числа. В сумсуммирование одпо 1весом) частичных тво оора сд 20,ном двочисла. В первыми о в параллсл я в регистр 1 дсоединеиных аждого г-го ра ются частичн разряда на гх разрядах маторс 2 про мениых (с од 1 роизвсдеиийзряда рсге произцифры в квадрирузводится 1 иаковым и числ 1,Изобретение относится к вычислительнои технике и может быть использовано в специальных вычислительных устройствах.Известно устройство для получения квадратов чисел в двоичном коде 11. Квадратор содержит два счетчика, два сумматора, триггер и четыре элемента совпадения. Логическая схема, выполненная на элементах совпадения и триггере, и организация соединений выходов счетчиков с входом сумматоров обеспечивает квадрирование чисел, поступающих на вход устройства.Недостатком этого устройства является низкое быстродействие, обусловленное представлением входного числа в унитарном коде.Из известных устройств для возведения в квадрат двоичных чисел наиболее близким к изобретению по техническому существу является множительное устройство 21, используемое в качестве квадратора ггразрядных двоичных чисел и содержащее сумматор, элементы И, регистр числа, выход каждого г-го разряда которого соединен с первыми входами элементов И.Это устройство имеет ряд недостатков: избыточное число элементов И, образующих частичные произведения; избыточный объем сумматора для параллельного сложения всех чисел частичных произведений; ействие, которое ограниым временем образованосов в сумматоре.я - упрощение устройего быстродействия, достигается тем, что выразряда (1= 1 - гг) р еючен к входу (2 г - 1)-го , выходы и вторые входы инеиы соответственно с сумматора с (г+1) -го по дами разрядов с 1-го по псла.едена функциональная и-разрядных дзоичных.1 - 11 1 О О3 - 2 3 - 1О 0 1 О2 - 1 О О 1 1 О 1 01 О результата с 1 - 1, 2 - 2,1 0 введенного в сумматор 2 с регистра 1. На выходе сумматора 2 образуется в параллельном двоичном коде результат квадрнровання числа, установленного на регистре 1.Алгоритм раооты квадратора двоичных чиссл рассмотрим на конкретном примеПод каждым частичным произведением указаны номера разрядов множителя и множимого, из цифр которого оно образовано.При возведении числа в квадрат операцию умножения можно существенно упростить. Действительно, частичные произведения 1 - 2 и 2 - 1, 1 - 3 и 3 - 1, 1 - 4 и 4 - 1, 2 - ЗиЗ - 2,2 - 4 и 4 - 2,3 - 4 и 4 - З,образованные разноименными разрядами сомноудвоение полученной суммы, что позволит учесть частичные произведения 1 - 2,1 - 3,1 - 4,2 - 3,2 - 4 и 3 - 4,1 О О 0 1 1 О О 0 1 1 0 0 суммирование полученногочастичными произведениями3 - 3,4 - 41 О 0 О 1 1 0 О 1 0 1 О 13 - 3 2 - 2 1 - 1 1 1 1 О О О О 1 Этот алгоритм н реализован в квадраторс двоичных чисел. Образование частнчре - возведении в квадрат десятичного числа 15, представляемого в двоичном коде числом 1111. Квадрат числа может быть получен умножением двух одинаковых чи.5 сел. Умножение в двоичном коде выглядитследующим образом; 4 - 1 1 1 3 - 2 3 - 1 1 1 1 2 - 3 2 - 2 2 - 1 1 1 1 1О О О 1 жителей, равны, частичные произведения 1 - 1, 2 2, 3 - 3, 4 - 4, образованные одно именными разрядами сомножителей, равныцифре в соответствующем разряде квадрируемого числа. Следовательно, операцию квадрирования можно представить следующим образом;15 выделение частичных произведений 2 - 1,3 - 1, 3 - 2, 4 - 1, 4 - 2, 4 - 3 и их суммироваьие с учетом веса. разрядов ных произведений на выходе элементов И достигается организацией соединений вы ходов разрядов регистра числа и входовэлементов И. Указанные частичные произведения со сдвигом на один разряд в сторону увеличения веса подаются на входы сумматора 2, что эквивалентно удвоению 25 вводимых чисел. В сумматоре производитсяс учетом веса сложение удвоенных частичных произведений и частичных произведений, образованных разрядами сомножителей. Ввод последних в сумматор обеспечи вается организацией соединений выходоврегистра со входами сумматора,Эффективность предлагаемого устройствав сравнении с прототипом достигается за 35 счет существенного упрощения устройстван повышения его быстродействия.640291 Формула изобретения Составитель И, Шеловапова дактор И. Грузова Текред А. Камышникова Корректоры: Л. Брахнин и О. Тюриназ 2221,811 ПО Гос Ивд. М 783рственного комитета ССС 113035, Москва, 7 К,799обое 1 ек ня Подписиякрытни по делам ушская па ииография, ир. Сапу пи Квадратор и-разрядных двоичных чисел, содержащий сумматор, элементы И, регистр числа, выход каждого 1-го разряда которого соединен с первыми входами элементов И, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его быстродействия, выход каждого 1-го разряда (1=1 - и) регистра числа подключен к входу (2 - 1)-го разряда сумматора, выходы и вторые входы элементов И соединены соответственно с входами разря 6дов сумматора с (+1)-го по (2 - 1)-й и с выходами разрядов с 1-го по (с - 1)-й регистра числа.Источники информации,5 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР269603, кл. 6 06 Р 7/38, 1968.2. Слежановский О. В., Бирюков А. В. иХуторецкий В. М., Устройства унифициро ванной блочной системы регулированиядискретного типа (УБСР-Д). М., Энергия, с. 256, 1975.