Устройство для умножения на коэффициенты

(72) С,Л.Ти (53) 681,32 (56) Авторс Ф 824197, кАвторско В 10050351 тов5(088,8)кое свидел. С 06 Р о СССР 1979, СССР1981. ИЯ НА льс /49 ьство 7/49 е свиде кл. С 0 ОЖЕ(57) Изобретени последовательног избыточных систе ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ редназначено для умножения чисел в х счисления, позть обработку словстаршего разряда, нные коэффициенты, снижение аппараснижения быстроволяющих производи данных, начиная со на заранее вычисле Цель изобретения . турных затрат беэ,ЯО 124292 действия устройства умножения. Поставленная цель достигается тем, чтов устройство умножения, содержащеесумматор в избыточной системе счисления, регистр множителя и два блокаэлементов И, введены второй регистрмножителя, сдвиговый регистр и дваэлемента ИЛИ. Введение новых блоковпозволяет посредством одновходовогосумматора в избыточной системе счисления производить перемножение К-разрядного множителя на К-разрядный множитель за К + п тактов суммирования,где п - число тактов, на которое происходит задержка выходных бит сумматора относительно одноименных входных бит. Устройство для умножения накоэффициент может использорзться вустройствах, вычисляющих произведения слов данных на заранее вычисленные коэффициенты, в частности прицифровой обработке сигналов. 1 ил.Такой эффект умножений числа, поступающего на первый вход сумматора в избыточной системе счисления, на коэффициент (1) объясняется тем, что данные на выходе сумматора можно рассматривать как результат умножения числа на коэффициент, так и как сумму частичных произведений, образующихся в процессе вычисления,Если данные с выхода сумматора в избыточной системе счисления перед их подачей на второй вход сумматора 50 55 Изобретение относится к арифметическим блокам устройств вычислительной техники и может быть использовано при построении специализированных устройств, работающих в избыточных 5 системах счисления, позволяющих производить операцию суммирования, начиная со старших разрядов чисел.Цель изобретения - уменьшение аппаратурных затрат. ОВ избыточных системах счисления, которые позволяют производить операцию сложения двух операндов, начиная со старших разрядов, сигнал переноса распространяется, как в сторону стар ших разрядов, так и в сторону младших разрядов результата суммирования. Но если в сторону младших разрядов перенос распространяется практически бесконечно, то в сторону старших разрядов перенос распространяется на ограниченное количество разрядов результата (как правило на два - четыре разряда). Поэтому результат вычис 25 ления последовательных сумматоров в избыточных системах счисления отстает от входных операндов на несколько тактов вычисления, число которых определяется количеством разрядов, на которые может распространяться сигнал переноса в сторону старших разрядов. Для определенности положим, что ре.зультат на выходе последовательного сумматора задерживается по отношению к входным данным на П тактов. 35 Если на один из входов последовательного сумматора в избыточной системе счисления поступает число, начиная со старших разрядов, а на второй его вход поступает число с его же 40 выхода, то это равносильно умножению числа, поступающего на первый вход сумматора, на коэффициентКоэф.1=1,001001001 (1)с 5П П Пзадержать на С тактов, то в этом случае число, поступающее на первыйвход сумматора, умножается на коэффициент Коэф.2=:1,001001001П+С П+С П+С(2) Если даннье с выхода сумматора в избыточной системе счисления перед их выдачей на. выход устройства задержать на И тактов, то в этом случае. получается произведение числа, поступающего на первый вход сумматора, на коэффициент Коэф. 30,0 ОО 010 01М П+С П+С(3) где К - основаьие избыточной системысчисления,а чертеже изображена структурнаясхема устройс.тва для умножения накоэффициенты.Устройство содержит сумматор 1 визбыточной системе счисления, сдвиговый регистр 2, первый регистр 3коэффициента, второй регистр 4, первую группу элементов И 5, вторуюгруппу элементов И 6, первый элементИЛИ 7, второй элемент ИЛИ 8, вход 9множимого, первую шину 1 О коэффициента, вторую шину 11 коэффициента, вход12 установки, вход 13 тактирования ивыход 14 устройства.Устройство работает следующим образом.В начале каждого цикла умножениясигнал, поступающий с входа 12 установки на входы установки сумматора 1в избыточной системе счисления исдвигового регистра 2, производит ихобнуление., Одновременно этим же сигналом, поступающим на тактовые входыпервого регистра 3 и второго регистра 4, производится запись коэффициента, первая часть которого с первойшины 10 коэффициента записывается впервый регистр 3, а вторая частькоэффициента с второй шины 11 коэффициента записывается во второй регистр 4 коэффициента.Каждая из частей коэффициента является унитарным кодом. Позиция единицы вс второй части коэффициента,записанной во второй регистр 4 коэффициента, определяет число нулей Сн коэффициенте, на который производится умножение, а позиция единицы впервой части коэффициента, записанной в первый регистр 3 коэффициента,определяет число нулей М в коэффициенте,510 1520 25 30 35 40 45 50 55 Сумма частичных произведений с выхода сумматора 1 в избыточной системе счисления поступает на информационный вход сдвигоного регистра 2, Записанная в сдвиговый регистр 2 информация в каждом такте вычисления продвигается в сдвиговом регистре 2 на один разряд, так как выходы сднигового регистра 2 соединены с вторыми входами одноименных элементов И второй группы элементов И 6, а на первые входы каждогоиз элементов И второй группы элементов И 6 поступает унитарный код второй части коэффициента с выхода второго регистра 4 коэффициента, то на выходе только одного из элементов И второй группы элеменп он И 6 присутствует сигнал,соответствующий значению суммы частичных произведений, задержанной на С тактов (С определяется унитарным кодом второй части коэффициента) по отношению к значению суммы частичных произведений на информационном входе сдвигового регистра 2. Сигнал с выхода второй группы элементов И 6 через второй элемент ИЛИ 8 поступает на Затем с входа 13 тактирования на тактовые входы сумматора 1 в избыточной системе счисления и сдвигового регистра 2 начинают поступать тактирующие импульсы, Количество тактов в каждом цикле вычисления равно К+П, что обусловлено задержкой распространения одноименных бит числа на выходе сумматора 1 в избыточной системе счисления относительно чисел на его входе на Л тактов (К - разрядность множимого).Ка вход первого слагаемого сумматорав избыточной системе счисления последовательно поступают биты числа множимого, начиная со старшего разряда. Иа выходе сумматора н избыточной системе счисления формируется результат, который можно интерпретировать как результат умножения, так и как накапливающуюся сумму частичных произведений, Рассмотрим в начале этот результат как сумму частичных произведений. вход второго слагаемого сумматоран избыточной системе счисления.Таким образом суммарная задержка появления бит суммы частичных произведений на входе второго слагаемого сумматора 1 в избыточной системе счисления относительно появления одноименных бит множимого на входе первого слагаемого, с учетом внутренней задержки сумматора 1 в избыточной системе счисления в П тактов, составляет С+П тактов.Сумма частичных произведений, поступающая на вход второго слагаемого сумматора в избыточной системе счис-. ления, совместно с множиым, поступающим на вход первого слагаемого, участвуют н формировании новой суммы частичных произведений.Рассмотрим теперь результат вычисления сумматора 1 в избыточной системе счисления, как произведение множимого на вторую часть коэффициента.Так как выходы сдвигового регистра 2 соединены с вторыми входами одноименных элементов И первой группы элементов И 5, а на первые входы каждого из элементов И первой группы элементов И 5 поступает унитарный код первой части коэффициента с выхода первого регистра 3 коэффициента, то на выходе только одного из элементов И перной группы элементов И 5 присутствует сигнал, соответствующий значению произведения множимого на вторую часть коэффициента, которое задержано на М тактов (М определяется унитарным кодом первой части коэффициента) по отношению к значению произведения множимого на вторую часть коэффициента, которое присутствует на информационном входе сднигового регистра 2. Учитывая, что н начале каждого цикл. умножения сдвиговый регистр 2 обнуляется, то описанная вьппе процедура равносильна присваиванию старпом М разрядам произведения множимого на полный множитель полное значение которого определяется первой и второй частью коэффициента, хранящегося н первом и втором регистрах 3 и 4 коэффициента соответственно) нулевых значений, т.е. Умножению произведения множимого на вторую часть коэфЛ 1фициента на К, . де В - основание системы счисления.няется. Составитель А,.4 ванова Техред И.Бонкалс Редактор Е.Папп орректор Т.Колб Заказ 3705 47 Тираж 1 ИИПИ Государс по делам изо 13035, Москва, Подписн венного комитета СССРретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4/5 иэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,Сигнал произведения с выхода первой группы элементов И 5 через первый элемент ИЛИ 7 поразрядно поступает на выход 14 устройства. После подачи на вход первого слагаемого всех К бит множимого сумматор 1 в избыточной системе счисления еще П тактов продолжает довычис- лять результат произведения, В течение этих П тактов на вход первого слагаемого сумматора 1 в избыточной системе счисления необходимо подавать нули или сигналприводящий к формированию округления результата умножения, Конкретный вид сигнала определяется в зависимости от того, какая именно система счисления примеФормула и з о б р е т е н и я Устройство для умножения на коэффициенты, содержащее сумматор в избыточной системе счисления, первую и вторую группы элементов И и первый редистр коэффициента, информационные входы которого подключены к первой шине коэффициента устройства, а выходы соединены с первыми входами элементов И первой группы, о т л и. -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюуменьшения аппаратурных затрат, оно содержит сдвиговый регистр, первыйи второй элементы ИЛИ и второй регистр коэффициента, информационныевходы которого подключены к второйшине коэффициента устройства, а выходы соединены с первыми входами элементов И второй группы, выходы которых соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединенс первым входом сумматора в избыточной системе счисления, второй вход 15 которого соединен с входом множимогоустройства, а выход подключен к информационному входу сдвигового регистра, выходы которого подключенык вторым входам соответствующих эле ментов И первой и второй групп, выходы элементов И первой группы соединены с входами первого элементаИЛИ, выход которого подключен к выходу устройства тактовый вход которого соединен с тактовыми входамисумматора в избыточной системе счисления и сдвигоного регистра, входустановки устройства соединен с входами установки сумматора в избыточ О ной системе счисления и сдвиговогорегистра и тактовыми входами первогои второгс регистров коэффициента.