Устройство для умножения чисел в модулярной системе счисления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИА ЛИСТ ИЧЕСНРЕСПУБЛИК 9) (И) 06 Г 7/7 ГОСУДАРС ПО ДЕЛАМ К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТ У 7 24 щей запя лярном к с счет ных в модзапятой,ся тем, ч.Коляда,рнявский мербаев, А.А нов и А.Ф.,Че (088,8) ское с е чисел в м содержаще 8 и 12, б лей, блок блок 16 в льство СССР7/72, 1983.ство СССР7/72, 1976,ство СССР7/72, 1984. видет 06 Г е свидетел л. С 06 Г е свидетел кл. С 06 Г декса числния вычетпо модулюрования чвычитател22 и 24 Авторс В 1244665(54) УСТРО В МОЛУЛЯРН (57) Изобр тельной те использова арифметиче задер ьного инт конс ксо(21) 40842 (22) 02.07 (46) 23,01 (71) Научн тут прикла им.А.Н.Сев (72) В.М.А М,Ю,Селяни (53) 681, 3 (56) Автор11401 14,АвторскФ 579617,ННЫЙ НОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ИЕ ИЗОБРЕТЕН 88, Бюл. В 3-исследовательский инсти ных физических проблем СТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ ЧИСЕЛЙ СИСТЕМЕ СЧИСЛЕНИЯтение относится к вычислнике и предназначено дляия в быстродействующихких устройствах с плаваюой, функционирукюцих в модуде. Целью изобретения являширение области применения умножения чисел, представленулярном коде с плавающей Поставленная цель достигаетто устройство для умножения одулярной системе счисления, е вспомогательные регистры лок 11 модульных умножите,.14 деления на константу, ычисления интервального ина, блоки 17 и 19 суммироваов по модулям и сумматор 20содержит блок 13 масштабиисел, сумматор 1 О порядков, ь 9 порядка, элементы 15,жки, блок 18 вычисленияиндекса, схему 21 сравтантой и блок 23 мультипс соответствующими связями,1 136Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в арифметических устрой ствах с плавающей запятой, функционирующих в модулярной системе счислетния.Цель изобретения - расширение об,ласти применения за счет умножения чисел, представленных в модулярном коде с плавающей запятой,На чертеже представлена структурная схема устройства для умножения чисел в модулярной системе счисления.Устройство содержит входы 1 и 2мантисс первого и второго сомножителей устройства, входы 3 и 4 порядков первого и второго сомножителей устройства, выход 5 мантиссы произведения устройства, выход 6 порядка произведения устройства, выход 7 признака переполнения устройства, первый вспомогательный регистр 8, вычитатель 9 порядка, сумматор 10 порядков, блок 11 модульных умножителей, второй вспомогательный регистр 12, блок 13 масштабирования чисел, блок 14 деления на константу, первый элемент 15 задержки, первый блок 16 вычисления интервального индекса числа, блок 17 суммирования вычетов по (1-1)-му модулю, второй блок 18 вычисления интервального индекса числа, блок 19 суммирования вычетов по 1-му модулю, сумматор 20 по модулю, схему 21 сравнения с константой, второй элемент 22 задержки, блок 23 мультиплексоров, третий элемент 24 задержки,Блок 13 масштабирования чисел (реализован как в известном устройстве)осуществляет за Т=(Т+3) такта деление входного числа АЕ П, заданногомодулярным кодом на константу М, гдеГ 3= -р Ме ,рие., -17 т- диапазонизменения чисел; МЕ, = Г пт;р фиктссированное натуральное число, выбираемое из условия тп 2 р+1-2; пт.,тпсистема попарно простых модулей,пт 2 р+1 с,Результатом указанной операциилявляется модулярный код числа Аявляющегося оценкой дроби А/М, Т=1 ор, 1.Блок 14 деления на константу может быть реализован на 1-1 постоянныхзапомитталцих устройствах, в память-го из которых по адресу Х эаписы й, тпе осе+ -- / (1)1 г М,тпЕтпЕи имеет конвейерную структуру.Блок 17 суммирования вычетов имеетТе каскадную конвейерную структуруи осуществляет сложение за ТЕ =1 о 812 О тактов (1-1) вычетов по модулю тпЕ,с формированием числа переполнений.Блок 17 суммирования вычетов на своемвходе формирует величину л 1 - ше- ",е25тпес-Ме. / 30 Второй элемент 22 задержки осуще ствляет задержку на (Те +2) тактов ипредставляет собой цепочку из (ТЕ+2)последовательно соединенных регистров,Блок 16 вычисления интервальногоиндекса полностью аналогичен блбКУ18 вычисления интервального индексачисла и за Те тактов находит машинныйинтервальный индекс 1(А) числа.40 Блок 19 суммирования вычетов осуществляет сложение эа Т тактов (1-1)вычетов по модулю пте без формированиячисла переполнений. Блок 19 суммирования вычетов на своем выходе форми Рует величину(3) и имеет Те каскадную конвейерную 50 структуруСумматор 20 по модулю являетсясумматором табличного типа, реализован с помощью постоянного запоминающего устройства и вычисляет величину 55 1= Е, +Х/тпЕ по входным Х и 1где 1, если 1 ( Р1-ш, в противном случае11 ервый элемент 15 задержки осуществляет задержку на (Т+Те +5) тактов. 8878 2вается константа У, =/Х,/ ше/тп;,Х У; 50,1 ш;-1 1=11-1,Блок 18 вычисления интервальногоиндекса числа служит для определенияпо входному модулярному коду (М,от,Е) ЧИСЛа А, ГдЕ М; =/А/а МаШИНного интервального индекса числа поформулее- /М е, от, /тп1 (А) = +,1 ) передается на вход блока19 суммирования вычетов, которые втечение очередных Т тактов, считаятекущий, вычисляют соответственновеличины 1(С) и 1 (формулы (1)и (3),На (Т+Т+5)-м такте работы величины 1(С) с выхода блока 18 вычисления интервального индекса числа ил(С) с выхода блока 17 суммирования вычетов поступают на входы схемы 21 сравнения с константой, 15На (Т+Т +6)-м такте работы величины 1(С) с выхода блока 16 вычисления интервального индекса исвыхода блока 19 суммирования вычетовпоступают соответственно на первый 20и второй входы сумматора 20 по модулю, Сумматор 20 по модулю определяетА1-й остаток числа С - , которыйсовместно со значением с выхода элемента 24 задержки поступает на вход 25вспомогательного регистра 12, гдебудет сформирован модулярный код(,) числа СНа заключительном (Т +Т +7)-мтакте работы устройства величина й 30с выхода схемы 21 сравнения с константой поступает на управляющийвход блока 23 мультиплексоров, напервый и второй информационные входыкоторого поступают соответственнолвеличины С и С . Одновременно 1 поступает на вход заема вычитателя 9порядка, на информационный вход которого с выхода первого элемента 15задержки поступает величина 1 (с), 40В случае, если Д=О, на выходе 5мантиссы произведения и выходе 6 порядка произведения устройства будутполучены соответственно величины Си(с)-1, а в случае, еслибы=1, величины С и 1(с), С выхода переполнениявычитателя 9 порядка на выход 7 устройства будет считан признак переполнения я (формула (5).Иэ приведенного описания видно,что выполнение одной операции в устройстве для умножения чисел в модулярной системе счисления занимает(Т+Т+7) тактов, при этом пропускнаяспособность устройства составляетодну операцию умножения в один такт,Формула и э о б р е т е н и яУстройство для умножения чисел вмодулярной системе счисления, содержащее два вспомогательных регистра, блок модульных умножителей, блок деления на константу, первый блок вычисления интервального индекса числа, блок суммирования вычетов по (1-1)-му модулю, блок суммирования вычетов по 1-му модулю и сумматор по модулю (1 - целое число, 1 с 1(К, К - количество модулей системы счисления), 1 ричем входы мантисс первого и второго сомножителей устройства соединены соответственно с входами первого и второго сомножителей блока модульных умножителей, выход произведения которого соединен с входом первого вспомогательного регистра, входы первого блока вычисления интервального индекса числа и блока суммирования вычетов по 1-му модулю объединены, выходы первого блока вычисления интервального индекса и блока суммирования вычетов по 1-му модулю соединены соответственно с входами первого и второгослагаемых сумматора по модулю, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет умножения чисел, представленных в модулярном коде с плавающей запятой, оно содержит блок масштабирования чисел, сумматор порядков, вычитатель порядка, три элемента задержки, второй блок вычисления интервального индекса числа, схему сравнения с константой и блок мультиплексоров, причем входы порядков первого и второго сомножителей устройства соединены соответственно с входами первого и второго слагаемых сумматоров порядков, выход которого подключен к входу первого элемента задержки, выход первого вспомогательного регистра соединен с входом блока масштабирования чисел, выход которого соединен с входами второго элемента задержки, второго блока вычисления интервального индекса числа, блока суммирования вычетов по (1-1)-му модулю и блока деления на константу, выход которого соединен с входами блока суммирования вычетов по 1-му модулю и третьего элемента задержки, выходы разрядов второго блока вычисления интервального индекса числа и блока суммирования вычетов по (1-1) - му модулю соединены соответственно с входами разрядов схемы сравнения с константой, выход которой соединен с управляющим входом блока мультиплек -1368878 Составитель А. КлюевТехред М. Ходанич Корректор, О. Кравцова Редактор Е,Папп Заказ 297/51 Тираж 704 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 соров и с входом заема вычитателя порядка, информационный вход которогосоединен с выходом первого элементазадержки, выход третьего элемента задержки и выходы разрядов сумматорапо модулю соединены соответственно свходами разрядов второго вспомогательного регистра, выходы второгоэлемента задержки и второго вспомо- щ гательного регистра соединены соответственно с первым и вторым информационными входами блока мультиплексоров, выход которого является выходом мантиссы произведения устройства, выходы разности и переполнения вычитателя порядка являются соответственно выходом порядка произведения и выходом признака переполнения устройства.