Устройство для деления -разрядных чисел

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН зсюаобй 7 РЕТЕНИЯ ИСА ЕЛЬСТВУ Н АВТОРСН 3566172/18-24 0.03.835.06.84, Бюл Ьь.А ков, В Е(56) 1 2 Козлов Поля рандис .325(0 Карцев 88.8)И.А. Арифметика циф1969, с. 494,х маши ГОСУДАРСТНЕННЦЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ рис. 5. 1 а,2. Заявка ВеликобританииУ 28544165, кл. С 4 А, опублик,1974,3. Авторское свидетельство СССРВ 732868, кл. С 06 Р 7/52, 1976(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯН -РАЗРЯДНЫХ ЧИСЕЛ, содержащее группу узлов умножения, три вычитателя,элемент НЕ, причем вход делителя устройства соединен с первыми входамиузлов умножения группы, выход знакового разряда первого вычитателясоединен с входом элемента НЕ, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения быстродействия, оносодержит три группы элементов ИЛИ,элемент ИЛИ, четыре группы элементовИ, групп регистров, 2 фвычитателей, 2 -2 элементов НЕ, причем выходы регистров группы соединеныс первыми входами элементов И соответствующих подгрупп первой группыи вторыми входами соответствующихузлов умножения группы, выходы которых соединены со входами вычитаеьыссоответствующих вычитателей, входыуменьшаемых которых соединены с,.ЯО 1 О 97999 А выходами элементов ИЛИ первой группы, первые и вторые входы которых соединены соответственно с входами делимого и выходом остатка устройства, выходы знаковых разрядов вычитателей, начиная со второго, соединены со входами соответствующих элементов НЕ и соответственно с первыми входами элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов НЕ, выходы вычитателей соединены с входами соответствующих элементов И третьей группы и первыми входами элементов И соответствующих подгрупп четвертой группы, вторые входыкоторых соединены со вторыми входами элементов И соответствующих подгрупп первой группы и выходами соответствующих элементов И второй группы, выходы элементов И третьей груп- р пы соединены с соответствующими входами элемента ИПИ, выход которого вам соединен с выходом "Конец деления" устройства, выходы элементов И каж- цр дой подгруппы первой группы соединены соответственно со входами соот- р ветствующих элементов ИЛИ второй группы, выходы которых соединены,с выходом частного устройства, выходы элементов И каждой подгруппы четвертой группы соединены соответственно со входами соответствующих элементов ИЛИ третьей группы, выходы которых соединены с выходом остатка устройства.нен с выходами л разрядов остатка устройства вход второго счетчика соединен с выходом шифратора, управляющий вход второго счетчика соединен через элемент НЕ с выходом знакового Разряда третьего вычитателя, вь.ход второго счетчика соединен с выходом частного устройства ГЭ 3Данное устройство позволяет получить л -разрядный результат за и/к тактов, Недостатком данного устройства является низкое быстродействие,Цель изобретения - увеличение быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что устройство для деления л-разрядных чисел, содержащее группу узлов умножения, три вычитателя, элемент НЕ, причем вход делителя устройства соединен с первыми входами узлов умножения группы, выход знакового разряда первого вычитателя соединен с входом элемента НЕ, содержит три группы элементов ИЛИ, элемент ИЛИ, четыре группы элементов И, групп регистров, 2 -4 выЪ читателей, 2 -2 элементов НЕ, причем выходы регистров группы соединены с первыми входами элементов И соответствующих подгрупп первой группы и вторыми входами соответствующих узлов умножения группы, выходы которых соединены со входами вычитаемых соответствующих вычитателей, входы уменьшаемых которых соединены с выходами элементов ИЛИ первой группы, первые и вторые входы которых соединены соответственно со входом дмимого и выходом остатка устройства, выходы знаковых разрядов вычитателей, начиная со второго, соединены со входами соответствующих элементов НЕ и соответственно,с первыми входами элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элеменгов НЕ, выходы вычитателей соединены с входами соответствующих элементов И третьей группы и первыми входами элементов И соответствующих подгрупп четвертой группы, вторые входы которых соединены со вторыми входами элементов И соответствукнцнх подгрупп первой группы и выходами соответствующих элементов И второй группы, выходы элементовИ третьей группы соединены с соответствукнциьщвходами элемента ИЛИ,1097999 2Изобретение относится к вычисЛительной технике и может быть использовано при реализации быстродействующих арифметических устройстви специализированных вычислителей.Известно устройство для деления,содержащее комбинационный сумматор,входы которого соединены с шинамизначений разрядов остатка, выходего знакового разряда соединен сниной значения цифр частного 13.Недостатками известного устройства являются большое время получения цифры частного, а также невозможность одновременного получениянескольких цифр частного.Известно устройство для деления,содержащее группу регистров с кратными делителями, элементы сравнения,узлы анализа знака, элементы И 2 3.Недостатком данного устройстваявляется низкое быстродействие, обусловленное итерационным характеромвычисления,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является устройство для деления л -разрядных чисел, содержащее три вычитателя, шифратор, два счетчика, узлы умножения,сумматор, коммутатор остатка, элемент НЕ, причем вход уменьшаемогопервого вычитателя и первый вход шифратора соединен с входом делимогоустройства, вход первого счетчикасоединен с входамн (К+2) старшихразрядов делителя устройства, второйвход шифратора соединен с выходомпервого счетЧика, выход шифраторасоединен с первыми входами узлов умножения, вторые входы которых соединены с входом делителя устройства,40выход узлов умножения соединен с соответствующей группой входов сумма"тора, вход уменьшаемого второго вычитателя соединен с входом делимогоустройства, а вход вычитаемого - с45входом делителя устройства, входуменьшаемого третьего вычитателясоединен с выходом второго вычитателя, вход вычитаемого третьего вычитателя и вход вычитаемого первоговычитателя соединен с выходом сумматора, первый и второй входы коммутатора остатка соединены соответственно с выходами и младших разрядов первого и третьего вычитателей, а егоуправляющий вход соединен с выходомзнакового разряда третьего вычитателя, выход коммутатора остатка соеди1097999 3выход которого соединен с выходом "конец деления" устройства, выходы элементов И .каждой подгруппы первой группы соединены соответственно со входами соответствующих элемен тов ИЛИ второй группы, выходы ко" торых соединены с выходом частного устройства, выходы элементов И каждой подгруппы четвертой группы аоединены соответственно со входами 1 б соответствующих элементов ИЛИ третьей группы, выходы которых соединены с выходом остатка устройства.На чертеже схематически представлено устройство для деления и -разрядных чисел,Устройство для деления"разрядных чисел содержит элемент ИЛИ группы элементов ИЛИ 2-4, группы элементов И 5-8, элементы НЕ 9, вычи-татели 1 О, группу узлов умножения 11, группу регистров 12, выход 13 "конец деления" устройства, выход 14 остатка, выход 15 частного, выход 16 пепимпго. яцков 17 попитопя че.т 4В вычитателе 10 формируется величина с 1= Х - В3Если в результате вычитания, которое производится одновременно во всех вычитателях 10, будет получена отрицательная величина с + 1 и по 3ложительная с . то ч;.рез 1-й элемент1 УИ 8 на вторые входы соответствующих элементов И 5 бодается сигнал, разрещающий вццачу на выход 15 содержимого регистра 12 и выдачу на выход 14 младших разрядов остатка с соответствующего вычитателя 10 через соответствующие элементы И 6 и ИЛИ 2.Если значение В. совпадает со зна чением делимого, то на выходе вычитателя 10 получается осгаток С -О. Деление закончено и соответствующим элементом И 7 вырабатывается сигнал, который поступает на выход 13, Деление прекращается.В общем случае п -разрядное частное формируется за п/к тактов. УР ччъййР чфйй пблтгъчфип 9 б иытлфпь ь йа.тл еройства.Устройство для деления ь -разрядных чисел работает следующим образом.По входам 16 и 17 поступают в прямом коде без знака делимое Х на первом такте работы устройства илимладших разрядов остатка на последующих тактах и делитель У соответственно. В регистрах 12 хранятся в порядке возрастания номера 1 К-разрядные числа Е , (1-е частное). Узел умножения 11 формирует (и+К)-разрядную величину В 1 = 23 где 1121. Лродействие имеет в случае К = о/2. Предлагаемое устройство для деления ь-разрядных чисел в этом случае превосходит устройство-прототип по быстродействию в 1,6 раза. В предельном случае к = и данное устройство для деления в -разрядных чисел имеет более, чем в три раза высокое- быстродействие по сравнению с базовым объектбм и может быть использовано при построении однотактных схем деления в устройствах обработки информации при жестких временных ограничениях.1097999 Составитель А. КлюеРедактор Н, Горват Техред О.Неце рректор Г, Решетни аказ 4207 ВБИИПИ и 113035, О Тираж 699 ПодписноеГосударственного комитета СССРделам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект