Устройство для умножения двоичных чисел

(19) ( 50 51)4 с 06 Р 7/ ЫЙ КОМИТЕТ М И ОТКРЫТИ ПО ИЗОБРЕТЕ ПРИ ГКНТ СС ОБРЕТЕНИ ПИСАН АВТОРСКОМ ДЕТЕЛЬСТВ У 391384/24 10.03.88 3.09 есс(56) Авторское свидетельство СССРй 1310810, кл, С 06 Р 7/52 1986.Авторское свидетельство СССРГ 1439579, кл. С 06 Г 7/52, 16.02.89Бюл. М 35кий политехнический инст ретение относится к выч ехнике и может быть исп ЭВМ для выполнения ариф 2 тических действий, Целью изобретения является повышение производительности, Устройство содержит регистры 1 и 2, в которые вдвигаются множимое и множитель младшими разрядами вперед, группы элементов И 3 и 4, формирующие конъюнкции разрядов множимого и множителя соответственно с весовыми функциями 2 , 22.2", и 2 регистры 9 и 10 управления и элемент И 13, вырабатывающие управляющие сигналы. Одноразрядные сумматоры 5 и 6 складывают конъюнкции, имеющие одина" ковые в такте весовые функции соответственно с четным и нечетным значе- сФ Я ниями 1, а также задержанные на регистрах группы 7 и 7 сигналы с выхо3 150 дов нечетных разрядов переносов сумматора 6 и четных разрядов переносов сумматора 5 и с выходов нечетных разрядов переносов сумматора 5 и четных разрядов переносов сумматора 6 соответственно, Сигналы с выходов суммы сумматоров 5 и 6 транслируются коммутатором 8 на выход 18 устройства соответственно в первом и втором полу 98774 5О тактах тактов работы устройства. Вследза разрядами первой пары сомножителей в регистры 1 и 2 вдвигаются безпаузы разряды второй пары сомножителей. Группы элементов И 11 и 12 поддействием управления исключают формирование коньюнкций сомножителей изсмежных пар. 2 ил .Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в ЭВИ для выполнения арифмети"ческих действий.Целью изобретения является повышение производительности. 20На фиг.1 представлена схема устройства для умножения двоичных чисел;на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство содержит регистр 1 множимого, регистр 2 множителя, вторуюгруппу элементов И 3.1, 3.2,3.7, первую группу элементов И 1.1,4,2, , 4.8, второй одноразрядныйсумматор 5, первый одноразрядный сум- ЗОматор 6, группу регистров 7,1 и 7,2,коммутатор 8, второй 9 и первый 10регистры управления, четвертую группуэлементов И 11.1, 11.2, , 11.7,третью группу элементов И 12.1,12.2. . ., 12.7, элемент И 13, вход1 ч множимого устройства, вход 15 множителя устройства, вход 16 .сбросаустройства, тактовый вход 17 и выход18 устройства. 40Устройство работает следующим образом.На тактовый вхоД 17 устройствапоступают синхроимпульсы СИ типа "меандр, тактирующие работу устройства. 45На входы 14 и 15 множимого и множителя устройства с частотой следования синхроимпульсов поступают в последовательном коде разряды, начиная спервого (младшего), множимого и множителя соответственно.На вход 16 сброса устройства пос"тупает импульс, сбрасывающий в нольрегистры 1 и 2 множимого и множителя,РегистРы 7.1 и 7 Л группы, а такжепервый 10 и второй 9 регистры управления.Под действием синхроимпульсов,поступающих на входы управления сдви" гом регистров 1 и 2 множимого и множителя, разряды множимого и множителя продвигаются в каждом такте в регистрах 1 и 2 на одну позицию в сторону старших разрядовПри этом на выходах разрядов регистров 1 и 2 множимого и множителя формируются последовательности разрядов множимого и множителя в соответствии с временными диаграммами, представленными на фиг.2. Числа, указанные на временных диаграммах выходов разрядов регистров 1 и 2, означают номера разрядов множимого и множителя.Одновременно с этим после обнуления первого и второго регистров 10 и 9 управления во второй регистр 9 управления под действием синхроимпульсов вдвигается единичное значение с инверсного выхода третьего разряда первого регистра 10 управления, прямого выхода четвертого разряда второго регистра 9 управления единичное значение вдвигается в первый разряд первого регистра 10 управления, При этом элемент И 13, подклюценный входами к прямым выходам четвертого разряда второго регистра 9 управления и первого разряда первого регистра 10 управления, вырабатывает единичный импульс, обнуляющий второй регистр 9 управления по второму входу сброса и устанавливающий в единичное значение все разряды первого регистра 10 управления по входу установки в единичный код.Далее в первый регистр 10 управления вдвигается нулевое значение. При достижении третьего разряда с инверсного выхода этого разряда единичное значение поступает на вход первого разряда второго регистра 9 управления, и цикл работы регистров управления повторяется.1 О 5 20 25 30 35 40 45 50 55 5150С инверсных выходов разрядов первого и второго регистров 10 и 9 управления снимаются сигналы управления, показанные на соответствующих временных диаграммах (фиг,2).Последовательность разрядов множимого и множителя с выходов разрядов (исключая пятый разряд) регистров множимого 1 и множителя 2 поступает на первые входы элементов И 11 и 12 соответственно четвертой и третьей групп. На вторые входы этих элементов И подаются сигналы управления с инверсных выходов первого 10 и второго 9 регистров управления, Элементы И 11 и 12 четвертой и третьей групп обнуляют часть разрядов в последовательностях разрядов множимого и множителя в тактах, где соответствующие сигналы управления принимают нулевые значения. Полученные усеченные последовательности разрядов множимого и множителя поступаю( на входы элементов И 4 и 3 первой и второй групп, которые под их действием Формируют последовательности конъюнкций, отображаемых на соответствующих временных диаграммах двухразрядными кодами. Первый и второй разряды указанных кодов являются соответственно разрядами множимого и множителя, перемножаемыми на элементах И 4 и 3 первой и второй групп.При этом на выходах элементов И 3.1, 3.2, , 3.7 второй группы Формируются конъюнкции с весовыми Функциями 2 , 2, 2 ,, 2, а на выходах элементов И 4,1, 4.2.4,8 первой группы формируются конъюнкции с весовыми Функциями 2 , 2 З, 2 ,На втором одноразрядном сумматоре 5 складываются конъюнкции, имеющие одинаковые в такте весовые функции с нечетным значением 1 с, а также сигнал с выхода первого разряда переноса сумматора 5, сигналы с выходов нечетных разрядов переноса сумматора 5, задержанные на регистрах 7 группы, и сигналы с выходов четных разрядов переносов сумматора 6, задержанные на регистрах 7 группы.Сигналы с выходов суммы второго и первого одноразрядных сумматоров 5 и 6 поступают соответственно на первый и второй информационные входы коммутатора 8, который под действием синхроимпульсов подключает, указанные сигналы на выход 18 устройства соответственно в первых и вторых половинах тактов,Таким образом, с выхода 18 устройства с удвоенной частотой следованиясинхроимпульсов снимается последовательный код произведения, причем впервых и вторых половинах тактов вырабатываются разряды произведения,имеющие весовые функции с четными инечетными значениями 1 (значения весовых функций указаны на временнойдиаграмме. Вых. 13),На временных диаграммах (фиг.2)показано, что вслед за разрядами 1,2.8 первой пары сомножителейпоступают без паузы разряды 1, 2,8 второй пары сомножителей и т,д,Управляющие сигналы нулевыми значениями исключают формирование конъюнкцийсомнож,телей из смежных пар. С выхо"да 18 устройства снимается непрерывная последовательность разрядов результатов,Формула изобретения Устройство для умножения двоичных чисел, содержащее регистры множимого и множителя, две группы элементов И, два одноразрядных сумматора, группу регистров, и коммутатор, причем тактовый вход устройства соединен с входами разрешения сдвига регистра множимого и регистра множителя, с входами разрешения записи регистров группь и управляющим входом коммутатора, вход сброса устройства соединен с входами сброса регистра множимого и регистра множителя и с входами сброса регистров группы вход первого разряда регистра множимого и вход первого разряда регистра множителя подключены к входам множимого и множителя устройства соответственно, выходы элементов И первой группь соединены с входами соответственно слагаемых с первого по восьмое первого одноразрядного сумматора, выходы элементов И второй группы соединены с входами соответственно слагаемых с первого по седьмое второго одноразрядного сумматора, выход первого разряда переноса которого соединен с входом девятого слагаемого первого одноразрядного сумматора, выходы третьего, второго и первого разрядов переноса которого и выходы третьего и второго разрядовпереноса второго одноразрядного сумматора соединены соответственно с входами разрядов с первого по пятый первого регистра группы, выход первого разряда которого соединен с информационным входом второго регистра группы, выход которого соединен с входом восьмого слагаемого второго одноразрядного сумматора, входы девя того и десятого слагаемых которого -соединены соответственно с выходами третьего и пятого разрядов первого регистра группы, выходы четвертого и второго разрядов которого соединены 15 соответственно с входами десятого и одиннадцатого слагаемых первого одноразрядного сумматора, выходы суммы второго и первого одноразрядных сумматоров соединены соответственно с 20 первым и вторым информационными входами коммутатора, выход которого является выходом устройства, первый и второй входы 1-го элемента И второй группы Ь = 1-7) соединены соответ ственно с вторым входом (8-Ы)-го и с первым входом (9-Е)-го элементов И первой группы, выходы пятых разрядов регистра множимого и регистра множителя соединены соответственно с пер вым и вторым входами четвертого элемента И второй группы, о т л и ч а ющ е е с я тем, цто, с целью повышения производительности, оно содержит первый и второй регистры управления, третью и четвертую группы элементов И и элемент И, причем входы разрешения сдвига первого и второго регистров управления подключены к тактовому входу устройства, вход сброса первого 40 регистра управления и первый вход сброса второго регистра управления подключены к входу сброса устройства, вход первого разряда первого регистра управления соединен с прямым выходом четвертого разряда второго регистра управления и с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом первого разряда первого регистра управления, выход элемента И соединен с входом установки50"1" первого регистра управления и с вторым входом сброса второго регистра управления, вход первого разряда которого соединен с инверсным выходом третьего разряда первого регистра управления, первые входы элементов И с первого по седьмой третьей группы соединены соответственно с выходами разрядов с первого по четвертый и с шестого по восьмой регистра множителя, вторые входы элементов И с первого по четвертый третьей группы соединены соответственно с инверсными выходами разрядов с первого по четвертый второго регистра управления, вто" рые входы элементов И с пятого по седьмой третьей группы соединены соответственно с инверсными выходами разрядов с первого по третий первого регистра управления, первые входы элементов И с первого по седьмой четвертой группы соединены соответственно с выходами разрядов с первого по четвертый и с шестого по восьмой регистры множимоговторые входы эле ментов И с первого по четвертый и с шестого по восьмой регистра множимого, вторые входы элементов И с первого по четвертый четвертой группы соединены соответственно с инверсными вы"ходами разрядов с первого по четвертый второго регистра управления, вторые входы элементов И с пятого по седьмой четвертой группы соединены соответственно с инверсными выходами разрядов с первого по третий первого регистра управления, выходы элементов И с первого по седьмой третьей группы соединены соответственно спервыми входами элементов И с первого по четвертый и с шестого по восьмой первой группы, выходы элементов И с второго по седьмой четвертой группы соединены соответственно с первыми входами элементов И с первого по третий и с пятого по седьмой второй группы, выход первого элемента И четвертой группы соединен с вторым входом восьмого элемента И первой группы.I Фг гг ээ у бб бб 77 ВВ. гг э 7 э гу эб уб 7 б гб гб б г 7 эВ у/ губ 7 у г ЮБ у 7 г гэ Эу 7 г гэ эу уб бб 7 эг Ф УУ ХУ бб 7 Б В 7 Уф БГ у 7 бг бэ 7 у Вх ггргггггФгхггггг г ггрг(гргггг Раг. оставитель А.Клюехред А,Кравчук Редактор А.Ш нд ектор Н.Коро з 5813/1 66 исно ВНИИПИ Г рстве 11изводст нно Выходи Р Вых. Вэ 71. Я ВЫХ. 1 ЭВ.г" Вых, Хэ.б.г Вьи. биЕ Вых.7 и.Я ВыхВэ,У.г Вых. 1 эБ. У Вых.гн.э Выходи Ю Юых.Ун. В Вых.1 и 1 П Вых.гю 1 ВВых.Хы 1 В Вых.э,У, 1 В Юых.иВВых эБ.,1-б Юых.иХ-В Юых.э,В Л-ФВых.э 7.Ы Юых.ю Г-В Вых.иЛВых.жФ.Ю Вых э,У.ФВыхэ,УУ-Ю Выхи Ф-ХВых.эБ.У-У Выход Ф-Л Юых.иУ-, Вых. В,В.ФВых. 1 В г ю у б б 7 В 1 г э у В б 7 В ого комитета го изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР35, Москваг Я, Раушская наб д. 4/5 ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101