Устройство для умножения

(72) Автор. изобретен й А. Телековец анрогский радиотехнический институт им. В.Д. Калмыкова) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЯЕН 1 2 Изобретение относится к вычисли"тельной технике и может быть применено в арифметическом устройствецифровой вычислительной машины еИзвестно устройство умножения двоичных чисел, представленных последовательным кодом, содержащее 2 п -разрядный сумматор, (л)-разрядныерегистры множимого и множителя и 10элементы И 13Однако в этом устройстве результатполучается через п циклов вычислений.Известно устройство для умножения, содержащее регистры множимогои мйожителя, регистр результата,сумматор результата, сумматор сомножителей, блок анализа разрядов,регистр сдвига, элементы И и элементы ИЛИ, в котором производится вводсомножителей поразрядно, старшимиразрядами вперед 12 3Однако в данном устройстве каждый разряд результата получается затри такта работы, т.е, устройствоимеет низкое быстродействие.. 25Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является устройство для умнбжения, содержащеерегистр сдвига, выходы которого подключены к инФормационным входам пер- . З 0 вого коммутатора, управляющий входкоторого соединен с входом множителяустройства, а выходы подключены квходам регистра множителя., выходыкоторого соединены с первыми входами первого и второго блоков элементов И, вторые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго регистров множимого,входы которых подключены соответственно к первому и второму входу множимого устройства, выходы блоков.элементов И подключены к информационным входам второго коммутатора,управляющий вход которого соединенс входом знака множителя устройства,а первая и вторая группы выходов соединены с первыми группами входовсоответственно первого и второго сумматоров результата, вторые группывходов которых подключены к выходаммладших разрядов соответственно первого и второго регистров результата,первые входы первой и второй группвходов сумматора в избыточной системе счисления подключены.к выходампереноса соответственно первого ивторого сумматоров результата, выходы разрядов которых соединены свходами соответственно первого ивторого регистров результата, выходами старшего разряда результатаподключенных к вторым входам первойи второй групп входов сумматора визбыточной двоичной системе счисления, выходы которого подключенык выходам устройства. Устройствопроизводит умножение двух чисел,одно из которых представлено в избыточной двоичной системе счисления,а другое - двоичным кодом, и имеет 10ысокое быстродействие, так как реультат вычисления произведения выводится последовательным кодом, на,чиная со старшего разряда, в процессе вычисления 3 ). 15Недостатком устройства являетсясложность алгоритма умножения, чтовызывает большие аппаратурные затраты.Цель изобретения - уменьшение аппаратурных затрат в устройстве.Поставленная цель достигается тем,что устройство содержащее регистрмножителя, входы которого подключены к шине множителя устройства, . 25первый и второй блоки элементов И,первые входы которых подключены квыходам регистра множителя, первыйи второй сумматоры результата, первый и второй регистры результата, З 0входы которых соединены с выходамисоответственно первого и второгосумматоров результата, первые входыкоторых подключены к выходам младших разрядов соответственно первогои второго регистров результата, исумматор в избыточной двоичной системе счисления, первый и второй входы которого подключены к выходам переноса сбответственно Первого и второго сумматоров результата, а третий и четвертый входы подключены квыходам старшего разряда соответственно первого и второго регистроврезультата, выходы сумматора в избыточной двоичной системе счисления 45подключены к выходам произведенияустройства, содержит блок анализазнака, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым ивторым входамимножимого устройства, 50третий вход подключен к входу знака множителя устройства, а первый и второй. выходы соединены с вторыми входами соответственно первого и второго блоков элементов И, выходы ко торых подключены к вторым входам соответственно первого и второго сумматоров результата.На чертеже приведена схема устройства.. 60Устройство для умножения содержит шину 1 множителя, регистр 2 множителя, первый и второй входы 3 и 4 множимого устройства, блок 5 анализа знака, первый и второй блоки 6 и 7 65 элементов И вход 8 знака множителя,первый и второй сумматоры 9 и 10 результата, первый и второй регистры11 и 12 результата, сумматор 13 визбыточной двоичной системе счисления и выходы 14 и 15 произведенияустройства,Шина 1 множителя устэойства под"ключена к входам регистра 2 множителя, входы 3 и 4 множимого устройства подключены к первому и второмувходам блока 5 аналиэа знака, выходы регистра 2 множителя подключены к первым входам первого и второго блоков 6 и 7 элементов И, вторыевходы которых соединены соответственно с первым и вторым выходамиблока 5 анализа знака, третий входкоторого подключен к входу 8 знакамножителя устройства. Выходы первого и второго блоков 6 к 7 элементов Исоединены с вторыми входами соответственно первого и второго сумматоров9 и 10 результата, первые входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго регистров11 и 12 результата, выходы переносасумматоров 9 и 10 результата соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора 13 в избыточной двоичной системе счисления, третий и четвертый входы которого подключены к выходам старшего разрядасоответственно первого и второго регистров 11 и 12 результата, входыкоторых подключены к выходам соответственно первого и второго сумматоров 9 и 10 результата, а выходы 14и 15 подключены к выходам произведения устройства,Устройство работает следующим образом.В начальном такте работы регистры11 и 12 результата сбрасываются внулевое состояние, а в региатр 2множителя по шине 1 устройства поступает значение множителя параллельным двоичным кодом. Знак множителя с входа 8 устройства подаетсяна третий вход блока 5 анализа знака и остается на входе до окончанияцикла умножения. Значения множимогоподаются на входы 3 и 4 устройст.апоследовательным избыточным двоичным кодом, начиная со старшего разряда. На первые входы элементов Иблоков 6 и 7 подаются значения и разрядов множителя. Если 1-й разряд множимого равен 1 или Т, на первыевходы первого или второго сумматоров9 или 10 результата в 1-м тахте работы устройства поступает значениемножителя. На вторые входы элементов И блоков 6 и 7 поступает 1-е значение знака произведения, полученное путем перемножения с помощьюблока 5 анализа знаков знака множителя на знак 1-го разряда множимого.Блок 5 анализа знака вырабатываетзнак произведения согласно уравнению 50 С, = А 5 йр ВЯ э 9 п ь,с;:Ф запВ чД;зирв,где с+ с; - положительное и отрицательное 1-е значениязнака произведения; . 1 ОА+, А - положительное и отрицательное значения )-горазряда множимого;эспВ - знак множителя.Если 1-е значение знака проиэведения отрицательно, т.е. перемножа. -ются аргументы с разными знаками, тозначение множителя с выходов элементов И блока 7 подается на первые входы разрядов второго сумматора 10 результата, на вторые входы которогоподается отрицательное значение и младших разрядов (1-1)-го результата с выходов регистра 12. При положительном знаке аналогично работаютблоки 6,9,11,Сумматор 13 в избыточной двоич,ной системе счисления суммирует двависла в избыточной двоичной сисТемесчисления, Первое число,а образуетсяположительным иотрицательным значения-ми(п+1)-го разряда -го результата,которые подаются на первыйн третийвходысуьиатора " 3 с выходов переноса сумматоров 9 и 10. Второе число Ь образуется положительным и отрицательнымзначениями и-го разряда (1-1)-горезультата, которые подаются на второй и четвертый входы сумматора 13с выхбдов старшего и-го разряда регистров 11 и 12, 40Результат умножения с выходов сумматора 13 поступает на выходы 14 и15 устройства (положительных и отрицательных значений произведения).Результат умножения выдается последовательно старшими разрядами вперед в избыточной двоичной системесчисления.Таким образом, данное устройствопозволяет производить умножениедвух чисел, одно иэ которых выражено в избыточной двоичной системесчисления, последовательным методомстаршими разрядами вперед. При этомрезультат умножения получается навыходах устройства одновременно свводом разрядов множимого. Разрядность множимого может быть больше разрядности множителя.В устройстве отсутствуют регистры множимого и коммутатор, что упрощает его конструкцию по сравнению с прототипом.Формула изобретенияУстройство для умножения, содержащее регистр множителя, входи кото-, рого подключены к шине множителя уст- ройства, первый и второй. блоки элементов Й, первые входы которых подключены к выходам регистра множителя, первый и второй суьиаторы результата, первый и второй регистры результата, входы которых соединены с выходами. соответственно первого и второго сумматоров результата, первые входы которых подключены к выходам младших разрядов соответственно первого и второго регистров результата, и сумматор в избыточной двоичной системе счисления, первый и второй входы которого подключены к выходам переноса соответственно первого и второго сумматоров результата, а третий и четвертый входы подключены к выходам старшего разряда соответственно первого и второго регистров результата, выходы сумматора в избыточной двоичной системе счисления подключены к выходам произведения устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения аппаратурных затрат в устройстве, оно содержит блок- анализа знака, первый и второй вхойы которого соединены соответственно с первым и вторым входами множимого устройства, третий вход соединен с входом знака множителя устройства, а первый н второй выходы соединены .с вторыми. входами соответственно йервого и втораго блоков элементов И, ,выходи которых подключены к вторым входам соответственно первого и второго сумматоров результата.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 631919, кл, 6 06 Г 7/49, 1977.2, Авторское свидетельство СССРР 603989, кл. 6 06 Г 7/49, 1977.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2814123/18-24,кл, 6 06 Е 7/49, 1980 (прототип)."Патент", г. Ужгор оектная, 4 филиал Тираж 704 ВНИИПИ Государствейного по делам изобретений 35, Москва, Ж-З 5, РаушсПодп комитета СССР открытий ая наб., д. 4