Устройство для умножения

ОП ИСАИ ИЕИЗОБРЕТЕНИЯ.К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ов 991414(22) Заявлено 05. 06, 81(21) 3296914/18-24 с присоедийением заявки Й 9 С, 06 Р 7/49 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 23. 01. 83 1В.А. ТелековецТаганрогский радиотехнический институт " "4им, В, Д, Калмыкова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть прИменено в качестве операционного устройства цифровой вычислительной машины.Известно устройство умножения двоичных чисел, представленных последовательным кодом, содержщаее 2 п-разрядный сумматор, (и)-разрядные ре-гистры множимого и множителя.и элементы И1).Однако в этом устройстве результат получается через п циклов вычис-..ления, что снижает его быстродействие,Известно устройство для умножения,содержащее регистры множимого и множителя, регистр результата, сумматоррезультата, сумматор сомножителей,блок анализа разрядов, регистр сдвига, элементы И и элементы ИЛИ, в котором производится ввод сомножителейпоразрядно, старшими разрядами вперед 2,Однако в данном устройстве каждыйразряд результата получается за тритакта работы, т,е. устройство имеетнизкое быстродействие.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для умножения, содержащее,регистр сдвига, выходы которого подключены к информационным входам перного и третьего коммутаторов, управляющие входы которых соединены соответственно с выходом элемента ИЛИи с вторым входом множителя устрой-ства, а выходы подключены к входамсоответственно регистра множителяи регистра знака множителя, выходырегистра множителя соединены с первыми входами первой и второй группэлементов И, вторые входы которыхсоединены с выходами соответственнопервого и второго регистров множимого, входы которых подключены соответственно к первому и второму входаммножимого устройства, выходы группэлементов И подключены к информационным входам второго коммутатора,управляющие входы которого соединеныс выходами регистра знака множителя,а Первая и вторая группа выходов соединены с первой группой входов соответственно первого и второго сумматоров результата, вторые группы входов которых подключены к выходаммладших разрядов соответственно первого и второго регистров результата,первые входы первой и второй группвходов сумматора в избыточной систе-.ме счисления подключены к выходамвхЬды элемента ИЛИ подключены к входам множителя устройства.Это устройство производит умножение двух чисел, которые представленыв избыточной системе счисления, причем результат вычисления выводитсяпоследовательным кодом, начиная состаршего разряда, в процессе вычисления3 1.Недостатком устройства являетсясложность алгоритма умножения, чтообуславливает большие аппаратурныезатраты и недостаточное быстродействие ввиду задержки на два тактав сумматорах результата,Целью изобретения является упрощение устройства и повышение его.быстродействия.Поставленная цель достигается тем,что устройство для умножения, содержащее первый и второй регистры множителя, входы которых подключены со- ЗОответственно к первой и второй шинаммножителя устройства, первый и второй регистры результата, первый ивторой сумматоры результата, первыевходы которых соединены с выходами 35младших разрядов соответственно первого и второго регистров результата,входы которых подключены к выходамсуммы соответственно первого и второго сумматоров результата, и сумматор 4 Ов избыточной двоичной системе счисле.ния, первый и второй входы которогоподключены к выходам переноса соответственно первого и второго сумматоров результата, третий и четвертый 45входы сумматора н избыточной двоичной системе счисления подключенык выходам старшего разряда соответственно первого и второго регистроврезультата, а его выходы являются вы Оходами устройства, содержит первуюи вторую группы элементов 2 ИИЛИ,первые и вторые входы которых подклю"учены соответственно к первой и второйшинам множимого устройства, а выходыподключены к вторым входам соответственно первого и второго сумматороврезультата, выход первого регистрамножителя подключен к третьему входупервой группы элементов 2 ИИЛИ ик четвертому входу второй группыэлементов 2 ИИЛИ, третий вход которой соединен с четвертым входом первой группы элементов 2 ИИЛИ .и под-.ключен к выходу второго регистра мно.жителя. 65 переноса соответстненно первого ивторого сумматоров результата, выходы разрядон которых соединены с входами соответственно первого и второго ре гистрон результата, выходами старше" го разряда результата, подключенными 5 к вторым входам первой и второй груп. пы входов сумматора в избыточной двоичной системе счисления, выходы которого подключены к выходам устройства,На чертеже приведена структурнаясхема устройства.Устройство для умножения содержит,первый и второй регистры.1 и 2 мно,жителя, первую и вторую группы элементов 2 ИИЛИ 3 и, 4, первый и второйсумматоры 5 и б результата,первый ивторой регистры 7 и 8 результата, сум.матор 9 в избыточной двоичной системе счисления,Шины 10 и 11 множителя устройстнасоединены с входами соответственнопервого и второго регистров 1 и 2множителя, шины 12 и 13 множителяустройства соединены соотнетственнос первыми и третьими входами группэлементов 2 ИИЛИ 3 и 4, вторые ичетвертые входы которых подключенык выходам первого и второго регистров 1 и 2 множителя, выходы первогои второго элементов 2 ИИЛИ 3 и 4соединены с вторыми входами соответственно первого и второго сумматоров5 и б результата, первые входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго регистров 7и 8 результата, выходы переноса сумматоров 5 и б результата соединенысоответственно с первым и третьимвходами сумматора 9. в избыточнойдвоичной системе счисления, второйи:четвертый входы которого подключены к выходам старшего разряда соответственно первого и второго регистров 7 и 8 результата, выходы младшихразрядов которых подключены к выходам соответственно первого и второгосумматоров 5 и б результата, а выхо"ды являются выходами 14 и 15 устройства.Устройство работает следующим образомВ начальном такте работы регистры 7 и 8 результата сбрасываютсяв нулевое состояние, а в регистры1 и 2 множителя с входов 10 и 11устройства заносятся соответственноположительное и отрицательное значения множителя параллельным двоичнымкодом. Значения множимого подаютсяна входы 12 и 13 устройства последовательным избыточным двоичным кодом,начиная со старшего разряда. Если1-й разряд множимого равен нулю, тос выходов групп элементов 2 ИИЛИ3 и 4 снимается нулевое значение.Если 1-й разряд множимого равен единице, то на вторые входы первогои второго сумматоров 5 и б результата н 1-м такте работы устройствапоступают соответственно положительное и отрицательное значения множителя с выходов соответственно первого и второго регистров 1 и 2 множителя.На первые входы разрядов сумматоров 5 и б результата с второго пои-й с выходов соответственно первогои второго регистров 7 и 8 результатаподаются значения (и) младших раэрядов частичного результата, полученного в (1-1)-м такте работы устройства,Значения (и+1)-го разряда полученного 1-го результата с выходов переноса сумматоров 5 и б подаются напервый (положительный) и третий (отрицательный) входы сумматора 9, азначения и младших разрядов ь-горезультата с выходов сумматоров 5 и бзаносятся в регистры 7 и 8,Сумматор 9 суммирует два числав избыточной двоичной системе счисления. Первое число (а ) образуетсяположительным и отрицательным значением (и+1)-го разряда 1-го результата, которые подаются на первый итретий входы сумматора 9 с выходовпереноса сумматоров 5 и б результатаВторое число (Ь ) образуется положительным и отрицательным значениямии-го разряда ( -1)-го результата,которые подаются на второй и четвертый входы сумматора 9 с выходов старшего и-го разряда регистров 7 и 8.ФРезультат умножения с выходов сумматора 9 в избыточной двоичной системе счисления поступает на выходы 14 и 15 устройства (положительного и отрицательного значений произведения), Результат умножения выдается .последовательно старшими разрядами вперед.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет производить умноже; ние двух чисел, представленных в избыточной двоичной системе счисления, последовательным методом, старшими разрядами вперед, При этом результат умножения получается на выходах устройства одновременно с вводом разрядов множимого, что дает возможность повысить быстродействие устройства. Разрядность множимого может быть больше разрядности множителя.В устройстве отсутствуют регистры множимого, коммутатор и группы элементов И, что обеспечивает выигрыш.в аппаратурных затратах около 30 формул изобретения Устройство для умножения, содержащее первый и второй регистры множителя, входы которых подключены соот 5 ветственно к первой и второй шинаммножителя устройства, первый и второйрегистры результата, первый и второйсумматоры результата, первые входыкоторых соединены с выходами младших10 разрядов соответственно первого ивторого регистров результата, входыкоторых подключены к выходам суммысоответственно первого и второго сум-.маторов результата, и сумматор в избы-5 точной двоичной системе счисления,первый и второй входы которого подключены к выходам переноса соответственно первого и второго сумматороврезультата, третий и четвертый, входы20 сумматора в избыточной двоичной системе счисления подключены к выходамстаршего разряда соответственно первого и второго регистров результата,а его выходы являются выходами уст 25 Ройства, о т л и ч а ю.щ е е с я темчто, с целью упрощения устройства иповышения его быстродействия, оносддержит первую и вторую группы элементов 2 ИИЛИ, первые и вторйе вхоЗ 0 ды которых подключены соответственнок первой и второй шинам множимогоустройства, а выходы подключены квторым входам соответственно первогои второго сумматоров результата, выход первого регистра множителя подключен к третьему входу первой группы элементов 2 ИИЛИ,и к четвертомувходу второй группы элементов 2 ИИЛИтретий вход которой соединен с четвертым входом первой группы элемеи 40 тов 2 ИИЛИ и подключен к выходу второго регистра множителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР45 Е 631919, кл. 6 06 Р 7/52, 19782. Авторское свидетельство СССР9 603389 ю кле С 06 Р 7/52 ю 19783, Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2814128/18-24,50 кл. 6 06 Р 7/52, 1980 (прототип).991414 Составитель Н. ЗахаревКугрышева Техред Т.фанта Цзятк рре акт одписное 4 роек Заказ 135/67 Тираж 704 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и отк