Устройство для вычисления суммы произведений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСООИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 012691 А 15/ у 4 006 Р ИСАНИЕ РЕТЕН ЛЬСТВУ ильев,о СССР 1984. СССР 1977. НИЯ СУМ ычи ть и ыраж елью ние функГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ С(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕМЫ ПРОИЗВЕДЕНИЙ(57) Изобретение относитсялительной технике и можетпользовано для вычисленияний вида Г = а, Ъ, + аЪизобретения является расши циональных возможностей за счет работы с операндами, заданными в дополнительных кодах. Для этого вустройство, содержащее накапливающийсумматор, два регистра множимых имножителей, три группы элементов И,группу элементов ИЛИ и дешифратор,введены два элемента задержки, дваэлемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, три комбинационных сумматора и две группыэлементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Вычисление выражения Г в устройстве производится по алгоритму Бута. При этомчастичные произведения формируются взависимости от результата анализадвух соседних множителей. 1 ил.,3 табл.= (Х".",(Х, - Х)2 Р = аЬ, + аЬ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных ЭВМ длявычисления выражений вида Г = аЬ ++ а,Ьг.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей за счетработы с операндами, заданными вдополнительных кодах.На чертеже представлена функциональная схема устройства для вычисления суммы произведений.Устройство содержит накапливающий сумматор 1, первый 2 и второй3 регистры множимых, первый 4 и второй 5 регистры множителей, первую 6,вторую 7 и третью 8 группы элементов И, группу 9 элементов ИЛИ, дешифратор 10, первый 11, второй 12 итретий 13 комбинационные сумматоры,первую 14 и вторую 15 группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый 16 ивторой 17 элементы задержки, первый18 и второй 19 элементы ИСКЛ 10 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ,тактовый вход 20,При вычислении выраженияУ=аЬ, +аЬ,используется алгоритм Бута, которыйпостроен на представлении двоичного числа в дополнительном коде в где Х., = О.С учетом этого соотношения при последовательном перемножении множимого на разряды множителя операции производятся над последовательными строками, составленными из разрядов множимого по правилу:Если Х= Х, то накаплирается нулевая строка,Если Х= О, Х = 1, то множимое вычитается из накопителя,Если Х, = 1, Х= О, то множимое добавляется в накопитель.Устройство работает следующим образом.Пусть необходимо вычислить выра- жение где а, и а - множимые, Ь и Ь - множители,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В регистры 2 и 3 заносятся зна -чения а, и а а в регистры 4 и 5значения Ь, н Ь, . Вычисление можетпроизводиться, начиная с младших или старших разрядов. В первом случаеосуществляется анализ содержимого регистров 4 и 5 со стороны двух младших разрядов и арифметический сдвиг в каждом такте накапливающего сумматора 1 вправо, а во втором случае анализ со стороны старших разрядов и арифметический сцвиг содержимого накапливающего сумматора влево, причем в каждом такте содержимое младших (старших) разрядов регистров 4 и 5 задерживается элементами 16 и 17 задержки (в качестве которых могут быть использованы триггеры), а также осуществляется арифметический сдвиг вправо (влево) содержимого регистров 4 и 5.В табл.1 приведена зависимость выдачи управляющих сигналов дешифратором 10 и значения кода на выходе накапливающего сумматора 1 от комбинации пар младших (старших) разрядов регистров 4 и 5В каждом такте в зависимости от содержимого младшего (старшего) разряда регистров 4 и 5 коды на выходахсумматоров 11 и 12 могут приниматьзначения а, или -а, и а или -а,соответственноПри этом код на выходе сумматора 13 может приниматьодно из значений: (а+ а ) (а а)р,(ат - а, ), (-а, - а) . Выходными сигналами дешифратора10 через соответствующую группу 6-8элементов И на вход накапливающегосумматора 1 подаются коды с выходоводного из сумматоров 11-13 либо нулевой код,Значение кодов а, или -а, на выходе сумматора 11 и а или -а на2выходе сумматора 12 формируются путем суммирования с нулем, либо путем инверсии и суммирования с единицей содержимого регистров 2 и 3,Пример вычисления для величин,заданных в табл.2, проиллюстрирован табл.З. В табл.3 содержимое регистров 4 и 5 увеличено на один дополнительный разряд со стороны младших раз-. рядов, который в исходном состоянии обнулен, а в накапливающем сумматоре 1 при сдвиге числа вправо повторяется содержимое старшего (знаковоТ а б л и ц а 1 Значение коДешифратор Множители да на входенакаплиВходыВыходы Ь,вающего сумматора 1 11 1 11 111 00 0 0 0 0 00 аг 00 001 0 0 01 1 10 а - а,3 12691го) разряда. Результат вычисленияГ = а,Ь, + аг Ьг получается в нак иливающем сумматоре 1 и равен Г == 0000100110. 5Формула изобретения Устройство для вычисления суммыпроизведений, содержащее накапливающий сумматор, первый и второй регистры множимых, первый и второй ре Огистры множителей, первую, вторуюи третью группы элементов И, группуэлементов ИЛИ и дешифратор, первый,второй и третий выходы которого сое:Ъдинены с первыми входами элементов И соответственно первой, второйи третьей групп, выходы которыхсоединены с входами группы соответствующих элементов ИЛИ, выходы которых соединены с информационными 2 Овходами разрядов накапливающего сумматора, вход управления арифметическим сдвигом которого соединен с входами управления сдвигом первого ивторого регистров множителей и с так товым входом устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей за счет работы с операндами,заданными в дополнительных кодах, в ЗО3 01 0 1 0 1 10 0 1 0 1 11 0 0 0 0 00 1 0 1 0 10 1 1 0 0 11 1 0 1 0 00 1 0 1 0 25 4него введены три комбинационных сумматора, две группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и два элемента задержки наодин такт, входы и выходы которыхсоединены соответственно с первымии вторыми входами соответствующихэлементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходыразрядов регистров множимых соединены с первыми входами соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИсоответствующей группы, выходы которых соединены с входами соответствующих разрядов первого и второго комбинационных сумматоров, выходы разрядов которых соединены с первьщии вторыми входами соответствующихразрядов третьего комбинационногосумматора, выходы последних разрядов регистров множителей соединены с первыми входами соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,входами переноса первого и второгокомбинационных сумматоров и вторымивходами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИсоответствующих групп, выходы разрядов комбинационных сумматоров соединены с вторыми входами соответствующих элементов И соответствующихгрупп,1269125 ьПродолжение чабл, 1 Значение коДешифратор Иножители да на входенакапли 1 11 Т 11 111 1 -а -а 10-а 1 0 1 01 0 а 2 Таблицаг Двоичный дополнительныи код Величина 00101 11010 а,11011 00110 11111 а, + а 01011- 11- а 2126925 Т а б л и ц а 3 Такт Содержимое Регистр 4 Регистр 5 Дешифратор 10 Сумматор 1 входе и его код 00000 00000+00000 0 000 00 0001000001 00110 Исходноесостояние 001000 1110101 1 2 000010 001110 2 000010 001110 2 000001 000111 2 000000 000011 Код на Код на входе выходе Выражение на Старши разряд Младшие разряды1269125 Составител Техред К.Г Редакто етра аказ 6037/5 ого ий лиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4 Производстве Тираж 671 ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 13035, Москва, Ж, Березкиненко Корректор Л, Пилипенко Подписноемитета СССРоткрытийая наб., д. 4/5