Устройство для умножения

091 11 7/5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОЮИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС"ГВУ Н.(22) 18,02.82;ва, третьи и четвертые входы - с выхо(46) 07,06,83, Бюл. Ь 23:дами соответствующего буферного регист- (72) Г, П, Лопато. и А, А. Шостакра тРетьей группы и соседнего старше- (73.) Яинский радиотехнический институт го буферного регистра четвертой группы (53) 683325(088,8) соответственно, входы буферных регист -.ров третьей и четвертой группы соедине- (56) 1. Авторское свидетельство лл.,Р, ны соответственно с выходами старше оМф 8883.08, кл, 8 06 Р 7/52, 1978 и младшего разрядов соответствующих(протогип),блоков вычисления разрядных значенийпроизведения второй группы, выходы пер- (54)(57 УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕ вых буферных регистров второйи четвер- НИЯ по авт. св. Ж 888109, о т л и ч а- той групп соединены с входами сумматою щ е е с я тем, что, с целью повьппе-ра, выход которого является выходом уст- ния быстродействия и распщрения области ройства четвертый вход последнего блока Я применения за счет обеспечения умноже- вычисления разрядных значений произввния чисел в дополнительнам коде, оно со- дения второй группы соединен с вторым держит регистр множителя, И блоков входом коррекции устройства,. информацно вычисления. разрядных значений произве- ные входы регистра.множнмого соединены денни второй группы, 11. буферных ре- с входом множимого устройства, инфор-гистров третьей группы, и буферных мационные входы регистра множителя сое- : регистров. четвертой группы, регистр сдви- динены через регистр задержки с входом га, регистр задержки и сумматор, причем множителя устройства, входы разрешения мха юервые входы блоков вычисления разряд- записи разрядов регистров множимого и . 1 ф ных значений произведения второй группы. множителя соединены с выходами соответ- ф соединены с выходами соответствующих ствующих разрядов регистра сдвига. ффЗаевИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке быстродействующих уст, ройств для умножения чисел в последовательном коде. Числа могут быть представлены в любой позиционной системе счисления в дополнительном коде, Особенно эффективно его применение при разработке высокопроизводительных ЭВМ, использукМ щих большие интегральные схемы и арифО метику многократной точности.По основному авт. св. % 888 ОЖГиз-ъестно устройство для умножения, содержащее регистр множнмого, и блоков вычисления разрядных значений произведения (и-;5 число разрядов множнмого) И буферных . регистров первой группы и п буферных регистров второй группы, причем первые входы блоков вычисления разрядных значений произведения соединены с выходами соответствующих разрядов регистра множимого, вторые входы - с входом множителя устройства, третьи и четвертые входы - с выходами соответствующих буферных регистров первой и второй группы входы 25 буферных регистров первой и второй группсоединены соответственно с выходами старшего и младшего разряда соответству ющих блоков вычисления разрядных значений произведения, выход первого буферного регистра второй группы подключен к выходу устройства, четвертый вход последнего блока вычисления разрядных значений произведения соединен с .входом коррекции устройстваЦ.Недостамами известного устройства35 являются низкое быстродействие при обработке чисел, представленных в последо- . вательном коде (один иэ сомножителей . должен быть предварительно записан в-разрядный регистр), а также невозмож-:ао ность перемножения чисел в доцолнитель-. ном коде, что существенно снижает обла-., сть его применения.Поставленная цель достигается тем, что устройство для умножения дополни 45тельно содераит регистр множителя, Иблоков вычисления разрядных значений произведения второй группы, И.: буферных . регистров третьей группы, И буферныхрегистров четвертой группы, регистр сдви 50 га, регистр задержки и сумматор, причем первые входы блоков вычисления разрядных:;значений произведения второй груп пы соединены с выходами соответствующих разрядов регистра множителя, вторые,55 входы - с входом множимого устройства,третьи и четвертые входы - с выходамисоответствующего буферного регистратре;гьей группы и соседнего старшео буферного регистра четвертой группысоответственно, входы буферных регистровтретьей и четвертой групп соединенысоответственно с выходами старшего имладшего разрядов соответствующих блоков вьиисления разрядных значений произведения второй группы, выходы первых 1буферных регистров второй и четвертойгрупп соединены с входами сумматора,выход которого является выходом устройства, четвертый вход последнего блока вычисления разрядных значений произведениявторой грутшы соединен с вторым входомкоррекции устройства, информационныевходы регистра множимого соединены свходом множимого устройства, информационные входы регистра множителя соединены через регистр задержки с входом множителя устройства, входы разрешения записи разрядов регистров множимого имножителя соединены с выходами соответствующих разрядов регистра сдвига.На чертеже изображена структурнаясхема устройства для умножения.Устройство для умножения содержитрегистры множимого 3. и множителя 2,И блоков 3 вычисления разрядных значений произведении первой группы, И блоков 4 вычисления разрядных значенийпроизведении второй группы, буферныерегистры 5-8 первой, второй,третьей ичетвертой групп соответственно (каждаягруппа состоит из И одноразрядныхрегистров), регистр 9 сдвига (он содержит ( И + 1) двоичных разрядов независимо от того, в какой системе счисленияпредставлены перемножаемые в устройстве И -разрядные числа), одноразрядныйрегистр 10 задепжки, одноразрядныйпоследовательный сумматор 3.3.; вход1.2, множителя устройства, вход 13 мно-.жимого устройства, первый 14 и второй1.5 входы коррекции устройства, выход1.6 устройства,Устройство работает следующим образом.В иеходном состоянии все регистрыустройства обнулены, за исключениемрегястра 9 сдвига, в первом разряде которого записана единица. Множимое Х фХп ,.Х Х Х 4 и множитель УА ю Р-"- Уи , У, У У,представлейныев М -нчиой системе счислениядополнительным кодом или дополнением(под дополнениемпонимается дополнительный код числа без знака), поступаютна входы 3.3 и 32 устройства последовательно, начиная с их младших цифр Х иУ 4 . Запись информации во все регистры3 1022156 . 4устройства и сдвиг в рбгистре 9 осу-задержки. Кроме того, одновременно произ.ществляются под действием одной и той водится перезапись единицы в регистре 9же серии синхроимпульсов, т. е. один сдвига из третьего разряда в четвертый.и тот же импульс, присутствующий в неко- Аналогичным образом устройствоторый момент. на синхровходе устройства, 5 работает и в других тактах.производит,запись соотв.тствующей ин- :, В и -ом такте его работы в блокахформации в регистры множимого 1 и мноф :.3 и 4 формируются разрядные произведежителя 2, в буферные регистры 5-8, в .ния соответственно Х 4 Уи Х Уирегистр 10 задержки, а также осуществ- .ХУ, Хи У и ХУ, Х 1 У,лает сдвиг информации в регистре 9. К 10,Х У, .Х;У Одновременноначалу первого такта работы устройстс формированием этих произведений на вхова цифра Х 4 , множимого,присутствующая дах 13 и 12 устройства подготавливаютна входе 3.3 устройства,. уже записана в ся шфры Х и у (Х= й, если3первый разряд регистра 1 множимого под множимое отрицательное, в противномдействием синхроимпульса и разрешения 15 случае .ХО, аналогично, У - й,%на выходе первого разряда регистра 8 если множитель отрицательный, в противсдвига, а цвфра У множителя, присутст-:ном случае Уф О). Параллельно осувукяцая на входе 12 устройства, под дейст щэствляется запись результатов, сформивием этого же синхроимпульса записана рованных на входах блоков 3 и 4, в був регистр 10 задержки, Одновременно Э ферные регистры 5, 6 и 7, 8 соответстс записью цифр Х и У в регистры 1 и венно: цифры У - из регистра 10 задерж 3.0 в регистре 8 сдвига производится пе-,ки в И-й разряд регистра 2 множителя,резапись единицы из первого разряда во;Кроме того,одновременно производитсявторой, выдвижение единицы из последнего(И + 1)- В первом такте работы устройства в 5 1 го разряда регистра 9 сдвига. Последнеепервом блоке 3 формируется разрядное означает, что информация, сформированпроизведение Х 4У 4 . Одновременно с ная в регистрах 1 и 2 к окончанию И -го формированием этого произведения на тахта, в дальнейшем не может быть измевыходах 13 и 3,2;устройства подготцв- непа (в регистре 1 хранится множимоеливаются следующие цифры Х и У З 0 Х Х ,. ХъХ Х, а в регистре 2 сомножителей, Параллельно осуществляетмножитель У = У, У, У У ),ся запись Результатов, сформированных После выполнения первых и тактовна выходах блоков 3, в буферные регвст- работы устройства осуществляется дополры 5 и.6 цифры Х - во второй разряд , ннтельно еще И тактов, в течение которегистра 1 множимого, цифры. У - из .Рых из устройства через его.вьмод 16регистра 10 задержки в первый разряд выводится с соответствующим преобразо 35Регистра 2 множителя и шары У в. ваннем информация, хранимая в буферныхрегистр 10 задержки. Кроме этого, одно- регистрах 5-8 Кроме того, в этих .Временно осуществляется перезапись еди дополнительных тактах осуществляетсяницы в регистре 9 сдвига из второго коррекция Результата в соответствии с40разряда в третий. алгоритмом умножения чисел в дополнительном коде с двумя явными коррекцияВо втором такте Работы устройства в ми. Формирование корректирующей поправпервом и втором блоках 3 формируются ки по знаку множителя производится пуРазрядные произведения соответственно, тем умножения в каждом из и дополниХ,У и Х У, а в нервом блоке тельных тактов множимого Х, хранимого45.4 - разрядное произведение Х У( . в регистре 1, на цифру УОбразование Одновременно с формированием этих произ корректирующей поправки по знаку множивед ений на входах 13 и 12 устройствамого осуществляется путем умножения ваются следукецие цифры Х,и Э каждом издополнительных тактовна ,".цифру Х, Цифры и подают 4. Хф ся запись результатов, сформированныхся в И,аополнитэльныхтактахна вькоды згист ы 5, 6 и 7, 8 соответственно 1 13 и 12 устройства соответственно.МР 3 Р зР Р 55 нятся в регистрах 1 и 2 в дополнительном множимого, цифры У - из регистра 10задераки во второй разряд регистра 2 коде (т, е, их знаковые разряды являются множителя и цифры У - в регистр 3.0 составной частью старших циФр ,г% 1022186 йто в качестве коррекций используются до- мируетая на выходе 16 в последовательпощщтельные коды множимого и множите-,ном коде за 2 И тактов, а в известном-ля, а знак резущеата автоматически полу-,за Зи тактов.чается в . старшей цифре произведения.Если множимое Х и множитель У хранят-Используя определенным образом пер. ся в регистрах 3. и; 2 в форме дополнения вый 1.4 н второй 3.6 входы коррекции уст(т, е. их знаковые разряды не входят ройства, можно выполнять округлениев старшие цифры Ки У 1, и не участвуют результата без дополнительных затратнепосредственно.в умножении)то в а- времени, а также реалнзовать вычясление честве корректируюпов поправок исполь а выражении вила 2:.: Х 3 4 9+Р . зуются дополнения мноювюого и множите Технико-зкономические преимущества ля, а знак резулвгата должен быть сфор ,устройства для умножения. заключаются в мирован отдельно путем сложении по мо увеличении быстродействия првмерно вдулю двух знаков сомножителей.: 1,8 раза я распаренин функциональнйхТаким образом, 2 и -разрядный ре во:ложностей за счет обеспечения умно;зультат В предлВГаемом устройстве фон,женяя засел в допблнительном коде