JP2000010763A - Division circuit - Google Patents

Division circuit

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JP2000010763A
JP2000010763A JP10173185A JP17318598A JP2000010763A JP 2000010763 A JP2000010763 A JP 2000010763A JP 10173185 A JP10173185 A JP 10173185A JP 17318598 A JP17318598 A JP 17318598A JP 2000010763 A JP2000010763 A JP 2000010763A
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divisor
quotient
partial remainder
scaling
bits
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JP10173185A
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Shigeto Inui
重人 乾
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NEC Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify scaling to quickly generate a quotient in a division circuit which adopts a high-base subtraction shift system, where scaling of a divisor is performed, and the redundant binary representation for a partial remainder. SOLUTION: Multiple generation circuits 2 to 9 generate 1/2 to 1/8 and -1/8 multiples of a divisor and a dividend, and scaling of the divisor and the dividend is performed by multiple selection circuits 15 and 17 and multiple generator and address 16 and 18 in accordance with a multiplication coefficient generated by a multiplication coefficient generation circuit 1, and results are preserved in a divisor register 20 and a dividend register 22, and a 2's complement conversion circuit generates upper 5 bits of a partial remainder converted to a 2's complement, and a quotient generation circuit 24 refers to upper 4 bits out of 5 bits to determine a quotient, and a divisor multiple generation circuit 25 generates multiples of the divisor, and the partial remainder in the next cycle is generated by a partial remainder generation redundant binary adder/ subtractor 26. The quotient generated by the quotient generation circuit 24 is preserved in a quotient register 27, and the quotient is converted to a 2' complement by a complement conversion adder to obtain the final quotient.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、除算回路に関し、
特に、高基数型のデジタル型の除算器に関する。
The present invention relates to a division circuit,
In particular, it relates to a high radix type digital divider.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来この種の除算回路は、例えば、「1
998年電子情報通信学会総合大会講演論文集エレクト
ロニクス[2]」の154ページに掲載された、三浦他
による「商選択テーブルを用いない基数4除算器の構
成」と題する論文等に記載されているように、高基数型
の除算器をLSIに実装する手段として用いられてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, this kind of division circuit is, for example, "1".
It is described in a paper by Miura et al. Entitled "Configuration of a radix-4 divider without using a quotient selection table" published on page 154 of the 998 IEICE General Conference Proceedings, Electronics [2]. Thus, the high radix type divider is used as a means for mounting on an LSI.

【0003】除算器の実装においては、「減算シフト
法」、あるいは「減算引き離し法」などと呼ばれる除算
アルゴリズムが、ハードウェア量と性能のバランスが良
いことから一般的に用いられている。この除算アルゴリ
ズムは、通常、筆算で除算を行うのと同様に、商の決定
と、余り(部分剰余)のシフトと余りからの分母(除
数)の倍数の減算により、除算を行う手法である。この
ような除算アルゴリズムについて、例えば「コンピュー
タの高速演算方式、1980、近代科学社、pp.21
4−249」には、回復型除算、非回復型除算、SRT
除算、拡張SRT除算といった各種の除算手法について
記載されている。
In the implementation of a divider, a division algorithm called a "subtraction shift method" or a "subtraction separation method" is generally used because of a good balance between the hardware amount and the performance. This division algorithm is a method of performing division by determining a quotient, shifting a remainder (partial remainder), and subtracting a multiple of a denominator (divisor) from the remainder, similarly to performing division by handwriting. Such a division algorithm is described in, for example, “High-speed Computer Operation System, 1980, Kindai Kagaku, pp. 21
4-249 "includes recovery type division, non-recovery type division, SRT
Various division techniques such as division and extended SRT division are described.

【0004】まず汎用的な、減算シフト法を用いた除算
の手順について簡単に説明する。演算のビット長をn
(任意の正整数)、演算の基数をr、除数をD、被除数
をR(0)、jを0以上の整数として、j回目の部分剰
余をR(j)、j回目の商をq(j)とする。また、こ
こでは除数D、被除数R(0)は正規化されているもの
とする。
[0004] First, a general procedure of division using the subtraction shift method will be briefly described. The bit length of the operation is n
(Arbitrary positive integer), the radix of the operation is r, the divisor is D, the dividend is R (0), j is an integer of 0 or more, the jth partial remainder is R (j), and the jth quotient is q ( j). Here, it is assumed that the divisor D and the dividend R (0) are normalized.

【0005】ここでは、浮動小数点正規化フォーマット
として、1.xxxxを用いるものとし、除数、被除数
共に正規化されているものとする。なお、このフォーマ
ットに合致しないデータ形式を扱う場合でも、演算前後
に適当なシフト処理を実行することで、このような浮動
小数点フォーマットについての処理が適用可能である。
[0005] Here, as the floating point normalization format, 1. xxxx is used, and the divisor and the dividend are both normalized. Even when a data format that does not conform to this format is handled, such a process for the floating-point format can be applied by executing an appropriate shift process before and after the operation.

【0006】また、ここで、使用される商及び部分剰余
は、冗長二進表現により表される。すなわち、二補数表
現であれば、各ビットが{0,1}で表されるところ
を、{−1,0,1}の3値を採ることを許し、負のビ
ットを可能としている。
The quotient and partial remainder used here are represented by a redundant binary expression. That is, in the two's complement representation, where each bit is represented by {0, 1}, it is allowed to take three values of {-1, 0, 1}, and a negative bit is made possible.

【0007】入力データが上述のように正規化されてい
るとの条件の下で、次の(1)式に示される漸化式を用
いて、順次、商及び部分剰余を求めることができる。
Under the condition that the input data is normalized as described above, a quotient and a partial remainder can be sequentially obtained by using a recurrence formula shown in the following formula (1).

【0008】 R(j+1)=r×R(j)−q(j+1)×D …(1)R (j + 1) = r × R (j) −q (j + 1) × D (1)

【0009】このとき商q(j+1)は、基数rにより
定められるデジット集合の中から以下の条件を満たすよ
うに選択される。
At this time, the quotient q (j + 1) is selected from a set of digits defined by the radix r so as to satisfy the following condition.

【0010】 0≦|R(j+1)|<k×D …(2)0 ≦ | R (j + 1) | <k × D (2)

【0011】ここで、kは次式(3)を満たす定数であ
る。
Here, k is a constant satisfying the following equation (3).

【0012】k=m/(r−1) …(3)K = m / (r-1) (3)

【0013】上式(3)で、mは、基数rの数系におけ
るデジット集合の内、最大の絶対値を持つデジットであ
る。この場合、mの最小値は1/2×rであり、最大値
はr−1であることから、kの範囲は、次式(4)のよ
うになる。
In the above equation (3), m is a digit having the largest absolute value in a digit set in a radix r number system. In this case, since the minimum value of m is ×× r and the maximum value is r−1, the range of k is as shown in the following equation (4).

【0014】1/2≦k<1 …(4)1/2 ≦ k <1 (4)

【0015】例えば基数4の数系を例に取ると、デジッ
ト集合は、{−3,−2,−1,0,1,2,3}と
{−2,−1,0,1,2}の二つが考えられる。前者
についてはk=1であり、後者についてはk=2/3と
なる。kの値が小さくなるということは、(2)式よ
り、演算途中の部分剰余の値域がより狭められる、とい
うことである。すなわち、後者の場合は、除数の倍数と
して3倍数を選択することができないために、演算途中
の部分剰余の値域に対して制限を加え、除数の2倍数ま
でで除算を行えるようにしている。
For example, taking a radix-4 number system as an example, digit sets are {-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3} and {-2, -1, 0, 1, 2}. There are two possibilities. For the former, k = 1, and for the latter, k = 2. The fact that the value of k becomes smaller means that the value range of the partial remainder in the middle of the calculation is narrower than the expression (2). That is, in the latter case, since the triple cannot be selected as a multiple of the divisor, the range of the partial remainder in the middle of the calculation is restricted so that the division can be performed up to twice the divisor.

【0016】また、基数2の数系の場合は、デジット集
合が{−1,0,1}のみであり、これは、k=1の場
合に相当する。
In the case of the radix-2 number system, the digit set is only {-1, 0, 1}, which corresponds to the case where k = 1.

【0017】上式(1)により商を求める場合、一回の
除算により求められる商のビット数はlog(2r)で
あるので、n/log(2r)回除算を繰り返すことに
より所望のビット数の商を求めることができる。
When the quotient is obtained by the above equation (1), the number of bits of the quotient obtained by one division is log (2r). Therefore, the desired number of bits can be obtained by repeating the division n / log (2r) times. Quotient can be obtained.

【0018】上記のような除算アルゴリズムは、「P−
Dプロット」と呼ばれるグラフに要約することができ
る。図4に、上記した除算アルゴリズムのP−Dプロッ
トを示す。図4において、横軸に除数、縦軸に基数倍し
た部分剰余(以後シフト後の部分剰余)を示す。ただ
し、P−Dプロットはx軸対象なので、y軸について正
の範囲のみ示してある。このP−Dプロットで表される
アルゴリズムを実装した場合、除数DのMSB(最上位
ビット)を除く上位2ビットと、シフト後の部分剰余の
上位5ビットを参照することにより商を決定することが
できる。除数のMSBは、正規化により1であることが
保証されているため、参照の必要はない。この場合、除
数の参照ビットが2ビットであるので、除数の範囲に従
って4つの区間に区分することができ、各々の区分内で
は、シフト後の部分剰余の補数表現での上位5ビットの
値に対してひとつの商の値を関連付けることができる。
The above-described division algorithm is described in "P-
It can be summarized in a graph called a "D plot". FIG. 4 shows a PD plot of the above-mentioned division algorithm. In FIG. 4, the abscissa indicates the divisor, and the ordinate indicates the partial remainder multiplied by the radix (hereinafter the shifted partial remainder). However, since the PD plot is on the x-axis, only the positive range on the y-axis is shown. When the algorithm represented by the PD plot is implemented, the quotient is determined by referring to the upper 2 bits of the divisor D excluding the MSB (most significant bit) and the upper 5 bits of the shifted partial remainder. Can be. Since the MSB of the divisor is guaranteed to be 1 by normalization, there is no need to refer to it. In this case, since the reference bit of the divisor is 2 bits, it can be divided into four sections according to the range of the divisor. In each section, the value of the upper 5 bits in the complement representation of the shifted partial remainder is expressed as One quotient value can be associated with it.

【0019】ある一組の、除数上位2ビット(MSBを
除く)、シフト後の部分剰余の二補数化された上位5ビ
ットは、P−Dプロット上である一定の範囲の値を代表
する。除数の上位2ビット(MSBを除く)をDtとす
ると、真の除数Dは、下記の範囲に存在する。
A set of the upper 2 bits of the divisor (excluding the MSB) and the upper 5 bits of the 2's complement of the shifted partial remainder represent values in a certain range on the PD plot. Assuming that the upper 2 bits (excluding the MSB) of the divisor are Dt, the true divisor D exists in the following range.

【0020】 1+Dt≦D<1+Dt+1/4 …(5)1 + Dt ≦ D <1 + Dt + / (5)

【0021】また、シフト後の部分剰余の二補数化され
た上位5ビットをRt(j)とすると、真のシフト後の
部分上の値rR(j)は、下記の範囲に存在する。
Further, assuming that the higher-order 5 bits of the two-complement number of the shifted partial remainder are Rt (j), the value rR (j) on the true shifted portion exists in the following range.

【0022】 Rt(j)−1/2<rR(j)<Rt(j)+1/2 …(6)Rt (j) − / <rR (j) <Rt (j) + / (6)

【0023】部分剰余は冗長二進表現を取るため、Rt
(j)に対して負の方向の領域にも真の値が存在する可
能性がある。
Since the partial remainder takes a redundant binary representation, Rt
There is a possibility that a true value exists in a region in the negative direction with respect to (j).

【0024】上式(5)、(6)で表されるP−Dプロ
ット上の矩形領域が、真の除数、部分剰余の存在する範
囲であり、以下、「不確定領域」と呼ぶ。この不確定領
域内の全ての値において、上式(2)式が満たされるよ
うに商を決定する必要がある。すなわち、例えば商とし
て3を選択する場合、上式(1)、(2)より、rR
(j)=4Dで表される直線から、rR(j)=2Dで
表される直線が、商として3を選択できる領域であり、
不確定領域が、この範囲内に全て収まっている場合のみ
に、3を選択することができる。
A rectangular area on the P-D plot represented by the above equations (5) and (6) is a range where a true divisor and a partial remainder exist, and will be hereinafter referred to as an "uncertain area". It is necessary to determine the quotient so that the above equation (2) is satisfied for all the values in the uncertain region. That is, for example, when 3 is selected as the quotient, from the above equations (1) and (2), rR
From the straight line represented by (j) = 4D, a straight line represented by rR (j) = 2D is a region where 3 can be selected as a quotient,
Only when all the uncertain regions fall within this range, 3 can be selected.

【0025】一般に不確定領域を大きくとるということ
は、参照する除数と部分剰余のビット数を減らすことで
あり、商を決定する論理を簡単にできる。従って、上式
(1)、(2)を満たしつつ、最大の不確定領域を選択
する、ことが重要である。また、商の決定に先立ち、シ
フト後の部分剰余は、商決定に必要な参照ビットは冗長
二進数から二補数表現へ変換しておく必要がある。
In general, increasing the uncertainty area means reducing the number of bits of the divisor and the partial remainder to be referred to, and can simplify the logic for determining the quotient. Therefore, it is important to select the largest uncertainty area while satisfying the above equations (1) and (2). Prior to the determination of the quotient, the reference bits necessary for the quotient determination of the shifted partial remainder need to be converted from redundant binary numbers to two's complement representation.

【0026】以上に述べてきた除算アルゴリズムでは、
除数DのMSBの次の2ビットと、シフト後の部分剰余
の上位5ビットを参照して不確定領域を定める必要があ
る。この時、演算前に除数と被除数に同じ係数を乗じ、
例えば除数が常に1.00〜1.25の範囲に収められ
るように係数を選択すれば、商を決定する際に除数の2
ビットを参照する必要がなくなる。また除算の性質上、
演算前に除数と部分剰余に同じ係数を乗じても得られる
商に変化のないことは自明であろう。
In the division algorithm described above,
It is necessary to determine the uncertainty area with reference to the next 2 bits of the MSB of the divisor D and the upper 5 bits of the shifted partial remainder. At this time, the divisor and the dividend are multiplied by the same coefficient before the operation,
For example, if the coefficient is selected so that the divisor always falls within the range of 1.00 to 1.25, the divisor is set to 2 when determining the quotient.
There is no need to refer to bits. Also, due to the nature of division,
It will be obvious that even if the divisor and the partial remainder are multiplied by the same coefficient before the operation, the obtained quotient does not change.

【0027】このように、除算開始前に適切に選択され
た係数(以後乗算係数とする)を乗じることで除算を高
速化する手法を「スケーリング」と呼び、従来より、以
下に説明する手法が開発されている。
The method of speeding up division by multiplying by an appropriately selected coefficient (hereinafter referred to as a multiplication coefficient) before the start of division is called "scaling". Is being developed.

【0028】すなわち下記の表ようなスケーリングを行
い、除数を1.75≦除数<2.00の範囲にスケーリ
ングする。
That is, scaling as shown in the following table is performed, and the divisor is scaled in the range of 1.75 ≦ divisor <2.00.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】上記の除数の範囲を同定するには、MSB
を除いた除数の上位3ビットを参照すればよい。除数の
MSBは正規化により、必ず1となることが保証されて
いるため、参照の必要はない。結果として、除数は1.
75≦除数<2.0の範囲にスケーリングされる。この
場合のP−Dプロットを図5に示す。除数を参照する必
要がないのみならず、不確定領域をスケーリングを行わ
ない場合に比べて、y方向に倍に拡大することができ、
シフト後の部分剰余の参照ビットを二補数化された上位
4ビットにすることができる。更に、乗算自体は、乗算
を実現する倍数の組み合わせに示したように、シフト及
び加算により実現することができる。最大で4種類の倍
数を加算する必要があるが、これは桁上げ保存加算器
(carry save adder)等と通常の2入力の桁上げ伝搬加
算器を組み合わせることで生成できる。
To identify the range of the above divisor, the MSB
May be referred to the upper 3 bits of the divisor excluding. Since the MSB of the divisor is guaranteed to be 1 by normalization, there is no need to refer to it. As a result, the divisor is 1.
It is scaled in the range of 75 ≦ divisor <2.0. FIG. 5 shows a PD plot in this case. Not only does the divisor need not be referred to, but also the uncertainty region can be doubled in the y direction compared to the case where no scaling is performed,
The reference bits of the shifted partial remainder can be set to the upper 4 bits of the two's complement number. Further, the multiplication itself can be realized by shifting and adding, as shown in the combination of multiples for realizing the multiplication. Although it is necessary to add up to four types of multiples, this can be generated by combining a carry save adder or the like with a normal two-input carry propagation adder.

【0031】次に上記従来の除算回路について図面を参
照して説明する。図3は、従来の除算回路の構成の一例
を示すブロック図である。この例では、演算の基数が
4、デジット集合が{−3,−2,−1,0,1,2,
3}、除数、被除数がnビット長小数で、演算アルゴリ
ズムに拡張SRT除算アルゴリズムを用いた除算の場合
について説明する。
Next, the conventional division circuit will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a block diagram showing an example of a configuration of a conventional division circuit. In this example, the radix of the operation is 4, and the digit set is {-3, -2, -1, 0, 1, 2, 2,.
3}, a case where the divisor and the dividend are n-bit length decimal numbers and the division is performed using the extended SRT division algorithm as the operation algorithm will be described.

【0032】図3において、101はスケーリングに用
いる乗算係数を生成する乗算係数生成回路であり、10
2〜106、107〜111は、各々除数及び被除数の
1/2、1/4、1/8、1/16、1/64倍数をそ
れぞれ生成するシフト回路であり、115、117は各
々乗算係数に合わせて除数、被除数の倍数を選択して桁
上げ保存加算器に倍数を2つに圧縮する倍数選択回路で
あり、116、118は各々桁上げ伝搬加算器により最
終的なスケーリングされた除数、被除数を生成する倍数
発生加算器である。また120は除数を保存する除数レ
ジスタであり、122は部分剰余レジスタであり、12
1は部分剰余か入力された被除数のどちらかを選択する
セレクタである。123は商決定に必要な部分剰余の上
位ビットを二補数化する二補数変換回路であり、124
は二補数変換回路123の出力により商を生成する商生
成回路であり、125は商生成回路124の出力に従い
除数の倍数を選択する除数倍数発生回路であり、126
は除数倍数発生回路125の出力及び部分剰余レジスタ
の出力から次の部分剰余を生成する部分剰余生成冗長二
進加減算回路である。127は商生成回路124の出力
を保存する商レジスタであり、128は商の二補数化を
行う商二補数化加算器である。
In FIG. 3, reference numeral 101 denotes a multiplication coefficient generation circuit for generating a multiplication coefficient used for scaling.
Reference numerals 2 to 106 and 107 to 111 denote shift circuits for respectively generating 除, 4, 8, 1/16, and 1/64 multiples of the divisor and the dividend, and 115 and 117 denote multiplication coefficients, respectively. Is a multiple selection circuit that selects a divisor and a multiple of the dividend according to the above and compresses the multiple into two in the carry save adder, and 116 and 118 are final scaled divisors by the carry propagation adder, respectively. A multiple generation adder for generating a dividend. Reference numeral 120 denotes a divisor register for storing the divisor; 122, a partial remainder register;
1 is a selector for selecting either the partial remainder or the input dividend. Reference numeral 123 denotes a two's complement conversion circuit for converting the upper bits of the partial remainder necessary for quotient determination into two's complement numbers.
Is a quotient generation circuit that generates a quotient based on the output of the two's complement conversion circuit 123; 125 is a divisor multiple generation circuit that selects a multiple of the divisor according to the output of the quotient generation circuit 124;
Is a partial remainder generation redundant binary addition / subtraction circuit for generating the next partial remainder from the output of the divisor multiple generation circuit 125 and the output of the partial remainder register. A quotient register 127 stores the output of the quotient generation circuit 124, and a quotient two-complement adder 128 performs two-complement quotient of the quotient.

【0033】次に、この従来の除算回路の動作について
説明する。除数のMSBを除く上位3ビットは乗算係数
生成回路101へ入力され、生成された係数は倍数選択
回路115、117へ入力される。各種の倍数発生用シ
フタの出力である除数、被除数は倍数選択回路115、
117へ入力され、乗算係数により必要な倍数が選択さ
れた後に桁上げ保存加算器等により桁上げと和に圧縮さ
れた後に、倍数発生加算器116、118へ入力され
る。倍数発生加算器116、118の出力は除数レジス
タ120、部分剰余レジスタ122へ入力される。な
お、この従来の除算回路では、除算を繰り返しで行うた
め、最初の一回のみは部分剰余レジスタの入力は被除数
となり、これ以降はその都度部分剰余がセレクタ121
により選択される。商生成サイクルでは、部分剰余レジ
スタ122から、商決定に必要なビット数の部分剰余が
読み出され、二補数変換回路123により二補数化され
た部分剰余の上位4ビットが生成される。この部分剰余
の上位4ビットにより商生成回路124で商が二ビット
生成され、生成された商は商レジスタ127へ保存され
る。また、生成された商に従って、除数倍数発生回路で
倍数が生成され、部分剰余生成冗長二進加減算器126
で次のサイクルで用いられる部分剰余が生成される。最
終的に、商が必要なビット数だけそろった後に、商二補
数化加算器により商が通常数へと変換され、除算が終了
する。
Next, the operation of this conventional division circuit will be described. The upper 3 bits excluding the divisor MSB are input to the multiplication coefficient generation circuit 101, and the generated coefficients are input to the multiple selection circuits 115 and 117. The divisor and the dividend, which are the outputs of the various multiple generation shifters, are the multiple selection circuit 115,
After the necessary multiple is selected by the multiplication coefficient, it is compressed into a sum with a carry by a carry save adder or the like, and then input to the multiple generation adders 116 and 118. Outputs of the multiple generation adders 116 and 118 are input to a divisor register 120 and a partial remainder register 122. In this conventional division circuit, since the division is repeatedly performed, the input of the partial remainder register becomes the dividend only once at the first time, and thereafter, the partial remainder becomes the selector 121 each time.
Is selected by In the quotient generation cycle, the partial remainder of the number of bits necessary for determining the quotient is read from the partial remainder register 122, and the two-complement conversion circuit 123 generates the upper four bits of the two-complement partial remainder. The quotient generation circuit 124 generates two bits of the quotient using the upper four bits of the partial remainder, and the generated quotient is stored in the quotient register 127. In accordance with the generated quotient, a divisor is generated by a divisor multiple generation circuit, and a partial remainder generation redundant binary adder / subtractor 126 is generated.
Generates a partial remainder to be used in the next cycle. Finally, after the quotient has been prepared for the required number of bits, the quotient is converted to a normal number by the quotient two's complement adder, and the division ends.

【0034】ところで、上記手法では、スケーリングに
おいて除数の1/64倍数を使用する。これは、スケー
リング後の除数、被除数のビット幅の増加を意味し、L
SIの実装においては面積の増加となる。また、除数の
範囲区分を厳密にすることにより、より乗算係数を単純
化、すなわち乗算を実現する倍数の組み合わせで単純な
組合わせにすることができる。
In the above method, 1/64 times the divisor is used in scaling. This means an increase in the bit width of the divisor and the dividend after scaling, and L
In mounting the SI, the area increases. In addition, by strictly dividing the range of the divisor, the multiplication coefficient can be further simplified, that is, a simple combination of multiples for realizing multiplication can be obtained.

【0035】しかしながら、例えば除数の参照ビット数
を1ビット増やすことで除数を16の範囲に区分するこ
とができるが、この場合はスケーリングの前処理となる
除数の範囲の同定が複雑になり遅延が悪化する。
However, the divisor can be divided into 16 ranges, for example, by increasing the number of reference bits of the divisor by one bit. In this case, however, identification of the divisor range which is a pre-process of scaling becomes complicated, and delay is caused. Getting worse.

【0036】[0036]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
のスケーリングを伴う除算器では、1/16倍、1/6
4倍といったより小さな除数の倍数を必要とし、回路規
模が大きくなる、という問題点を有している。
As described above, in the conventional divider with scaling, 1/16 times, 1/6 times
There is a problem that a multiple of a smaller divisor such as four times is required, and the circuit scale becomes large.

【0037】また、除数の参照ビットを増加させ範囲区
分を厳密化した場合には除数の範囲同定が複雑化し遅延
が悪化する、という問題点を有している。
Further, when the reference bits of the divisor are increased and the range division is strict, there is a problem that the identification of the divisor range becomes complicated and the delay becomes worse.

【0038】したがって本発明は、上記問題点に鑑みて
なされたものであって、その目的は、除数をある範囲に
限定するスケーリングを行う高基数減算シフト方式を用
い且つ部分剰余に冗長二進表現を用いる除算回路におい
て、スケーリングを簡易化して回路規模の増大を抑止す
るとともに、商生成の高速化を図る除算回路を提供する
ことにある。
Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to use a high radix subtraction shift method for performing scaling to limit a divisor to a certain range, and to use a redundant binary representation in a partial remainder. It is an object of the present invention to provide a division circuit which simplifies scaling, suppresses an increase in circuit scale, and speeds up quotient generation.

【0039】[0039]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の除算回路は、kを正整数として、1/2^k〜1/
2^(k+1)(ただし、^はべき乗演算を示す)に正
規化された除数及び被除数と、部分剰余の全ビットのう
ち演算の基数及び最大デジット数により定められるビッ
ト長を参照して商を定める高基数型除算回路であって、
mを正整数として、入力された除数及び被除数の±1/
2^m倍の倍数を生成する倍数発生手段と、前記除数の
値域に従って前記除数を所定の範囲内にスケーリングす
る乗算係数を発生する乗算係数発生手段と、前記倍数発
生手段により生成された倍数と前記乗算係数発生手段に
より生成された乗算係数とから除数及び被除数のスケー
リングを行うスケーリング手段と、前記スケーリング手
段により生成された除数と被除数により除算を行う除算
回路と、を含む構成とされる。
In order to achieve the above object, a division circuit according to the present invention, wherein k is a positive integer, is defined as 1/2 ^ k〜1 / 1 /.
The quotient is calculated by referring to the divisor and the dividend normalized to 2 ^ (k + 1) (where ^ indicates a power operation) and the bit length defined by the radix and the maximum digit number of the operation among all bits of the partial remainder. A high radix type division circuit to be determined,
m is a positive integer, ± 1 / 1 / of the input divisor and dividend
A multiplier generating means for generating a multiple of 2 ^ m times, a multiplication coefficient generating means for generating a multiplication coefficient for scaling the divisor within a predetermined range according to a value range of the divisor, and a multiple generated by the multiple generation means. It is configured to include scaling means for scaling a divisor and a dividend from the multiplication coefficient generated by the multiplication coefficient generation means, and a division circuit for performing a division by the divisor and the dividend generated by the scaling means.

【0040】本発明においては、前記倍数発生手段が、
1/2倍、1/4倍、1/8倍、−1/8倍の倍数を発
生し、前記スケーリング手段が、前記除数を、3/2×
1/2^k以上7/4×1/2^k未満の範囲にスケー
リングを行う。
In the present invention, the multiple generation means includes:
A multiple of 1/2 times, 1/4 times, 1/8 times and-1/8 times is generated, and the scaling means sets the divisor to 3/2 ×
Scaling is performed in a range of not less than 1/2 ^ k and less than 7/4 × 1 / ^ k.

【0041】本発明においては、前記除算回路は、部分
剰余の任意長の上位ビット数を参照し二補数化された5
ビットの部分剰余の上位ビットを生成し、該部分剰余の
上位4ビットを参照して商を生成する。
In the present invention, the division circuit refers to the number of higher-order bits of an arbitrary length of the partial remainder and converts the two-complemented 5
An upper bit of the partial remainder is generated, and a quotient is generated with reference to the upper four bits of the partial remainder.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】本発明は、入力された除数、被除
数を、予め1.50(=3/2)≦除数<1.75(=
7/4)の範囲にスケーリングし、1/16、1/64
倍数を不必要にし、回路規模の増大を抑えることを可能
としたものである。また、商生成の際に、部分剰余の上
位5ビットを二補数化するのに対して、商生成自体は、
上位4ビットを参照することにより、上記スケーリング
範囲で、商の演算精度を保証しながら、高速に商生成が
出来るようにしたものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS According to the present invention, the input divisor and dividend are preliminarily set to 1.50 (= 3/2) ≦ divisor <1.75 (=
7/4), 1/16, 1/64
This eliminates the need for multiples and makes it possible to suppress an increase in circuit scale. In addition, when the quotient is generated, the upper 5 bits of the partial remainder are binarized to two's complement, while the quotient generation itself is
By referring to the upper 4 bits, quotient generation can be performed at high speed in the above scaling range while guaranteeing the quotient calculation accuracy.

【0043】本発明は、その好ましい実施の形態におい
て、1/2^k〜1/2^(k+1)(kは正整数、^
はべき乗演算を示す)に正規化された除数及び被除数
と、部分剰余の全ビットのうち演算の基数及び最大デジ
ット数により定められるビット長を参照して商を定める
高基数型除算回路において、入力された除数及び被除数
の±1/2^m倍(mは正整数)の倍数を生成する倍数
発生手段(図1の2〜9)と、除数の値域に従って前記
除数を所定の範囲内にスケーリングする乗算係数を発生
する乗算係数発生手段(図1の1)と、倍数発生手段に
より生成された倍数と乗算係数発生手段により生成され
た乗算係数とから除数及び被除数のスケーリングを行う
スケーリング手段(図1の倍数選択手段15、17と、
倍数発生加算手段16、18)と、スケーリング手段に
より生成された除数と被除数により除算を行う除算手段
(図1の23〜28)と、を含む。本発明の実施の形態
においては、倍数発生手段(図1の2〜9)は、1/2
倍、1/4倍、1/8倍、−1/8倍の倍数を発生し、
スケーリング手段が、前記除数を、3/2×1/2^k
以上7/4×1/2^k未満の範囲にスケーリングを行
う。また除算手段において、二補数変換手段(図1の2
3)は、部分剰余の任意長の上位ビット数を参照し二補
数化された部分剰余の上位5ビットを生成し、商生成手
段(図1の24)は、生成された部分剰余のうち上位4
ビットを参照して商を生成する。
According to the present invention, in a preferred embodiment, 1/2 ^ k〜1 / 2 ^ (k + 1) (k is a positive integer,
In the high radix type division circuit which determines the quotient by referring to the divisor and the dividend normalized to the exponentiation and the bit length determined by the radix and the maximum digit number of the operation among all bits of the partial remainder, Multiple generating means (2-9 in FIG. 1) for generating a multiple of ± 1 / 21 / m times (m is a positive integer) the divided divisor and the dividend, and scaling the divisor within a predetermined range according to the value range of the divisor. Multiplication coefficient generation means (1 in FIG. 1) for generating a multiplication coefficient, and scaling means (FIG. 1) for scaling a divisor and a dividend from the multiple generated by the multiple generation means and the multiplication coefficient generated by the multiplication coefficient generation means. Means for selecting multiples of 1, 15, 17;
Multiple generating means 16 and 18), and dividing means (23 to 28 in FIG. 1) for performing division by the divisor and dividend generated by the scaling means. In the embodiment of the present invention, the multiple generating means (2 to 9 in FIG. 1)
Double, 1/4, 1/8, and-1/8 times,
Scaling means sets the divisor to 3/2 × 1 / 21 / k
Scaling is performed in a range less than 7/4 × 1/2 ^ k. In the division means, two's complement conversion means (2 in FIG. 1)
3) refers to the number of upper bits of an arbitrary length of the partial remainder and generates the upper 5 bits of the 2's complemented partial remainder, and the quotient generation means (24 in FIG. 1) outputs the upper 5 bits of the generated partial remainder. 4
Generate a quotient by referring to the bits.

【0044】本発明の実施の形態について以下に説明す
る。まず本発明の除算回路の原理について、P−Dプロ
ットを用いて説明する。図2に、本発明の実施の形態に
対応するP−Dプロットを示す。本発明の一実施の形態
では、下記の乗算係数を用いて、1.50≦除数<1.
75の範囲にスケーリングを行う。
An embodiment of the present invention will be described below. First, the principle of the division circuit of the present invention will be described using a PD plot. FIG. 2 shows a PD plot corresponding to the embodiment of the present invention. In one embodiment of the present invention, 1.50 ≦ divisor <1.
The scaling is performed in the range of 75.

【0045】[0045]

【表2】 [Table 2]

【0046】乗算を実現する倍数の組み合わせにおい
て、1/8倍までの倍数でスケーリングが実現できる。
除数の範囲の同定は、前記従来技術と同じく、MSBを
除く除数の上位3ビットである。この場合、前記従来技
術と同じように不確定領域を定めると、シフト後の部分
剰余の二補数化された上位ビットが二進数で0100
(10進数で4.0)の場合において、範囲を超えてし
まう。この場合のシフト後の部分剰余rR(j)の値域
は、 3.0<rR(j)<5.0 …(7) であり、1.5≦除数<1.75の領域においては、商
が1もしくは2の領域と3もしくは4の領域を共に含む
ことになり、上式(1)、(2)を満足できない。
In a combination of multiples for realizing multiplication, scaling can be realized with a multiple up to 1/8.
The identification of the range of the divisor is the upper three bits of the divisor excluding the MSB, as in the above-described conventional technology. In this case, if the uncertainty area is determined in the same manner as in the related art, the two-complemented upper bits of the shifted partial remainder are expressed as 0100 in binary.
In the case of (4.0 in decimal), the range is exceeded. In this case, the range of the shifted partial remainder rR (j) is 3.0 <rR (j) <5.0 (7), and in the area of 1.5 ≦ divisor <1.75, the quotient is Include both the region of 1 or 2 and the region of 3 or 4, and cannot satisfy the above expressions (1) and (2).

【0047】ここで、シフト後の部分剰余について、参
照する上位4ビットに加えて、上位5ビット目を含めて
冗長二進数から二補数への変換を行う。この変換によ
り、参照ビットが“0100”の場合の、シフト後の部
分剰余の値域は下記のようにあらわされる。
Here, with respect to the shifted partial remainder, conversion is performed from a redundant binary number to a two's complement number including the upper 5 bits in addition to the upper 4 bits to be referred to. By this conversion, the value range of the shifted partial remainder when the reference bit is “0100” is expressed as follows.

【0048】3.5<rR(j)<5.0 …(8)3.5 <rR (j) <5.0 (8)

【0049】上記(8)式で表される値域では、当該の
不確定領域は全て商が3の領域に含まれることとなり、
上式(1)、(2)を満足することができる。この場合
のP−Dプロットを、図2上に示してある。
In the range represented by the above equation (8), all the uncertain regions are included in the region having a quotient of 3,
The above equations (1) and (2) can be satisfied. The PD plot in this case is shown on FIG.

【0050】[0050]

【実施例】次に、本発明の実施の形態の動作について具
体的な実施例に即して説明する。図1は本発明の一実施
例の構成を示すブロック図である。本実施例では、演算
の基数が4、デジット集合が{−3,−2,−1,0,
1,2,3}、除数、被除数がnビット長小数で、演算
アルゴリズムに拡張SRT除算アルゴリズムを用いた除
算の場合について説明する。
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described with reference to specific examples. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of one embodiment of the present invention. In this embodiment, the radix of the operation is 4, and the digit set is {−3, −2, −1, 0,
A case will be described in which the divisor and the dividend are n-bit decimal numbers and the arithmetic algorithm uses the extended SRT division algorithm.

【0051】1はスケーリングに用いる乗算係数を生成
する乗算係数生成回路であり、2〜5は各々除数の1/
2、1/4、1/8、−1/8倍数を生成するシフト回
路であり、6〜9は各々被除数の1/2、1/4、1/
8、−1/8倍数を生成するシフト回路であり、15、
17は各々乗算係数に合わせて除数、被除数の倍数を選
択して桁上げ保存加算器に倍数を2つに圧縮する倍数選
択回路であり、16、18は各々桁上げ伝搬加算器によ
り最終的なスケーリングされた除数、被除数を生成する
倍数発生加算器である。20は除数を保存する除数レジ
スタであり、22は部分剰余レジスタであり、21は部
分剰余か入力された被除数のどちらかを選択するセレク
タである。23は商決定に必要な部分剰余の上位ビット
を二補数化する二補数変換回路であり、24は二補数変
換回路23の出力により商を生成する商生成回路であ
り、25は商生成回路24の出力に従い除数の倍数を選
択する除数倍数発生回路であり、26は除数倍数発生回
路25の出力及び部分剰余レジスタの出力から次の部分
剰余を生成する部分剰余生成冗長二進加減算回路であ
る。27は商生成回路24の出力を保存する商レジスタ
であり、28は商の二補数化を行う商二補数化加算器で
ある。
1 is a multiplication coefficient generation circuit for generating a multiplication coefficient used for scaling, and 2 to 5 are each 1 / divisor.
A shift circuit for generating a multiple of 2, 1/4, 1/8, and-1/8, wherein 6 to 9 represent 1/2, 1/4, 1 /
8, a shift circuit for generating a multiple of-1/8,
Reference numeral 17 denotes a multiple selection circuit which selects a divisor and a dividend according to the multiplication coefficient and compresses the multiple into two in the carry save adder. It is a multiple generation adder that generates a scaled divisor and dividend. Reference numeral 20 denotes a divisor register for storing the divisor, reference numeral 22 denotes a partial remainder register, and reference numeral 21 denotes a selector for selecting either the partial remainder or the input dividend. Reference numeral 23 denotes a two-complement conversion circuit that converts the upper bits of the partial remainder necessary for quotient determination into two's complement, 24 denotes a quotient generation circuit that generates a quotient based on the output of the two's complement conversion circuit 23, and 25 denotes a quotient generation circuit 24 Is a divisor multiple generation circuit for selecting a multiple of the divisor according to the output of, and 26 is a partial remainder generation redundant binary addition / subtraction circuit for generating the next partial remainder from the output of the divisor multiple generation circuit 25 and the output of the partial remainder register. Reference numeral 27 denotes a quotient register that stores the output of the quotient generation circuit 24, and reference numeral 28 denotes a quotient two's complement adder that performs two's complement of the quotient.

【0052】前述した従来の除算器では、スケーリング
に要する除数、被除数の倍数が、1/64まで必要であ
ったのに対して、本実施例では、1/8まででよい。
In the above-described conventional divider, the divisor required for scaling and the multiple of the dividend are required to be up to 1/64, but in the present embodiment, it may be up to 1/8.

【0053】次に本実施例の動作について説明する。除
数のMSBを除く上位3ビットは乗算係数生成回路1へ
入力され、生成された係数は倍数選択回路15、17へ
入力される。各種の倍数発生用シフタの出力である除
数、被除数は倍数選択回路15、17へ入力され、乗算
係数により必要な倍数が選択された後に桁上げ保存加算
器等により桁上げと和に圧縮された後に倍数発生加算器
16、18へ入力される。この時、必要となる倍数は、
1/2、1/4、1/8、−1/8であり、1/16、
1/64は必要ではない。倍数発生加算器16、18の
出力は、除数レジスタ20、部分剰余レジスタ22へ入
力される。
Next, the operation of this embodiment will be described. The upper 3 bits excluding the divisor MSB are input to the multiplication coefficient generation circuit 1, and the generated coefficients are input to the multiple selection circuits 15 and 17. The divisors and dividends output from the various shifters for generating multiples are input to the multiple selection circuits 15 and 17, and after the necessary multiples are selected by the multiplication coefficient, they are compressed to carry and sum by a carry save adder or the like. Later, it is input to the multiple generation adders 16 and 18. At this time, the required multiple is
1/2, 1/4, 1/8,-1/8, 1/16,
1/64 is not required. Outputs of the multiple generation adders 16 and 18 are input to a divisor register 20 and a partial remainder register 22.

【0054】本実施例では、除算を繰り返しで行うた
め、最初の一回のみは部分剰余レジスタの入力は被除数
となり、これ以降はその都度部分剰余がセレクタ21に
より選択される。
In this embodiment, since the division is repeatedly performed, the input of the partial remainder register becomes the dividend only once and the partial remainder is selected by the selector 21 each time thereafter.

【0055】商生成サイクルでは、部分剰余レジスタ2
2から、商決定に必要なビット数の部分剰余が読み出さ
れ、二補数変換回路23により二補数化された部分剰余
の上位5ビットが生成される。従来の除算回路では、4
ビットであったが、ここでは5ビット生成する。このた
め、P−Dプロット上での不確定領域が、従来例に比べ
て範囲を狭くすることが出来、本発明で採用したスケー
リング範囲においても間違いなく商を選択することが出
来る。
In the quotient generation cycle, the partial remainder register 2
From 2, the partial remainder of the number of bits required for quotient determination is read out, and the upper 5 bits of the two-complement converted partial remainder by the two's complement conversion circuit 23 are generated. In a conventional division circuit, 4
Although there were bits, here 5 bits are generated. For this reason, the range of the uncertainty area on the P-D plot can be narrowed as compared with the conventional example, and the quotient can be selected without fail in the scaling range adopted in the present invention.

【0056】二補数化処理は例えば桁上げ伝搬加算器に
より実現できる。二補数化のビット数が増えた場合、桁
上げ選択加算器等により、遅延に影響を与えずに二補数
化するビット数を増やすことが出来る。
The two's complement processing can be realized by, for example, a carry propagation adder. When the number of bits of two's complement is increased, the number of bits to be two's complemented can be increased by a carry selection adder or the like without affecting the delay.

【0057】商生成回路24は、従来例と同じく部分剰
余の上位4ビットで商を二ビット生成する。生成された
商は商レジスタ27へ保存される。また、生成された商
に従って、除数倍数発生回路15、17で倍数が生成さ
れ、部分剰余生成冗長二進加減算器26で次のサイクル
で用いられる部分剰余が生成される。最終的に、商が必
要なビット数だけそろった後に、商二補数化加算器28
により、商が通常数へと変換され、除算が終了する。
The quotient generation circuit 24 generates two bits of the quotient using the upper four bits of the partial remainder, as in the conventional example. The generated quotient is stored in the quotient register 27. Further, in accordance with the generated quotient, the divisor multiple generation circuits 15 and 17 generate a multiple, and the partial remainder generation redundant binary adder / subtracter 26 generates a partial remainder used in the next cycle. Finally, after the required number of bits are obtained, the quotient two's complement adder 28
Converts the quotient into a normal number, and the division ends.

【0058】なお、本発明は上記各実施例に限定され
ず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施例は適
宜変更され得ることは明らかである。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and it is clear that the embodiments can be appropriately modified within the scope of the technical idea of the present invention.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の除算器に
よれば、スケーリングにおいては、1/16、1/64
倍数を使用することを不要とし、かつ、1.75≦除数
<2.00の範囲にスケーリングした場合と同様に、二
補数化された部分剰余の上位4ビットのみの参照で商を
決定することができ、回路規模の増大を抑止するととも
に、高速化を達成する、という効果を奏する。
As described above, according to the divider of the present invention, in the scaling, 1/16, 1/64
Determining the quotient by referring to only the upper 4 bits of the two's complement partial remainder, as in the case where the use of a multiple is not required and scaling is performed in the range of 1.75 ≦ divisor <2.00. Thus, there is an effect that the increase in the circuit scale is suppressed and the speed is increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例をなすスケーリング型除算器
の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a scaling type divider according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明を適用した除算アルゴリズムを説明する
P-Dプロットである。
FIG. 2 illustrates a division algorithm to which the present invention is applied.
It is a PD plot.

【図3】従来方式によるスケーリング型除算器の構成の
一例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of a scaling type divider according to a conventional method.

【図4】従来のスケーリングを適用した除算アルゴリズ
ムを説明するP-Dプロットである。
FIG. 4 is a PD plot illustrating a division algorithm to which conventional scaling is applied.

【図5】従来の除算アルゴリズムを説明するP−Dプロッ
トである
FIG. 5 is a PD plot illustrating a conventional division algorithm.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 乗算係数生成回路 2 除数1/2倍生成シフタ 3 除数1/4倍生成シフタ 4 除数1/8倍生成シフタ 5 除数−1/8倍生成シフタ 6 被除数1/2倍生成シフタ 7 被除数1/4倍生成シフタ 8 被除数1/8倍生成シフタ 9 被除数−1/8倍生成シフタ 15 除数倍数選択回路 16 除数倍数発生加算器 17 被除数倍数選択回路 18 被除数倍数発生加算器 20 除数レジスタ 21 部分剰余セレクタ 22 部分剰余レジスタ 23 二補数変換回路 24 商生成回路 25 除数倍数発生回路 26 部分剰余生成冗長二進加減算回路 27 商レジスタ 28 商二補数化加算器 101 乗算係数生成回路 102 除数1/2倍生成シフタ 103 除数1/4倍生成シフタ 104 除数1/8倍生成シフタ 105 除数1/16倍生成シフタ 106 除数1/64倍生成シフタ 107 被除数1/2倍生成シフタ 108 被除数1/4倍生成シフタ 109 被除数1/8倍生成シフタ 110 被除数1/16倍生成シフタ 111 被除数1/64倍生成シフタ 115 除数倍数選択回路 116 除数倍数発生加算器 117 被除数倍数選択回路 118 被除数倍数発生加算器 120 除数レジスタ 121 部分剰余セレクタ 122 部分剰余レジスタ 123 二補数変換回路 124 商生成回路 125 除数倍数発生回路 126 部分剰余生成冗長二進加減算回路 127 商レジスタ 128 商二補数化加算器 REFERENCE SIGNS LIST 1 multiplication coefficient generation circuit 2 divisor 1 / 2-time generation shifter 3 divisor 1 / 4-time generation shifter 4 divisor 1 / 8-time generation shifter 5 divisor-1 / 8-time generation shifter 6 dividend 1 / 2-time generation shifter 7 dividend 1 / 4 times generation shifter 8 dividend 1/8 times generation shifter 9 dividend-1/8 times generation shifter 15 divisor multiple selection circuit 16 divisor multiple generation adder 17 dividend multiple selection circuit 18 dividend multiple generation adder 20 divisor register 21 partial remainder selector Reference Signs List 22 partial remainder register 23 two's complement conversion circuit 24 quotient generation circuit 25 divisor multiple generation circuit 26 partial remainder generation redundant binary addition / subtraction circuit 27 quotient register 28 quotient two's complement adder 101 multiplication coefficient generation circuit 102 divisor 1/2 generation shifter 103 Divisor 1/4 times generation shifter 104 Divisor 1/8 times generation shifter 105 Divisor 1/16 times generation shifter 106 Division Number 1/64 times generation shifter 107 Divided 1/2 times generation shifter 108 Divided 1/4 times generation shifter 109 Divided 1/8 times generation shifter 110 Dividend 1/16 times generation shifter 111 Divided 1/64 times generation shifter 115 Divisor multiple Selection circuit 116 divisor multiple generation adder 117 dividend multiple selection circuit 118 dividend multiple generation adder 120 divisor register 121 partial remainder selector 122 partial remainder register 123 two's complement conversion circuit 124 quotient generation circuit 125 divisor multiple generation circuit 126 partial remainder generation redundancy 2 Addition / subtraction circuit 127 Quotient register 128 Quotient two's complement adder

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】kを正整数として、1/2^k〜1/2^
(k+1)(ただし、^はべき乗演算を示す)に正規化
された除数及び被除数と、部分剰余の全ビットのうち演
算の基数及び最大デジット数により定められるビット長
を参照して商を定める高基数型除算回路であって、 mを所定の正整数として、入力された除数及び被除数の
±1/2^m倍の倍数を生成する倍数発生手段と、 前記除数の値域に従って前記除数を所定の範囲内にスケ
ーリングする乗算係数を発生する乗算係数発生手段と、 前記倍数発生手段により生成された倍数と前記乗算係数
発生手段により生成された乗算係数とから除数及び被除
数のスケーリングを行うスケーリング手段と、 前記スケーリング手段により生成された除数と被除数に
より除算を行う除算手段と、 を含むことを特徴とする除算回路。
(1) When k is a positive integer, ^ {k to 〜}
A divisor and a dividend normalized to (k + 1) (where ^ indicates a power operation) and a high value that determines a quotient by referring to a bit length determined by a radix of operation and a maximum digit number among all bits of the partial remainder A radix-type division circuit, wherein m is a predetermined positive integer, a multiple generating means for generating a multiple of ± 1/2 ^ m times the input divisor and dividend, and a predetermined number of divisors according to a range of the divisor. Multiplication coefficient generation means for generating a multiplication coefficient that scales within a range, scaling means for scaling a divisor and a dividend from the multiple generated by the multiple generation means and the multiplication coefficient generated by the multiplication coefficient generation means, Division means for performing division by the divisor generated by the scaling means and the dividend.
【請求項2】請求項1記載の除算回路において、 前記倍数発生手段が、前記除数及び被除数の1/2倍、
1/4倍、1/8倍、−1/8倍の倍数を発生し、 前記スケーリング手段が、前記除数を、3/2×1/2
^k以上7/4×1/2^k未満の範囲にスケーリング
を行う、ことを特徴とする除算回路。
2. The division circuit according to claim 1, wherein said multiple generation means includes a half of said divisor and said dividend,
The scaling means generates multiples of 1/4, 1/8 and-1/8 times, and the scaling means converts the divisor to 3/2 x 1/2.
A division circuit for performing scaling in a range of {k or more and less than 7/4 × 1/2} k.
【請求項3】請求項1記載の除算回路において、 前記スケーリング手段が、前記倍数発生手段により生成
された倍数群を桁上げ保存加算手段で桁上げと和に圧縮
して生成し、前記生成した桁上げと和を桁上げ伝搬手段
により加算することでスケーリングを行う、ことを特徴
とする除算回路。
3. The division circuit according to claim 1, wherein said scaling means generates the plurality of multiples generated by said multiple generation means by compressing them into a carry and a sum by a carry save addition means. A division circuit for performing scaling by adding a carry and a sum by a carry propagation unit.
【請求項4】請求項2記載の除算回路において、 前記除算手段が、部分剰余の任意長の上位ビット数を参
照し二補数化された5ビットの部分剰余の上位ビットを
生成する手段と、該部分剰余の上位4ビットを参照して
商を生成する手段と、を備えたことを特徴とする除算回
路。
4. The division circuit according to claim 2, wherein the division means refers to the number of upper bits of an arbitrary length of the partial remainder, and generates upper bits of a 5-bit partial remainder that is two's complement, Means for generating a quotient by referring to the upper four bits of the partial remainder.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6847986B2 (en) 2000-02-07 2005-01-25 Nec Corporation Divider
US11669304B2 (en) 2021-02-08 2023-06-06 Kioxia Corporation Arithmetic device and arithmetic circuit for performing multiplication and division
CN116820388A (en) * 2023-08-24 2023-09-29 深圳比特微电子科技有限公司 Divider, processor and computing device

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