Устройство для умножения

(191 01)15114 С 06 Р 7/49 8 А ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Я,Н АВ УСВ ЕЛЬСТВ Барано ок ешероГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР В 1032448, кл, С 06 Р .5/00, 1982.Авторское свидетельство СССР У 559237, кл. С 06 Р 7/50, 1977.Авторское свидетельство СССР У 997031, кл. С 06 Р 7/49, 1981.Авторское свидетельство СССР У 1130859, кл. С 06 Р 7/49, 1983. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ, содержащее регистр множимого, регистр множителя, регистр обратного кода множимого, три блока контроля блок преобразования "золотого" 1-ко множимого в обратный код, элемент И, табличный умножитель, программный бл управления и сумматор, причем входы прямого "золотого" 1-кода множимого Инверсного значения "золотого" 1-код множимого н прямого "золотого" 1-ко множителя устройства соединены соо ветственно с информационными входа ми регистров множимого, обратного кода множнмого и множителя, выходы которых соединены соответственно с входами первого, второго и третьег блоков контроля, выходы которых по схеме монтажного ИДИ соединены с первым входом программного бло управления н первым входом элеме та И, выход которого соединен с вы ходом ошибки устройства, входы "Пуск" и синхронизации которого соединены с вторым и третьим входа программного блока управления,первый выход которого соединен с вторым входом элемента И, входы разрешения записи информации регистров множимого, обратного кода множимого и множителя и блока преобразования "золотого" 1-кода множимого в обратный код соединены с вторым выходом программного блока управления, третий выход которого соединен свходом разрешения записи частичнонормализованной информации регистра обратного кода множимого, вход. частично нормализованной информации, которого соединен с выходом блока преобразования"золотого"1-кода множимого в обратный код,информационный вход которого соединен с выходом регистра обратного кода множимого, выходы трех младших разрядов регистра множителя соединены с первыми тремя информационными входами табличного умножителя, а вход сдвига соединен с входомразре" щения записи переноса табличного умножителя и четвертым входом программного блока управления, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с выходами формирования конца нормализации и суммирования сумматора, входы разрешения записи кода множимого, частично нормализованной промежуточной суммы и вход сброса сумматора .соединены соответственно с пятым, шестым и седьмым выходами программного блока управления, восьмой, девятый и десятый выходы которого соединены соответственно с входами . разрешения записи переноса, разр ния коррекции и разрешения суммивания сумматора, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введенырегистр частичного произведения,четвертый блок контроля и коммутатор,причем выход произведения сумматорасоединен с информационным входомрегистра частичного произведения,вход разрешения записи информациикоторого соединен с седьмым выходомпрограммного блока управления, одиннадцатый выход которого соединенс входом разрешения записи сдвинутыхпереносов сумматора, информационныйвход которого соединен с выходомкоммутатора, первый информационныйвход которого соединен с шиной логического нуля устройства, второй, третий,четвертый и пятый информационныевходы коммутатора соединены с выходом регистра множимого, выход ре 1200280гистра частичного произведения соеди"нен с входом четвертого блока контроля и шестым информационным входом,коммутатора, седьмой и восьмой информационные входы которого соединеныс выходом регистра обратного кода .множимого, выход четвертого младшего разряда регистра множителя соединен с четвертым информационнымвходом табличного умножителя, выходадреса канала которого соединен суправляющим входом коммутатора, авыходы формирования каналов с адресами 110 или 111 и канала с адресом 111 соединены соответственнос восьмыми девятымвходами программно-.го блока управления, второй, двенадцатый и четвертый выходы которого соединены соответственно с входами блокировки и сдвига табличногоумножителя и входом сдвига сумматора.15 1Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для11 1умножения многоразрядных золотых1-кодов, позволяет умножать как целое, так и дробные числа за счет умножения множимого одновременно начетыре разряда множителя, и можетбыть использовано в отказоустойчивых процессорах обработки данных.Цель изобретения - повышение1 Обыстродействия.На фиг. 1 представлена схема устройства на фиг. 2 - граф состояний и переходов блока программного управления, на фиг. 3 - один из вариантов реализации схемы табличного умножителя.Устройство для умножения (фиг. 1)содержит входы 1-6 устройства, ре-гистр 7 множимого, регистр 8 частич Оного произведения, регистр 9 обратного кода множимого, регистр 10"множителя, блоки 11-14 контроля, блок15 преобразования "золотого" 1-кодамножимого в обратный код, элемент 25И 16, коммутатор 17, табличный умножитель 18, сумматор 19, программныйблок 20 управления, выход 21 произведения устройства, выход 22 ошибки сум 1матора устройства, выход 23 ошибки устройства, выходы 24-35 программного блока управления устройства.На графе состояний и переходов программного блока управления (фиг. 2) изображены состояния автомата управления И , 3 = 0,1,.., и функции " переходов из состоя 11ния С в состояние С 3.Табличный умножитель 18 (фиг. 3) может в частном случае содержать неполный дешифратор 36, элемент ИЛИ-НЕ 37, элементы ИЛИ 38-41, триггер 42, группу элементов И 43, шифратор 44.Регистр 7 множимого предназначен для хранения "золотого" 1-кода множимого, регистр 8 - для хранения частичного произведения ( сд +1).А,где А - код множимого, регистр 9 " для хранения обратного кода произведения Ю, А, регистр 10 множимого 10-для храненияи сдвигана четыреэФ Юразряда золотого 1-кода множителя.Блоки контроля 11-14 предназначены для контроля регистров 7-10 на нормальность хранимой информации, г.е. отсутствие единиц в двух со"едних разрядах "золотого" 1-кода.3Блок 15 преобразования предназначен для образования обратного "эоло11того 1-кода произведения м,А, элемент И 1 б - для управления шинойвыходов блоков контроля 11-14, коммутатор 17 - для управления пропуском соответствующих частичных произведений на сумматор, табличныйумножитель 18 - для управлениякоммутатором 17 в зависимости отзначений анализируемых разрядовмножителя.Сумматор 19 предназначен длясложения очередных частичных произведений с текущей суммой частичньпроизведений по правилам "золотой"1-системы счисления, программныйблок 20 управления - для управления работой устройства.Устройство работает следующимобразом.Рассмотрим случай умножения прямых И -разрядных "золотых" 1-кодов,причем будем считать, что знакпроизведения формируется отдельно,а число информационных разрядов(И) кратно четырем.Перед началом умножения про-,",граммный блок управления находитсяВ сОстОЯнии СО( 1 о,: пуск)эДля выполнения умножения на входы устройства подается следующаяинформация: на вход 1 - "0", навход 2 - прямой "золотой" 1-кодмножимого, на вход 3 - инверсноезначение сдвинутого на один разрядвлево "золотого" 1-кода множимого,на вход 4 - прямой "золотой" 1-кодмножителя, на вход 5 - сигнал "Пуск",на вход б - серия синхроимпульсовГО, по которой тактируются переходыпрограммного блока управления изодного состояния в другое.По сигналу "Пуск" программныйблок управления переходит в состояние С 1( 1 , = пуск), в котором навыходе 24 вырабатывается управляющий сигнал 1 С( С 1 . По переднемуфронту этого сигнала осуществляетсязапись информации в регистрах 7,9 и 10,Для получения правильного резуль"тата умножения регистры 7-9, блоки11-13 контроля, блок 15 преобразования, коммутатор 17 и сумматор 19 имеютчетыре дополнительных старших разряда,Кроме того, регистр 9 имеет два вспомогательных младших разряда, причем 1200280 последние не являются информационными и используются только для повышения точности образования обратного кода произведения Ф, А. Призаписи в регистр 9 они устанавливаются в единицу.Образование обратного "золотого"1-кода произведения Ф, А осуществляется блоком 15 преобразования10 по известному алгоритму. По управляющему сигналу 7 С 2: 01 ГО поступающему на вход 25, осуществляетсязапись частично нормализованногообратного 1-кода произведения И, ф Ащ 15 в регистр 9. После окончания нормализации кода в регистре 9 с выходов блоков контроля на вход блокауправления поступает сигнал окончания нормализации Кн ц по которомунорм )20 автомат управления переходит в состояние С 2,ш норм) н но м//При переходе программного блокауправления в состояние С 2 в блоке .управления на выходе 29 формируетсясигнал СЗ = СОч С 1 открывающий,)элемент И 16, через который сигналыоб ошибках из блоков 11-14 контроляпоступают на выход 23 устройства.Блоки 11-14 контроля реализуют функцию ошибкиьЗГ =ой.О, ) О,где а, - значение 1 -го разрядарегистра.Далее осуществляется образованиечастичного произведения ( а 1, +1) А.Для этого в состоянии С 1 сигналС 1=С 1 с выхода 24 поступает в40 табличныи умножитель 18. По этомучсигналу блокировки на его выходе образуется адрес коммутатора, соответствующий пропуску через коммутатор на вход сумматора 1-кода мно 45 жимого. При переходе программногоблока управления в состояние С 2на выходе 30 образуется 1 С 4= С Я м С 3 ч С Г) по переднему фронту которого осуществляется запись информа 50 ции с выхода коммутатора в регистрпереносов сумматора. Далее в состоянии С 2 на выходе 28 образуетсясигнал 1 С р С 2поступающий втабличный умножитель 18 и образую 55 щий на выходе блока адрес коммутатора, соответствующий пропуску черезкоммутатор множимого, сдвинутоговлево на два разряда.чВ процессе умножения может оказаться, что в регистре суммы сумматора 19 при сдвиге будет находиться дополнительный "золотой" 1-код текущей суммы частичных произве= дений. 20 рмируемыйрес каналакоммутатора Эквивалентная Анализируемаятетрадамножителя, Переносиз предыдущтетрадымножителя Перенос .в следующую тетрад . множителя рада мно" жит 000 000 0 000 0 00 0 0 0 0010 ОЮ 0100 0 0 0101 1000 0101 1000 0 101 100 0 010 10 10,101 0001 0001 0100 0 ОООО ООЮ 001 0 1 О 100 010 1000 001 10 000 000 71200280работы сумматора переходит 1 По свойству "золотых" 1-кодов прив состояние С 8 сдвиге дополнительного "золотого"Юсуо (си) к,к, 1,1-кода на четыре разряда в сторону%8 "я номмладших разрядов освободившиесяпосле сдвига разряды заполняются коНа выходе 27 вырабатывается сиг- дом вида 1010. нал ЗС 15 =С 8 по которому осуществля-, Затем автомат управления перехоется сдвиг регистра множителя и дит в состояние СГ и начинается регистра суммы на четыре разряда умножение на новую тетраду разрядов в сторону младших разрядов и запись . 1 О множителя 1 а,Т. нового значения переноса в табличный Если содержимое счетчика тактов умножитель 18, оказывается равным 3 +1, то программный блок управления из состоянияС 5 переходит в состояние СО15 о151200280 Рий оставитель Е.Захарченкоехред М,Лароцай Корректор И дактор В,Петра аказ 7868/5 5 тная, 4 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Тираж 709 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж"35, РПодписноекомитета СССРи открытииушская наб., д. 4/