Устройство для умножения комплексных чисел

(21 (22 30ко-технический й ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР Р 1076902, кл. С 06 Г 7/52, 1982.Авторское свидетельство СССР К 1418707, кл. С 06 Г 7/52,20.02,87 (54) УСТРОЙСТВО ГЛЯ УМНОЖЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ЧИСЕЛ(57) Изобретение относится к цифров вычислительной технике и может быть использовано в высокопроизводительн цифровых процессорах, прежде всего специализированных, предназначенных например, для цифровой обработки си налов, Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат. Устройство для умножения комплексных чисел содержит умножители 1-5, первыевходы которых соединены с соответствующими выходами первого входногоблока 6 сумматоров, вторые входы -с соответствующими выходами второговходного блока 7 сумматоров, а выходьумножителей 1-5 соединены с соответствующими входами выходного блока 8сумматоров, входы первого 6 и второго 7 входных блоков сумматоров являются входами 9 и 10 операндов устройства, выход выходного блока 8 сумматоров является выходом 11 устройства,Благодаря использованию новой процедуры формирования частичных сумм ичастичных произведений количествосумматоров во входных 6, 7 и выходном8 блоках сумматоров сокращено, 4 ил.5 1501044Изобретение относится к цифровойвычислительной технике и может бытьиспользовано в высокопроизводительныхцифровых вычислительных процессорахупрежде всего специализированных,предназначенных для цифровой обработки сигналов.Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат. 10На фиг. 1 представлена схема устройства для умножения комплексныхчисел; на фиг.2 и 3 - соответственносхемы входного и выходного блоковсумматоров; на фиг.4 - схемы узлов 15сложения и вычитания.Устройство для умножения комплексных чисел (фиг,1) содержит первый -пятый умножители 1-5, первые входыкоторых соединены с соответствующими 20выходами первого входного. блока 6сумматоров, вторые входы - с соответствующими выходами второго входного блока 7 сумматоров, а выходыумножителей 1 - 5 соединены с соответствующими входами выходного блока8 сумматоров, входы первого и второго входных блоков 6 и 7 сумматоровявляются входами 9, 10 операндов устройства, выход выходного блока 8 сумматоров является выходом 11 устройства.Входной блок 6 (или 7) сумматоров(фиг.2) содержит первый и второй сумматоры 12 13 первый и второй вычиУ й35татели 14, 15, узел 16 сложения,входы 17 - 19 групп разрядов входавходного блока 6 сумматоров, выходы20 - 24 входного блока 6 сумматоров. Выходной блок 8 сумматоров(фиг.3) 40 содержит первый и второй сумматоры 25, 26, с первого по четвертый вычитатели 27 - 30, узел 31 вычитания, узел 32 сложения, выходной сумматор 33, входы 34 - 38 выходного блока 8 45 сумматоров, выход 39 выходного блока 8 сумматоров, выход сумматора 26 соединен с вх дами вычитателей 29, 30 со сдвигом на один двоичный разряд, выход вычитателя 30 соединен с входом вычитаемого вычитателя 28 со сдвигом на один двоичный разряд, выходы узла 31 вычитания, вычитателя 29, узла 32 сложения и вход 38 выходного блока 8 сумматоров соединены соответственно со вторым, четвертым, третьим и пятым входами выходного сумматора 33 со сдвигом соответственно на 1 ч/3-2, 2 Б/3-1, Би 4 11/3 двоичных разрядов, где Н - разрядность операндов устройства. Все указанные сдвиги производятся в сторонустарших разрядов, младшие разрядыпри этом зануляются. Остальные связивсех упомянутых узлов, сумматоров,вычитателей выполняются без сдвига,Узел 16 или 32 сложения (фиг.4).содержит вычитатель 40 (действительных чисел) и сумматор 4 1 ( действительных чисел), входы 42 и 43 действительной и мнимой частей первогослагаемого узла 16 сложения соединенысоответственно с входом уменьшаемоговычитателя 40 и с входом первогослагаемого сумматора 4 1, входы 44и 45 действительной и мнимой частейвторого слагаемого узла 16 сложениясоединены соответственно с входомвторого слагаемого сумматора 4 1 ивходом вычитаемого вычитателя 40,выходы вычитателя 40 и сумматора 41являются выходами 46 и 47 соответственно действительной и мнимой частейрезультата узла 6 сложения,Узел 31 вычитания (фиг.4) содержит сумматор 48 (действительных чисел) и вычитатель 49 (действительныхчисел), входы 50 и 51 действительнойи мнимой частей :меньшаемого узла 3 1вычитания соединены соответственнос входом первого слагаемого сумматора 48 и входом уменьшаемого вычитателя 49, входы 52 и 53 действительнойи мнимой частей вычитаемого узла 31вычитания соединены соответственнос входом вычитаемого вычитателя 49и входом второго слагаемого сумматора 48, выходы сумматора 48 и вычитателя 49 являются соответственно выходами 54 и 55 действительной и мнимойчастей результата узла 31 вычитания,Сумматоры 12, 13, 25, 26, 33 (вычитатели 14, 15, 27 - 30) являются сумматорами (вычитателями) комплексных чисел, Умножители 1 - 5 являются умножителями комплексных чисел. Узлы 16, 32 сложения работают следующим образом, 1 усть на входы первого и второго слагаемых, например, узла 16 сложения поступают комплексные числа С,=Х+й и Сг=Хг+Лггде Х и У - соответственно действительная и мнимая части первого слагаемого С Х и У - соответственно действиг г.тельная и мнимая части второго слагаемого СДействительные числа Х У, Хг, Уг поступают соответственно5 150104на входы 42 - 45 узла 16 сложения.На выходах 46 и 47 действительной имнимой частей результата получаемсоответственно Х=Х,-Уг, У=У, +Хг,т,е, узел 16 сложения выполняет опе 5Рацию С=С+1 Сг (С=Х+ь.У).Узел 31 вычитания работает следующим образом, Пусть на входы уменьшаемого и вычитаемого узла вычитанияпоступают комплексные числа С,=Х 1++хУ, и С =Х +Лг, где Х, и У, - соответственно действительная и мнимаячасти первого слагаемого, Хг и Усоответственно действительная и мнимая части второго слагаемого, Дейсттупают соответственно на входы 5053 узла 31 вычитания. На выходах 54и. 55 действительной и мнимой частей 20результата получаем соответственноХ=Х,+Уг, У=У(-Хг, т.е, узел 31 вычитания выполняет операцию С=С-дСг(С=Х+гУ).Устройство для умножения компле - 25ных чисел работает следуюп;им образом,Пусть а, а,г и а - комплексныечисла, образованные соответственно Кмладшими, К средними и К старшимиразрядами 3-К-разрядного первого30операнда а, которые поступают соответственно на входы 17 - 19 первоговходного блока 6 сумматоров. На выходах сумматора 13 и вычитателя 14 получаем соответственно я =а,+а ч,="1 г 1 гф 13 12 12 ф М ИАналогично для второго операнда 40а числа а а и а поступают соотг уь ггветственно на входы 17 - 19 второговходного блока 7 сумматоровНа выходах сумматора 13, вычитателя 14, первом - пятом выходах 20 - 24 второго 45входного блока 7 сумматоров получаемсоответственно ягг=агагз г=г 1 агзЬг - аэ Ьгг яп.ггпу Ьг гг ггпу г 4 г 1=Ь 4 Ьгфэ ш=Ь, Ь 25 Устройство для умножения комплексных чисел, содержащее с первого по пятый умножители, первьп и второй входные блоки сумматоров, каждый из которых содержит два сумматора, два вычитателя и узел сложения, выходной блок сумматоров, содержащий два сумматора, четыре вычитателя, выходной сумматор, узел сложения и узел вычитания, причем вход первой группы разрядов входа первого операнда устройства соединен с входом первого слагаемого второго сумматора и с входом уменьшаемого первого вычитателя первого входного блока сумматоров, с входом первого сомножитсля первого умножителя, вход второго сомножителя которого соединен с входом первого слагаемого второго сумматора и с входом уменьшаемого первого вычитателя второго входного блока сумматоров, с входом первой группы разрядов входа второго операнда устройства, вход второй группы разрядов входа первого операнда устройства соединен с входом вычитаемого второго вычитателя первого входного блока сумматоров, вход второй группы разрядов вхо-, да второго операнда устройства соединен с входом вычитаемого второго вычитателя второго входного блока сумматоров, вход третьей группы разрядов входа первого операнда устройства соединен с входом второго слагаемого второго сумматора и с входом вычитаемого первого вычитателя первого входного блока сумматоров, вход третьей группы разрядов входа второго операнда устройства соединен с входом второго слагаемого второго сумматора и с входом вычитаемого первого вычитателя второго входного блока сумматоров, выходы первого сумматора, второго вычитателя и выход результата Эти произведения поступают соответственно на входы 34 - 38 выходного блока 8 сумматоров. На выходах вычитателя 27, сумматоров 25, 26 и вычитателя 30 получаем соответственно ч 1 =т -тг, я =ш +т я =ш,+т+2ш, поступающее на выход 11 устройства,Формула изобретенияузла сложения первого входного блокасумматоров соединены с входами первых сомножителей соответственно второго, третьего и четвертого умножителей, входы вторых сомножителей которых соединены соответственно с выходами первого сумматора, второго вычи-тателя и с выходом результата узласложения второго входного блока сум Оматоров, выход. первого умножителясоединен с входом первого слагаемоговыходного сумматора выходного блокасумматоров, выход которого являетсявыходом устройства, выход второго умножителя соединен с входом уменьшаемого первого вычитателя и с входомпервого слагаемого первого сумматоравыходного блока сумматоров, выходтретьего умножителя соединен с входом 0вычитаемого первого вычнтателя и свходом второго слагаемого первогосумматора выходного блока сумматоров,выход пятого умножителя соединен свходом первого слагаемого второгосумматора выходного блока сумматоров,причем в каждом из входных блоковсумматоров выход второго сумматора соединен с входом первого слагаемогопервого сумматора и с входом уменьшаемого второго вычитателя, выход первого вычитателя соединен с входом первого слагаемого узла сложения,вход второго слагаемого которого соединен с входом второго слагаемого пер-.вого сумматора и с входом.вычитаемого З второго вычитателя, причем в выходномблоке сумматоров выход первого вычитателя соединен с входом уменьшаемого узла вычитания и с входом первого слагаемого узла сложения, вход второго слагаемого которого соединен с входом вычитаемого узла вычитания и с выходом второго вычитателя, выходы первого и второго сумматоров соединены соответственно с входами уменьшаемого и вычитаемого третьего вычитателя, выходы результата узлов вычитания и сложения и выход третьего вычитателя соединены соответственно с входами второго, третьего и четвертого слагаемых выходного сумматора, отличающееся тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат., входы третьих групп разрядов первого и второго операндов устройства соединены соответственно с входами первого и второго сомножителей пятого умножителя, выход которого соединен с входом пятого слагаемого выходного сумматора выходного блока сумматоров, выход четвертого умножителя соединен с входом вычитаемого четвертого вычитателя выходного блока сумматоров, причем в выходном блоке сумматоров вход первого слагаемого выходного сумматора соединен с входом второго слагаемого второго сумматора, выход которого соединен с входом уменьшаемого четвертого вычитателя, выходы первого сумматора и четвертого вычитателя соединены соответственно с входами уменьшаемого и вычитаемого второго вычитателя,1501044Фаа РерВов иагаеееилВ Зненьшем Ккин, Уыад йеися Яник,ю. Ч