Устройство для умножения

(504 С 06 Г 7 ОПИСА Н АВТОРСН ИЕ ИЗОБРЕТЕ У ВИДЕТЕЛ арифметических устройств ЗВМ. изобретения - повышение быстр вия. Устройство содержит и-ра сдвиговые регистры множителя мого, четыре группы из и, и" Цельдейстрядные множноэлемент ИЛИ, 4 празрядный сдвиговый льтата. Новым в уст ведение каждого сом ам в регистр, оров, 2 истр ре вляется ойствеожитетсутстля по двум вход вие связей межд-м разрядами регистров сомножителей, чтодает возможность в два раза уменьшить собщее число тактов работы. 1 ил.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к областивычислительной техники, в частностик устройствам умножения, и можетбыть использовано при построении илементов И и + - + 2ф 2ряда.В каждом такте (одновременно с записью разряда сомножителей) в и-разрядном сдвиговом регистре 1 множителя и и-разрядном сдвиговом регистре2 множимогопроисходит сдвиг информации на один разряд в сторону младших разрядов,Сигнал с выхода старшего разрядаи-разрядного сдвигового регистра 1множителя поступает на вторые,входыэлементов И З,п, 4. 1, 4.2,4.п,иа сигнал с выхода - -го разряда это 2 50 55 Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам умножения, и может быть использовано при построении арифметических устройств электронных вычислительных машин.Цель изобретения - повышение быстродействия устройстваНа чертеже изображена функциональ ная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит и-разрядныйсдвиговый регистр 1 множителя, п-раз-,рядный сдвиговый регистр 2 множимого, четыре группы 3-,6 из и, (п),(и) и (и) элементов И соответственно, где и - разрядность сомножии ителей, - полусумматоров 7, (и + -- 2)сумматоров 8, (и) сумматоров 9 переносов, два полусумматора 10 переиносов, элемент ИЛИ 11, (и + -- 2)сумматоров 12 связи, и полусумматоров 13 суммы и 2 п-разрядный регистр 2514 результата,Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии регистры усгройства обнулены.30%СМножитель А = 1 а аа +,а ) последовательно подается натретий и четвертый входы устройства,причем на четвертый вход, начиная состаршего разряда, а на третий вход, 35Пначиная с ( - + 1) "го разряда.2Одновременно множимое В = 1 ЬЬ Ь , , Ь ) последовательно40подается на первый и второй входыустройства, причем на первый вход,начиная смпадшего разряда, а на втоирой вход, начиная с ( - + 1)-го раз- г го регистра поступает на входы элементов И 3 , 6,1, 6.2 6(п).Сигнал с выхода старшего разряда,и-разрядного сдвигового регистра 2множимого поступает на входы элементов И 3,1, 3.2 З.п, а сигнал сивыхода - -го разряда этого регистра .2поступает на входы элементов И 5,1,5. 2 5 (п), 4 - ,В результате на выходах элементов И первой, второй, третьей и четвертой групп формируются в каждом такте компоненты частичных произведений, причем в одном такте формируются не более трех одинаковых по весу компонент.иВ первом такте в - -й разряд и 2разрядного сдвигового регистра 1 множителя будет записано значение старшего разряда а сомножителя А, а впи-й разряд - значение ( - + 1)-го раз"2ряда асомножителя .А. Одновременно в старший разряд и-разрядного сдвигового регистра 2 множимого будет записано значение среднего разряда Ьсомножителя В, а в и . гв -й разряд - значение младшего разряда Ь сомножителя В.п пНа выходах элементов И 312, 52, Зюп, 5; (и) Формируются компоненты первого частичного произведения На сумматорах 8 и полусумматорах 7 они просуммируются с промежуточным значением суммы частичных произведений (в первом такте ее значение нулевое) и результат в виде первой промежуточной суммы записывается в 2 п-разрядный регистр 14 результата.Во втором такте (одновременноп со сдвигом информации) в - -й разряд2 и-разрядного сдвигового регистра 1 множителя будет записано значение разряда асомножителя А, в п-й разиравд - значение ( - + 2)-го разряда2а сомножителя А, а в старший раз- "- 2ряд и-разрядного сдвигового регистНа сумматорах 8, полусумматорах 7,сумматорах 9 переносов, полусумматорах 10 переносов, сумматорах 12 связии полусумматорах 13 суммы с помощьюэлемента ИЛИ 1 1 компоненты -го частичного произведения суммируются созначениями (2.-1)-й промежуточнойсуммы, В 2 и-разрядный регистр 14 результата записывается значение 1-йпромежуточной суммы.иВ - -ом такте (одновременно со2,исдвигом информации) в в "й разряд2и-разрядного сдвигового регистра 1множителя будет записано значениеив -го разряда асомножителя А, в2и-й разряд - значение и-го разрядаа сомножителя А, а в и-й разряд иразрядного сдвигового регистра 2множимого будет записано значениестаршего разряда Ь сомножителя В,и ив й разряд - значение го раз 2 2ряда Ьсомножителя.2На выходах элементов И первой,второй, третьей и четвертой группиформируются компоненты - -го частич 2ного произведения: а,Ь агь) 1э аьЬ 17 аьЬ 29 ай)1,.Ф а).Ва,Ь, а Ь а, Ь; аь 2, аь2аь),.На сумматорах 8, полусумматорах7, сумматорах 9 переносов, полусум"маторах 10 переносов, сумматорах 12связи и полусумматорах 13 суммы спомощью элемента ИЛИ 11 компонентыив -го частичного произведения сум 2имируются вместе с ( -- 1).-й проме 2жуточной суммой частичных произведений и значение результата записывается в 2 и-.разрядный регистр 14результата, причем в младший егоразряд записывается значение сиг 50 х-го частичного произведения: 55Ъа, Ь)1 . рр а Ь, э2++г" е 1. Ъ 1 ) ) а Ь ) а Ь, фффа Ь,; а,Ь,; а)Ь2" "2-11 понентыа .ьап Ъ,ф 1аешь)-1 з 14447 ра 2 множимого будет записано значеиние (- - 1)-го разряда Ьа, сомножи 2теля В, в средний разряд - значение (и)-го разряда Ъ , сомножителя В. На выходах элементов И 3( - , - 1)и2 ф 3. - , 6,1, 3. (и), 5. ( - -1), З.и, 5. - , 4.1, 6. - , 5,(и), 4. - и 4. ( - + 1)ф 2ф 22 формируются компоненты второго частичного произведения: а, Ь к а 2 Ь.,; а Ь; аЬ,; а, Ь,; а Ь ; а Ь а Ь а Ь;ь 2а Ь , а Ь а Ь. На сумматорах 8, полусумматорах 7 разрядов и полусумматорах 13 сумм эти ком 20 поненты суммируются вместе с первой промежуточной суммой частичных произведений и результат в виде второй промежуточной суммы записывается в 2 и-разрядный регистр 14 результата.В 1-ом такте (одновременно соисдвигом информации) в в -й разряд и 2разрядного сдвигового регистра 1 множителя будет записано значение г.-го разряда а , .сомножителя А, в и-й разиряд - значение ( - + 1 + О-го разря 2да а сомножителя А, а в и-й1+1разряд и-разрядного сдвигового регистра 2 множимого будет записано знаичение ( -- )-го разряда Ь, . сомно 2- -)ижителя В, в в -й разряд - значение (и О-го разряда Ь сомножите 40 ля В. На выходах элементов И 3.( -- г. + 1),и3. ( -- 1 + 2) 3. (и-з.+1), 3. (и.+5 1444755 нала с выхода элемента И 4,(и) второй группы, сформировавшего компоненту частичного произведения ап5В результате работы устройства на 2 и-разрядном регистре 14 результата будет находиться окончательное значение произведения. Формула 10изобретения Устройство для умножения, содержащее и-разрядные сдвиговые регистры множимого и множителя, первую и вто рую группы из и и (и) элементов И соответственно (и - разрядность сомножителей), два полусумматора,(2 и) сумматоров и 2 и-разрядный регистр результата, причем выход и-го раз ряда и-разрядного сдвигового регистра множимого соединен с первыми входами элементов И первой грулпы, вторые входы которых соединены с соответствующими входами и-разрядного 25 сдвигового регистра множителя, первые входы элементов И второй группы соединены с соответствующими выходами (и) разрядов и-разрядного сдвигового регистра множимого, вход и-го 30 разряда которого соединен с первым информационным входом устройства, выход переноса и суммы полусумматора второго разряда соединены соответственно с перга. входом сумматора третьего разряда и входом второго разряда 2 и-разрядного регистра результата, выход второго разряда которого соединен с первым входом полусумматора второго разряда, выход переноса сумматора 1-го разряда соединен с первым входом сумматора (1+ +1)-го разряда (з. = Зи/2-1), выход суммы сумматора 1-го разряда соединен с входом 1-го разряда, 2 и-разрядного регистра результата Ц= 3 и/2), выход -го разряда которого соединен с вторьи входом сумматора 1-го разряда, о т л и - ча:ющееся тем, что, сцелью повышения быстродействия,в,него введены третья и четвертая группы из (и) и (и) элементов И соответственно, элемент ИЛИ, (2 и) сумматоров переносов и связи, и полусумматоров суммы, два полусумматора пеиреносов и ( -- 2) полусумматоров, второй информационный вход устройст 4 ива соединен с входом в -го разряда2 и-разрядного сдвигового регистра множимого, выход и/2-го разряда которого соединен с первыми входами элементов И третьей группы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами (и) разрядов и-разрядного сдвигового регистра множителя, выход и-го разряда которого соединен с вторыми входами элементов И второй группы, третий и четвертый информационные входы устройства соединены соответственно с входамии-го и и/2-го разрядов и-разрядного сдвигового регистра множителя, выход и/2-го разряда которого соединен с первыми входами элементов И четвертой группы, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих разрядов и- разрядного сдвигового регистра множимого,.выход (и)-го элемента И второй группы соединен с входом младшего разряда 2 и-разрядного регистра результата, выход (и)-го элемента И второй группы соединен с вторым входом полусумматора второго разряда, выход переноса сумматора и/2-го разряда соединен с первым входом полусумматора переносов (и+1)-го разряда, выход переноса сумматора К-гои и разряда (К = - + 1- + и + 1)2 ,2 соответственно с первым входом сумматора связи К-го разряда, выход суммы сумматора 1-го разряда (1 = и/2 +и+1 - + и - 1) соединен соответственно с первым входом полусумматора суммы 1-го разряда, выход переноса которого соединен с вторым входомсумматора связи 1-разряда, выход переноса и суммы полусумматора и-горазряда соединен соответственно спервыми входами сумматора связи и-горазряда и полусумматора суммы и-горазряда, вход старшего разряда 2 иразрядного регистра результата соединен с выходом элемента ИЛИ,первыйвход которого соединен с выходомпереноса полусумматора (2 п)-горазряда, выход переноса полусумматора (2 и)-го разряда соединен с первым входом полусуммато-.ра (2 и)-го разряда, выходы суммыполусумматоров (2 и)-го и (2 и)-горазрядов соединены соответственно спервыми входами сумматоров связи7 144 (2 п)-го и (2 п)-го разрядов, выход переноса сумматора связи (2 п)-го разряда соединен с вторым входом элемента ИПИ, выходы переноса полусумматоров переноса,( + 1)-го и ( +и и +2)-го разрядов соединены соответственно с третьими входами сумматорови исвязи ( - + 1)-го и ( - + 2)-го разря 2 2 4755 разряда, а выход его суммы соединен с вторым входом сумматора (2 пи- в )-го разряда, выход переноса сумматора связи С-го разряда (с = 2 п -п-- + 1 2 п - 2) соединен соотдов, выходы суммы полусумматоров пеи преноса ( - + 1)-го и ( - + 2)-го раз 2 2 рядов соединены соответственно свторыми входами полусумматоров суммыи и( - + 1)-го и ( - + 2)-го разрядов2 2Ф выход переноса сумматора переносовиш-го Разряда (ш = 2 + 3,, 2 пи- 1) соединен соответственно с2 третьим входом сумматора связи ш-го разряда, выход суммы сумматора переноса ш-го разряда соединен соответственно с вторым входом полусумматора суммы ш-го разряда, выход переносаисумматора связи ( - +1)-го разряда2 соединен с первым входом сумматораипереносов ( - + 2)-го разряда, выход переноса сумматора связи р-го разряп ида (р = - + 32 п- -- 3) сое2 динен соответственно с первым входом сумматора переносов (р+2)-го разряда, выход суммы сумматоров связи р-го разряда соединен соответственно с вторым входом сумматора переносов (Р+1)-го разряда, выход переносаисумматора связи (2 п --- 2)-го раз 2ряда соединен с первым входом суммаитора (2 п - в )-го разряда, а выход его суммы - с вторьич входом сумматораипереносов (2 п -- - 1)-го разряда2Э выход переноса сумматора связи (2 п -и- 1)-го разряда соединен с пер 2и5вым входом сумматора (2 п -- + 1)-го2 ветственно с вторым входом сумматорасвязи (С+1)-го разряда, выход суммы15полусумматора суммы 8-го разряда (Б щи и= - + 1 2 п -- ) соединен соответственно с входом Б-го разряда 2 празрядного сдвигового регистра рего,и пэультата, выходы ( - + 1)-го и (- +2 2+ 2)-го разрядов которого соединенысоответственно с вторыми входами пои25 лусумматоров переносов ( - + 1)-го и2п( - + 2)-го разрядов, выход К-го рази .пРяда (К = 2 + 3 2 п - 2 - 1) 2 празрядного сдвигового регистра результата соединен соответственно стретьим входом сумматора переносовиК-го разряда, выход (2 п -- )-го разряда 2 п-разрядного сдвигового реги 35стра соединен с вторым входом полуисумматора суммы (2 п . -- )-го разряда2Э.выход суммы сумматора связи Ь-го раз 40ряда соединен соответственно с входомЬ-го разряда (Ь=2 п- - + 1 2 п),п2 п-разрядного сдвигового регистра результата, выход Ь-го разряда которого соединен с третьим входом суммато 45ра связи Ь-го разряда, выходы элементов И каждой группы соединены с входами соответствующих по весу разрядовсумматоров и полусумматоров,1444755 Составитель Е.Му Техред И.Ходанич ина дакто Корректор И.Пож аз 650 оиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проек Тираж 704 ВНИИПИ Государств по делам изобрПодписное нного комитета СС тений и открытий Раушская наб. д