Устройство для умножения

(51)5 6 06 Р 7/52 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ О У СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТО оста ство СССР2, 1972.ьство СССР52, 1987. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для быстрого умножения десятичных чисел. Целью изобретения является сокращение аппарэтурных затрат. Устройство содержит регистры множимого 1, множителя 2, узлы 4 тетрадного суммирования, блок 3 частичных произведений, буферные регистры 5 и блок 6 приведения, 3 ил,10 20 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке быстродействующих устройств умножения десятичных чисел, а также служить основой построения универсальных устройств умножения двоичных и десятичных чисел.Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат.На фиг. 1 приведена структурная схема устройства(для Е=2); на фиг. 2 - два возможных варианта построения блока формирования частичных произведений; на фиг. 3 - структурная схема блока приведения. Устройство содержит регистры 1 и 2 множимого и множителя соответственно, блок 3 формирования частичных произведений, узлы 4 тетрадного суммирования, буферные регистры 5, блок 6 приведения, входы 7 и 8 множимого и множителя устройства соответственно, управляющий вход 9 устройства и выход 10 результата.Функциональное назначение и реализация узлов и блоков устройства следующие.Регистр 1 множимого предназначен для хранения множимого, Цепи синхронизации всех регистров устройства с целью упрощения не показаны. Входы синхронизации всех элементов памяти регистров объединены и соединены с входом синхронизации устройства,Регистр 2 множителя предназначен для хранения множителя. В процессе выполнения умножения в нем осуществляется однотактный сдвиг множителя на 1 разрядов в каждом такте.Блок 3 служит для формирования частичных произведений мнокимого на 1 разрядов множителя, На фиг. 2 показаны два возможных варианта построения этого блока, Первый вариант (фиг, 2,а) содержит узел 11 кратных множимого и узел 12 частичных произведений, В узле 11 формируются или кратные множимого 1 Х, 2 Х, 4 Х и 8 Х или кратные 1 Х, 1 Х, ЗХ, 8 Х, 9 Х, где Х - множимое, Узел 12 может быть реализован в виде матрицы двухвходовых элементов И либо представлять собой 1 коммутаторов,На фиг. 2,б для Кприведена структур. ная схема второго варианта блока 3 формирования частичных произведений, содержащего усеченную матрицу узлов 13 десятичного умножения. Каждый узел 13 предназначен для перемножения двух десятичных цифр и может быть построен, например, на постоянном запоминающем устройстве, на шифраторе или е виде композиции двоичного,умножителя и преобразователя двоичного кода в десятичный. Узлы 4 тетрадного суммирования являются узлами комбинационного типа. В каждом такте работы устройства в этих узлахосуществляется двоичное суммированиеравновесных частичных произведений,сформированных в данном такте на выходахблока 3,и прибавление к полученному результату содержимого соответствующегобуферного регистра 5, сформированного впредыдущем такте работы устройства. Узлы4 тетрадного суммирования могут формировать результат как в однорядном, так и вмногорядном коде,Буферные регистры 5 служат для хранения результатов, формируемых в каждомтакте на выходах соответствующих узлов 4тетрадного суммирования,Блок 6 предназначен для приведениярезультата, записываемого в каждом тактев к младших буферных регистрах 5, в однорядный двоично-десятичный код, На фиг. 3приведена структурная схема блока 6 приследующих допущениях; 1=2, узлы 4 формируют на своих выходах результат в однорядном коде, в блоке 6 в каждом тактеформируется не более 21 десятичных цифррезультата, к младших цифр которого являются очередными 1 цифрами произведениясомножителей. Блок 6 содержит два двоичных сумматора 14, два преобразователя 15двоичного кода в десятичный, десятичныйсумматор 16 и регистр 17.Двоичный сумматор 14 в каждом тактеработы устройства осуществляется суммирование содержимого соответствующегобуферного регистра 5 со значением соответствующей тетрады регистра 17, сформированным в предыдущем такте работыустройства,Преобразователь 15 предназначен дляпреобразования результата, полученногона выходе двоичного сумматора 14, из двоичного кода в двоично-десятичный. Десятичный сумматор 16 предназначен длясуммирования результатов, полученных навыходах преобразователей 15, в двоичнодесятичном коде, Регистр 17 предназначендля хранения двух старших десятичныхцифр результата, сформированного на выходе десятичного сумматора 16.Блок 6 приведения работает следующим образом.На входы блока 6 с выходов первого ивторого буферных регистров 5 подаются дварезультата в двоичном коде. Далее на первом и втором двоичных сумматорах 14 осуществляется их суммирование созначениями младшей и старшей тетрад регистра 17 соответственно, Полученные навыходах сумматоров 14 суммы преобразуются на преобразователях 15 из двоичного кода в десятичный. Затем на десятичном сумматоре 16 осуществляется их суммирование, причем на первом выходе формируются две младшие десятичные цифры суммы, которые подаются на выход 10 устройства, а на втором выходе - две старшие десятичные цифры суммы, которые с разрешения сигнала на входе 9 устройства по синхроимпульсу записываются в регистр 17. Таким образом, за один такт работы устройства на его выходе 10 формируются две десятичные цифры произведения, В тех случаях, когда время работы блока 6 приведения больше суммарного времени работы блока 3 и узлов 4, целесообразно блок 6 построить по конвейерному принципу.Устройство работает следующим образом.С разрешения сигнала на управляющем входе 9 устройства в регистры 1 и 2 последовательно либо параллельно во времени загружаются и-разрядные десятичные сомножители без знаков, буферные регистры 5 и регистр 17 блока 6 приведения обнуляются. На этом подготовительный этап заканчивается и начинается собственно умножение, В первом такте в блоке 3 формируются частичные произведения множимого на М цифр множителя, равновесовые тетрады которых затем суммируются с учетом занимаемых ими весовых позиций в соответствующих узлах 4 тетрадного суммирования по правилам двоичной арифметики. Одновременно с работой блока 3 и узлов 4 работает блок 6 приведения (для первого такта его входные и выходные значения равны нулю). Первый такт работы устройства заканчивается с приходом синхроимпульса, по которому производятся запись результатов с выходных узлов 4 тетрадного суммирования в соответствующие буферные регистры 5, сдвиг множителя на М разрядов в сторону младших. а также запись информации в регистр 17 блока 6.Во всех остальных тактах устройство работает аналогично.5 Общее число тактов равно 2 п/1+1,Формула изобретения Устройство для умножения, содержащее и-разрядные регистры множимого и множителя (и - разрядность десятичных со множителей), блок формирования частич-ных произведений, и+1 узлов тетрадного суммирования (М - число десятичных разрядов множителя, обрабатываемых за один такт, 11)п/2 , х - ближайшее целое, боль шее или равное Х), входы множимого и множителя устройства соединены соответственно с информационными входами и-разрядных регистров множимого и множителя, управляющие входы которых соединены с управ ляющим входом устройства, выход регистрамножимого соединен с входом первого сомножителя блока формирования частичных произведений, вход второго сомножителя которого соединен с выходом (1) младших 25 разрядов регистра множителя, а выходы - спервыми входами соответствующих узлов тетрадного суммирования, о т л и ч а ю щ ее с я втем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат, в него введены и+1 буферных 30 регистров и блок приведения, выход которого соединен с выходом результата устройства, упоавляющий вход которого соединен с управляющими входами и+1 буферных регистров и блока приведения, 1-й информаци онный вход которого соединенсоответственно с выходом 1-го буферного регистра (1=1к), второй вход )-го узла тетрадного суммирования =1п) соединен соответственно с выходом 1-го буферного 40 регистра (=1+1, и+к), выходы и+1 узловтетрадного суммирования соединены с информационными входами соответствующих и+1 буферных регистров.аж 978 комигета по изобре Москва, Ж, Раушс Подписноениям и открытиям прия наб., 4/5