JPH0721012A

JPH0721012A - 割り算器

Info

Publication number: JPH0721012A
Application number: JP5164485A
Authority: JP
Inventors: Mitsuyoshi Yao; 光善八尾; Koichi Ueda; 孝一上田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-07-02
Filing date: 1993-07-02
Publication date: 1995-01-24
Also published as: US5485414A

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、割り切れることが保証されている整
数ａ÷整数ｂの割り算値ｃを算出する割り算器に関し、
高速な割り算処理の実行を目的とする。【構成】下位に位置する同一個数の０値のビットを削除
することで新たな整数ａ／整数ｂを設定する設定手段10
と、ｎビットの全パターン値と整数ｂとの乗算値を算出
する乗算手段11と、整数ａを演算対象整数の初期値とし
て用いて、算出された乗算値の内、下位ｎビットが演算
対象整数の下位ｎビットと一致するものを特定するとと
もに、演算対象整数とこの特定乗算値との引き算値を算
出する算出手段13と、算出された引き算値が非ゼロのと
きに、引き算値の下位ｎビットを削除することで新たな
演算対象整数を設定して算出手段13を再起動する起動手
段14と、算出された引き算値がゼロのときに、特定され
た乗算値の算出元のｎビット値を下位側から順番に並べ
て出力する出力手段15とを備えるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、整数間の割り算値を算
出する割り算器に関し、特に、割り切れることが保証さ
れるときにあって、高速に割り算処理を実行できるよう
にする割り算器に関する。

【０００２】データ処理の様々な分野で、整数間の割り
算値を算出していくことが要求されている。この割り算
値を算出する割り算器では、データ処理の効率を高める
ためにも、高速に割り算処理を実行可能とする構成の構
築が必要である。

【０００３】

【従来の技術】従来の割り算器では、人間が行う割り算
手順と基本的に同じ割り算手順に従って割り算値を算出
するという構成を採っていた。

【０００４】すなわち、従来の割り算器では、割られる
整数の上位桁から順番に整数値を選択して、その選択し
た整数値に含まれる割る数の個数を評価していくことを
繰り返し実行していくことで、割り算値を算出していく
という構成を採っていたのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに、上位桁から割り算を実行していくことで割り算値
を算出していく構成を採っていると、上位桁から選択し
た整数値に含まれる割る数の個数をトライアンドエラー
で評価していく必要があることから、割り算処理に時間
がかかるという問題点があった。すなわち、高速に割り
算値を算出することができないという問題点があったの
である。

【０００６】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、割り切れることが保証されている整数間の割
り算値を算出するときにあって、この割り算処理を高速
に実行できるようにする新たな割り算器の提供を目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】図１及び図２に本発明の
原理構成を図示する。図中、１は本発明により構成され
る割り算器であって、割り切れるのが保証されている割
られる整数ａと割る整数ｂとの割り算値ｃを算出するも
の、２は割り算器１の前段に設けられる前処理手段であ
って、割られる整数Ａと割る整数ｂとの割り算の余りの
整数ｄを求めて、整数Ａからこの余りの整数ｄを引き算
することにより整数ａを求めることで、割られる整数Ａ
と割る整数ｂとの割り算式を割り切れるのが保証される
割られる整数ａと割る整数ｂとの割り算式に置換するも
のである。

【０００８】図１に原理構成を図示する割り算器１は、
設定手段１０と、乗算手段１１と、乗算値管理手段１２
と、算出手段１３と、起動手段１４と、出力手段１５と
を備える。

【０００９】この設定手段１０は、整数ａ及び整数ｂを
変形して新たな整数ａ及び整数ｂを設定する。乗算手段
１１は、予測商部分値をなすｎビットの全ビットパター
ン値と、設定手段１０の設定する整数ｂとの乗算値を算
出する。乗算値管理手段１２は、乗算手段１１の算出す
る乗算値を予測商部分値に対応付けて管理する。算出手
段１３は、乗算値管理手段１２に管理される乗算値の
内、下位ｎビットのビット値が設定されている演算対象
整数の下位ｎビットのものと一致するものを特定すると
ともに、演算対象整数とこの特定する乗算値との引き算
値を算出する。起動手段１４は、新たな演算対象整数を
設定して算出手段１３を再起動する。出力手段１５は、
算出手段１３の特定結果に従って割り算値ｃを生成して
外部に出力する。

【００１０】ここで、算出手段１３は、乗算手段１１の
算出した乗算値対応に設けられて、演算対象整数と対応
の乗算値との引き算値を算出する減算手段と、この減算
手段の算出する引き算値の内、下位ｎビットの全てのビ
ット値が０値を示すものを選択して出力する選択手段と
から構成されることがあり、また、乗算手段１１の算出
した乗算値の内、下位ｎビットのビット値が演算対象整
数の下位ｎビットのものと一致するものを検索する検索
手段と、演算対象整数とこの検索手段の検索する乗算値
との引き算値を算出する減算手段とから構成されること
がある。

【００１１】そして、乗算手段１１は、予測商部分値を
なすｎビットの全ビットパターン値と、設定手段１０の
設定する整数ｂとの乗算値の下位ｎビットのみを算出す
る構成を採ることがある。このときには、算出手段１３
は、乗算値管理手段１２に管理されるｎビット値の内、
設定されている演算対象整数の下位ｎビットのものと一
致するものを特定する構成を採り、更に、この算出手段
１３の特定するｎビット値の算出元となったｎビットパ
ターン値と整数ｂとの乗算値を算出する第２の乗算手段
を備えるとともに、算出手段１３は、演算対象整数とこ
の第２の乗算手段の算出する乗算値との引き算値を算出
していく構成を採ることになる。

【００１２】図２に原理構成を図示する割り算器１は、
設定手段２０と、抽出手段２１と、第１の起動手段２２
と、引き算手段２３と、第２の起動手段２４と、出力手
段２５とを備える。

【００１３】この設定手段２０は、整数ａ及び整数ｂを
変形して新たな整数ａ及び整数ｂを設定する。抽出手段
２１は、設定されている演算対象整数の最下位ビットの
ビット値を抽出する。第１の起動手段２２は、新たな演
算対象整数を設定して抽出手段２１を再起動する。引き
算手段２３は、設定されている演算対象整数から設定手
段２０の設定する整数ｂを引き算する。第２の起動手段
２４は、新たな演算対象整数を設定して抽出手段２１を
再起動する。出力手段２５は、抽出手段２１の抽出結果
に従って割り算値ｃを生成して外部に出力する。

【００１４】

【作用】図１に原理構成を図示する本発明の割り算器１
では、設定手段１０は、後に続く処理を簡略化するため
に、整数ｂの下位に位置する０値のビットを削除するこ
とで、最下位ビットが１値を示すものとなる新たな整数
ｂを設定するとともに、整数ａの下位に位置するこの削
除個数分の０値のビットを削除することで新たな整数ａ
を設定する。例えば、整数ｂが「１０１０００」である
場合には、下位に位置する３個の０値のビットを削除す
ることで新たな整数ｂを設定するとともに、割り切れる
ことが保証されることで存在する整数ａの下位に位置す
る３個の０値のビットを削除することで新たな整数ａを
設定するのである。ここで、「奇数÷偶数」は割り切れ
ないものであることから、新たに設定される整数ｂの最
下位ビットは必ず１値を持つことになる。

【００１５】整数ａ／整数ｂが設定されると、乗算手段
１１は、予測商部分値をなすｎビットの全ビットパター
ン値と、設定手段１０の設定する整数ｂとの乗算値を算
出して予測商部分値と対応付けて乗算値管理手段１２に
格納する。例えば、「ｎ＝２」であるときには、「“０
０”×ｂ」、「“０１”×ｂ」、「“１０”×ｂ」、
「“１１”×ｂ」という４つの乗算値を算出して、これ
らを「“００”」、「“０１”」、「“１０”」、
「“１１”」に夫々対応付けて乗算値管理手段１２に格
納するのである。

【００１６】続いて、算出手段１３は、最初に、整数ａ
を演算対象整数の初期値として設定して、乗算値管理手
段１２に格納される乗算値の内、下位ｎビットのビット
値が整数ａの下位ｎビットのものと一致するものを特定
するとともに、この特定した乗算値の算出元となったｎ
ビットパターン値（予測商部分値）を特定する。「ａ÷
ｂ＝ｃ」は「ｃ×ｂ＝ａ」と変形されるものであり、割
り算値ｃの下位ｎビットと割る数ｂとの乗算値の下位ｎ
ビットのビット値は、整数ａの下位ｎビットのビット値
と必ず一致するものであることから、この特定されるｎ
ビットパターン値（予測商部分値）は、割り算値ｃの下
位ｎビットのビット値を表すものとなる。

【００１７】算出手段１３は、次に、演算対象整数の初
期値である整数ａから先に特定した乗算値を引き算す
る。すなわち、「ａ÷ｂ＝ｃ」を求めるときにあって、
割り算値ｃの下位ｎビットのビット値ｍが求められるこ
とで「ａ÷ｂ＝ｃ’＋ｍ」が求められたことから、
「（ａ−ｍ×ｂ）÷ｂ＝ｃ’」の関係式に従って、整数
ａから先に特定した乗算値（ｍ×ｂ）を引き算するので
ある。

【００１８】続いて、起動手段１４は、算出手段１３の
算出した引き算値がゼロとならないことを判断すると、
算出手段１３の引き算処理により０値となる整数ａ（演
算対象整数の初期値である）の下位ｎビットを削除する
ことで新たな演算対象整数を設定して算出手段１３を再
起動する。

【００１９】このようにして再起動されると、今度は、
算出手段１３は、最初に、乗算値管理手段１２に格納さ
れる乗算値の内、下位ｎビットのビット値が設定された
演算対象整数の下位ｎビットのものと一致するものを特
定するとともに、この特定した乗算値の算出元となった
ｎビットパターン値（予測商部分値）を特定し、次に、
設定された演算対象整数からこの特定した乗算値を引き
算する。そして、起動手段１４は、算出手段１３の算出
した引き算値がゼロとならないことを判断すると、算出
手段１３の引き算処理により０値となる演算対象整数の
下位ｎビットを削除することで新たな演算対象整数を設
定して算出手段１３を再起動する。

【００２０】この処理を繰り返していくことで、割り算
値ｃのｎビットパターン値（予測商部分値）を下位側か
ら順番に求めていくときにあって、算出手段１３の算出
した引き算値がゼロとなることを判断すると、出力手段
１５は、この求めたｎビットパターン値を下位側から順
番に並べて出力していくことで割り算値ｃを出力して処
理を終了する。

【００２１】このように、図１に原理構成を図示する割
り算器１では、割り切れることが保証されている整数間
の割り算を実行する場合に、その割り算を乗算に組み直
す構成を採って、下位桁から順番にトライアンドエラー
の処理を用いることなく直接割り算値を算出していく構
成を採ることから、従来よりも高速に割り算値を求める
ことができるのである。

【００２２】この構成にあって「ｎ＝１」であるときに
は、乗算値管理手段１２には、予測商部分値“０”に対
応する「０」と、予測商部分値“１”に対応する「ｂ」
という２種類の乗算値が格納される。そして、算出手段
１３は、演算対象整数の最下位ビットが０値であること
で予測商部分値“０”を特定するときには、演算対象整
数をそのまま出力し、一方、演算対象整数の最下位ビッ
トが１値であることで予測商部分値“１”を特定すると
きには、演算対象整数から整数ｂを引き算して出力して
いく。そして、起動手段１４は、算出手段１３の出力値
の最下位ビットを削除することで新たな演算対象整数を
設定して算出手段１３を再起動していくことになる。

【００２３】この「ｎ＝１」の構成に従う割り算器１が
図２に原理構成を図示する本発明の割り算器１である
が、「ｎ＝１」の特殊性により形式上異なる手段で構成
されることになる。

【００２４】図２に原理構成を図示する本発明の割り算
器１では、設定手段２０は、図１の設定手段１０と同様
に、後に続く処理を簡略化するために、整数ｂの下位に
位置する０値のビットを削除することで、最下位ビット
が１値を示すものとなる新たな整数ｂを設定するととも
に、整数ａの下位に位置するこの削除個数分の０値のビ
ットを削除することで新たな整数ａを設定する。

【００２５】整数ａ／整数ｂが設定されると、抽出手段
２１は、最初に、整数ａを演算対象整数の初期値として
設定して、整数ａの最下位ビットのビット値を抽出し、
この抽出結果を受けて、第１の起動手段２２は、この抽
出されたビット値が０値を示すときには、整数ａの最下
位ビットを削除することで新たな演算対象整数を設定し
て抽出手段２１を再起動する。

【００２６】一方、抽出手段２１の抽出結果を受けて、
引き算手段２３は、この抽出されたビット値が１値を示
すときには、最初に、演算対象整数の初期値である整数
ａから整数ｂを引き算し、この引き算値を受けて、第２
の起動手段２４は、この引き算値がゼロとならないこと
を判断すると、この引き算値の最下位ビットを削除する
ことで新たな演算対象整数を設定して抽出手段２１を再
起動する。

【００２７】このようにして第１及び第２の起動手段２
２，２３から再起動されると、抽出手段２１は、今度
は、設定された演算対象整数の最下位ビットのビット値
を抽出し、この抽出結果が０値であるときには、第１の
起動手段２２は、設定された演算対象整数の最下位ビッ
トを削除することで新たな演算対象整数を設定して抽出
手段２１を再起動する。一方、この抽出結果が１値であ
るときには、引き算手段２３が今度は設定された演算対
象整数から整数ｂを引き算することで引き算値を算出す
るので、第２の起動手段２４は、この引き算値の最下位
ビットを削除することで新たな演算対象整数を設定して
抽出手段２１を再起動していく。

【００２８】この処理を繰り返していくことで、割り算
値ｃのビット値を下位側から順番に１ビットずつ求めて
いくときにあって、引き算手段２３の算出した引き算値
がゼロとなることを判断すると、出力手段２５は、抽出
手段２１の抽出した０値／１値を下位側から順番に並べ
て出力していくことで割り算値ｃを出力する。

【００２９】このように、図２に原理構成を図示する割
り算器１もまた、割り切れることが保証されている整数
間の割り算を実行する場合に、その割り算を乗算に組み
直して、下位桁から順番にトライアンドエラーの処理を
用いることなく直接割り算値を算出していく構成を採る
ことから、従来よりも高速に割り算値を求めることがで
きるのである。

【００３０】

【実施例】以下、実施例に従って本発明を詳細に説明す
る。図１でも説明したように、本発明の割り算器１は、
割り切れることが保証されている整数間の割り算値を算
出する機能を持つものである。

【００３１】この本発明の割り算器１を実装するにあた
って、割り切れることが保証されていない場合には、図
１及び図２に示した前処理手段２を備えることが要求さ
れることになる。

【００３２】本発明の割り算器１の実施例の説明に入る
前に、この前処理手段２の一構成例について開示してお
く。前処理手段２は、先ず最初に、「２^j(modｂ）」の
剰余テーブルを作成する。ここで、ｂは割る整数であ
る。

【００３３】この剰余テーブルの作成は、特開平２-156
329 号に開示されているように、「ｘ(modｙ）＝ｚ」な
らば「２・ｘ(modｙ）＝２・ｚ(modｙ）」という性質が
あることを利用すると少ない計算量で実行できる。具体
的に説明すると、「整数ｂ＝２７」、「ｊ＝１２」とす
る場合には、「２⁰(mod２７）〜２¹²(mod２７）」を計
算することになるが、上述の性質を使って、

【００３４】

【数１】

【００３５】というように簡単に計算できることにな
る。なお、この剰余テーブルのデータは周期的に変化す
るものであって、「２^x(modｚ）＝２^y(modｚ）」とな
る「ｘ，ｙ」が見つかれば、以後計算は不要で、「ｘ〜
ｙ」間のデータを繰り返せば足りる。

【００３６】図３に、この剰余テーブルの作成を実現す
るハードウェア機構の一例を図示する。このハードウェ
ア機構は、割る整数ｂを格納するレジスタ３０と、初期
値「１」から更新されていく整数値を格納するレジスタ
３１と、レジスタ３１の格納値とレジスタ３０の格納値
との差分値を算出する減算器３２と、レジスタ３１の格
納値か減算器３２の減算値のいずれか一方を選択出力す
るマルチプレクサ３３と、レジスタ３０の格納値とレジ
スタ３１の格納値との大小を比較して、レジスタ３０の
格納値の方が大きい場合にはマルチプレクサ３３に対し
てレジスタ３１の格納値の選択出力を指示し、逆に、レ
ジスタ３１の格納値の方が大きい場合にはマルチプレク
サ３３に対して減算器３２の減算値の選択出力を指示す
る比較器３４と、マルチプレクサ３３の出力値を２倍し
てレジスタ３１に格納するシフトレジスタ３５と、マル
チプレクサ３３の出力値を格納する剰余テーブル３６と
から構成されている。

【００３７】このようにして、剰余テーブル３６を作成
すると、前処理手段２は、続いて、割られる整数Ａを２
進数で表して、作成した剰余テーブル３６の該当するデ
ータを参照することで、「Ａ÷ｂ」の割り算式の余りの
整数ｄを算出する。

【００３８】例えば、「６７５７÷２７」の割り算式の
余りの整数ｄを算出する場合には、「６７５７」が、６７５７＝２¹²＋２¹¹＋２⁹＋２⁶＋２⁵＋２²＋２⁰ と表されることで、「６７５７(mod２７）」で表される
余りの整数ｄが、６７５７(mod２７）＝２¹²(mod２７）＋２¹¹(mod２７）
＋２⁹(mod２７）＋２⁶(mod２７）＋２⁵(mod２７）＋
２²(mod２７）＋２⁰(mod２７）と表されるので、上述の〔数１〕式から求まる剰余テー
ブル３６のデータを参照して、６７５７(mod２７）＝（１９＋２３＋２６＋１０＋５＋
４＋１)(mod ２７）＝７と算出するのである。

【００３９】このようにして、「Ａ÷ｂ」の割り算式の
余りの整数ｄを算出すると、前処理手段２は、続いて、
「Ａ−ｄ」を算出して整数ａを求めることにより、割り
切れることが保証されていない「Ａ÷ｂ」という割り算
式を、「ａ÷ｂ」という割り切れることが保証される割
り算式に置き換えて、この置き換えた割り算式を本発明
の割り算器１に入力していくよう処理することになる。

【００４０】次に、本発明の割り算器１の一実施例につ
いて説明する。本発明の割り算器１は、ハードウェア構
成でもソフトウェア構成でも実現可能であるが、説明の
便宜上、ソフトウェア構成で実現する場合で説明する。

【００４１】図４に、ソフトウェア構成で実現する場合
の本発明の割り算器１の実行する処理フローの一実施例
を図示する。次に、この処理フローに従って、本発明の
割り算器１の実行する割り算処理について詳細に説明す
る。

【００４２】本発明の割り算器１は、前処理手段２から
割られる整数ａと割る整数ｂとを受け取ると、図４の処
理フローに示すように、先ず最初に、ステップ１で、整
数ｂの下位に位置する０値のビットを削除することで、
最下位ビットが１値を示すものとなる新たな整数ｂを設
定するとともに、整数ａの下位に位置するこの削除個数
分の０値のビットを削除することで新たな整数ａを設定
する。すなわち、１０進数で説明するならば、「４００
０÷４０」が「４００÷４」となるようにと割り算式を
置き換えるのである。ここで、「奇数÷偶数」は割り切
れないものであることから、新たに設定される整数ｂの
最下位ビットは必ず１値を持つことになる。

【００４３】次に、ステップ２で、ｎビットを単位とし
て「ａ÷ｂ」の割り算値ｃを求めるときには、このｎビ
ットの全ビットパターン値を図１の乗算値管理手段１２
に相当するテーブルに格納する。例えば、「ｎ＝４」で
あるときには、図５に示すように、「0000」〜「1111」
の１６個のビットパターン値をテーブルに格納するので
ある。この各ビットパターン値が予測商部分値となる。

【００４４】続いて、ステップ３で、これらの予測商部
分値と整数ｂとの乗算値を算出して、これらの乗算値を
予測商部分値に対応付けて上記のテーブルに格納する。
このステップ３の処理に従って、「整数ｂ＝２３」であ
るときには、図５に示すような乗算値がテーブルに格納
されることになる。

【００４５】続いて、ステップ４で、変数「演算対象整
数」に整数ａを設定する。続いて、ステップ５で、上記
のテーブルに格納される乗算値の内、下位４ビットのビ
ット値が演算対象整数（この時点では整数ａ）の下位４
ビットのものと一致するものを検索するとともに、この
検索した乗算値の算出元となった予測商部分値を特定す
る。例えば、「整数ａ＝４８５５３（≡1011 1101 1010
1001)」である場合には、図５のテーブルデータを検索
することで乗算値「1 0101 1001 」を検索するととも
に、予測商部分値「1111」を特定するのである。

【００４６】「ａ÷ｂ＝ｃ」は「ｃ×ｂ＝ａ」と変形さ
れるものであり、割り算値ｃの下位４ビットと割る数ｂ
との乗算値の下位４ビットのビット値は、整数ａの下位
４ビットのビット値と必ず一致するものであることか
ら、このようにして特定される予測商部分値は、割り算
値ｃの下位４ビットのビット値を表すものである。

【００４７】続いて、ステップ６で、割り算値ｃの下位
４ビットのビット値が求められたことに対応して、演算
対象整数とステップ５で検索された乗算値との引き算値
を算出して演算対象整数を更新する。すなわち、「ａ÷
ｂ＝ｃ」を求めるときにあって、割り算値ｃの下位４ビ
ットのビット値ｍが求められることで「ａ÷ｂ＝ｃ’＋
ｍ」が求められたことから、「（ａ−ｍ×ｂ）÷ｂ＝
ｃ’」の関係式に従って、整数ａから先に特定した乗算
値（ｍ×ｂ）を引き算するのである。この算出処理に従
って、上述の例で説明するならば、演算対象整数が
「（1011 1101 1010 1001)−(1 0101 1001) ＝1011 110
0 0101 0000 」に更新されることになる。

【００４８】続いて、ステップ７で、更新された演算対
象整数がゼロに到達したか否かを判断して、ゼロに到達
していないと判断するときには、ステップ８に進んで、
ステップ６の引き算処理により０値となった演算対象整
数の下位４ビットを削除することで新たな演算対象整数
を設定してからステップ５に戻っていき、一方、ゼロに
到達したことを判断するときには、ステップ９に進ん
で、ステップ５で特定された予測商部分値を下位側から
順番に並べて出力していくことで割り算値ｃを出力して
処理を終了する。このステップ８での設定処理に従っ
て、上述の例で説明するならば、新たな演算対象整数と
して「1011 1100 0101」が設定されてステップ５に戻っ
ていくことになる。

【００４９】このようにしてステップ５ないしステップ
８の処理を繰り返していくことで、次には、ステップ５
で、乗算値「100 0101」が検索されるとともに、割り算
値ｃの次の４ビット値を表す予測商部分値「0011」が特
定され、ステップ６で、演算対象整数が「(1011 1100 0
101)−(100 0101)＝1011 1000 0000」に更新され、ステ
ップ８で、演算対象整数が「1011 1000 」に設定され、
続いて、ステップ５で、乗算値「1011 1000 」が検索さ
れるとともに、割り算値ｃの次の４ビット値を表す予測
商部分値「1000」が特定され、ステップ６で、演算対象
整数が「(10111000) −(1011 1000) ＝０」に更新され
ることになるので、ステップ９に進んで、割り算値ｃ
「1000 0011 1111」を出力して処理を終了する。

【００５０】このように、本発明の割り算器１は、割り
切れることが保証されている整数間の割り算を実行する
場合にあって、その割り算を乗算に組み直す構成を採っ
て、下位桁から順番にトライアンドエラーの処理を用い
ることなく直接割り算値を算出していくよう処理するの
である。

【００５１】この図４の処理フローでは、ステップ３
で、予測商部分値と整数ｂとの乗算値を算出してテーブ
ルに格納していく構成を採ったが、この乗算値の下位４
ビットのビット値のみを算出してテーブルに格納する構
成を採って、ステップ６でもって、ステップ５で特定し
た予測商部分値と整数ｂとの乗算値を算出することで検
索乗算値を決定していくことで演算対象整数を更新して
いく構成を採ることも可能である。

【００５２】また、本発明の割り算器１をハードウェア
構成で実現する場合には、例えば、図６に示すように、
予測商部分値と整数ｂとの乗算値を格納するレジスタ４
０-i（ｉ＝１〜ｎ）と、演算対象整数を格納するレジス
タ４１と、レジスタ４０-i対応に備えられて、レジスタ
４１の演算対象整数と対応の乗算値との引き算値を算出
する減算器４２-iと、減算器４２-i対応に備えられて、
対応の減算器４２-iの算出する引き算値の下位４ビット
がオール０値を示すか否かを検出する検出手段４３-i
と、減算器４２-iの算出する引き算値を選択するマルチ
プレクサ４４と、検出手段４３-iの検出結果を入力とし
て、マルチプレクサ４４に対して、オール０値を検出す
る検出手段４３-iに対応付けられる減算器４２-iの引き
算値の選択を指示するセレクタ４５とを備える構成を用
いることが可能である。

【００５３】図４に示す処理フローは、「ｎ＝１」のと
きにもそのまま適用できるものであるが、このときには
上記のテーブルを備える必要もないので形式上異なった
処理を実行することになる。

【００５４】図７に、この構成を採る場合の本発明の割
り算器１の実行する処理フローの一実施例を図示する。
次に、この処理フローについて説明する。本発明の割り
算器１は、前処理手段２から割られる整数ａと割る整数
ｂとを受け取ると、図７の処理フローに示すように、先
ず最初に、ステップ１で、整数ｂの下位に位置する０値
のビットを削除することで、最下位ビットが１値を示す
ものとなる新たな整数ｂを設定するとともに、整数ａの
下位に位置するこの削除個数分の０値のビットを削除す
ることで新たな整数ａを設定する。ここで、「奇数÷偶
数」は割り切れないものであることから、新たに設定さ
れる整数ｂの最下位ビットは必ず１値を持つことにな
る。

【００５５】次に、ステップ２で、変数「演算対象整
数」に整数ａを設定する。続いて、ステップ３で、演算
対象整数（この時点では整数ａ）の最下位ビットのビッ
ト値を抽出し、続くステップ４で、この抽出したビット
値が１値であるか否かを判断する。整数ｂの最下位ビッ
トは上述したように１値を示すものであることから、こ
の時点の判断で抽出ビットが１値を示すときには、割り
算値ｃの最下位ビットが１値となることを意味し、一
方、この時点の判断で抽出ビットが０値を示すときに
は、割り算値ｃの最下位ビットが０値となることを意味
する。

【００５６】これから、このステップ４で抽出ビットが
１値を示すと判断するときには、ステップ５に進んで、
演算対象整数と整数ｂとの引き算値を算出して演算対象
整数を更新する。すなわち、「ａ÷ｂ＝ｃ」を求めると
きにあって、割り算値ｃの最下位ビットのビット値
「１」が求められることで「ａ÷ｂ＝ｃ’＋１」が求め
られたことから、「（ａ−１×ｂ）÷ｂ＝ｃ’」の関係
式に従って、整数ａから整数ｂを引き算するのである。

【００５７】続いて、ステップ６で、更新された演算対
象整数がゼロに到達したか否かを判断して、ゼロに到達
していないと判断するときには、ステップ７に進んで、
ステップ６の引き算処理により０値となった演算対象整
数の最下位ビットを削除することで新たな演算対象整数
を設定してからステップ３に戻っていく。一方、ステッ
プ４で抽出ビットが０値を示すと判断するときには、ス
テップ５／ステップ６の処理を省略して、直ちに、ステ
ップ７に進んで、０値を示す演算対象整数の最下位ビッ
トを削除することで新たな演算対象整数を設定してから
ステップ３に戻っていく。そして、ステップ６で、更新
された演算対象整数がゼロに到達したことを判断すると
きには、ステップ８に進んで、ステップ３で抽出したビ
ット値を下位側から順番に並べて出力していくことで割
り算値ｃを出力して処理を終了する。

【００５８】この図７の処理フローを実行することで、
「６７５０（≡1 1010 0101 1110)÷２７（≡1 101
1）」という割り算処理の割り算値ｃは、先ず最初に、
整数ａ「1 1010 0101 1110」の最下位ビットが０値であ
るので、その最下位ビットが０値として求まって、演算
対象整数が「1101 0010 1111」に設定され、続いて、こ
の演算対象整数「1101 0010 1111」の最下位ビットが１
値であるので、その次のビットが１値として求まって、
演算対象整数が「(1101 0010 1111 −1 1011) ＝1101 0
001 0100」の最下位ビットを削除した「110 1000 1010
」に設定され、続いて、この演算対象整数「110 1000
1010 」の最下位ビットが０値であるので、その次のビ
ットが０値として求まって、演算対象整数が「11 0100
0101」に設定され、続いて、この演算対象整数「11 010
0 0101」の最下位ビットが１値であるので、その次のビ
ットが１値として求まって、演算対象整数が「(11 0100
0101 −1 1011) ＝11 0011 1010」の最下位ビットを削
除した「1 1001 0101 」に設定され、続いて、この演算
対象整数「1 1001 0101 」の最下位ビットが１値である
ので、その次のビットが１値として求まって、演算対象
整数が「(1 1001 0101−11011) ＝1 0111 1010 」の最
下位ビットを削除した「1011 1101 」に設定され、続い
て、この演算対象整数「1011 1101 」の最下位ビットが
１値であるので、その次のビットが１値として求まっ
て、演算対象整数が「(1011 1101−1 1011) ＝1010 001
0 」の最下位ビットを削除した「101 0001」に設定さ
れ、続いて、この演算対象整数「101 0001」の最下位ビ
ットが１値であるので、その次のビットが１値として求
まって、演算対象整数が「(101 0001 −1 1011) ＝11 0
110 」の最下位ビットを削除した「1 1011」に設定さ
れ、続いて、この演算対象整数「1 1011」の最下位ビッ
トが１値であるので、その次のビットが１値として求ま
って、演算対象整数が「(1 1011 −1 1011) ＝０」に到
達することで処理を終了して、最終的に「1111 1010 」
と求まることになる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
割り切れることが保証されている整数間の割り算を実行
する場合に、その割り算を乗算に組み直して、下位桁か
ら順番にトライアンドエラーの処理を用いることなく直
接割り算値を算出していく構成を採ることから、従来よ
りも高速に割り算値を求めることができるようになるの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】本発明の原理構成図である。

【図３】剰余テーブル作成のハードウェア機構の構成例
である。

【図４】本発明の割り算器が実行する処理フローの一実
施例である。

【図５】テーブルデータの説明図である。

【図６】本発明の割り算器のハードウェア構成例の説明
図である。

【図７】本発明の割り算器が実行する処理フローの他の
実施例である。

【符号の説明】

１割り算器１０設定手段１１乗算手段１２乗算値管理手段１３算出手段１４起動手段１５出力手段２０設定手段２１抽出手段２２第１の起動手段２３引き算手段２４第２の起動手段２５出力手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】割り切れるのが保証されている割られる
整数ａと割る整数ｂとの割り算値ｃを算出する割り算器
であって、整数ｂの下位に位置する０値のビットを削除すること
で、最下位ビットが１値を示すものとなる新たな整数ｂ
を設定するとともに、整数ａの下位に位置するこの削除
個数分の０値のビットを削除することで新たな整数ａを
設定する設定手段(10)と、予測商部分値をなすｎビットの全ビットパターン値と、
上記設定手段(10)の設定する整数ｂとの乗算値を算出す
る乗算手段(11)と、上記設定手段(10)の設定する整数ａを演算対象整数の初
期値として用いて、上記乗算手段(11)の算出した乗算値
の内、下位ｎビットのビット値が該演算対象整数の下位
ｎビットのものと一致するものを特定するとともに、該
演算対象整数とこの特定する乗算値との引き算値を算出
する算出手段(13)と、上記算出手段(13)が引き算値を算出するときに、該引き
算値がゼロとならないときには、該引き算値の下位ｎビ
ットを削除することで新たな演算対象整数を設定して上
記算出手段(13)を再起動する起動手段(14)と、上記算出手段(13)が引き算値を算出するときに、該引き
算値がゼロとなるときには、上記算出手段(13)の特定し
た乗算値の算出元となったｎビットパターン値を下位側
から順番に並べて割り算値ｃとして出力する出力手段(1
5)とを備えることを、特徴とする割り算器。
【請求項２】請求項１記載の割り算器において、算出手段(13)は、乗算手段(11)の算出した乗算値対応に設けられて、演算
対象整数と対応の乗算値との引き算値を算出する減算手
段と、上記減算手段の算出する引き算値の内、下位ｎビットの
全てのビット値が０値を示すものを選択して出力する選
択手段とから構成されることを、特徴とする割り算器。
【請求項３】請求項１記載の割り算器において、算出手段(13)は、乗算手段(11)の算出した乗算値の内、下位ｎビットのビ
ット値が演算対象整数の下位ｎビットのものと一致する
ものを検索する検索手段と、演算対象整数と上記検索手段の検索する乗算値との引き
算値を算出する減算手段とから構成されることを、特徴とする割り算器。
【請求項４】請求項１記載の割り算器において、乗算手段(11)は、予測商部分値をなすｎビットの全ビッ
トパターン値と、設定手段(10)の設定する整数ｂとの乗
算値の下位ｎビットのみを算出するとともに、算出手段
(13)は、乗算手段(11)の算出したｎビット値の内、演算
対象整数の下位ｎビットのものと一致するものを特定す
る構成を採り、かつ、算出手段(13)の特定するｎビット値の算出元とな
ったｎビットパターン値と整数ｂとの乗算値を算出する
第２の乗算手段を備え、そして、算出手段(13)は、演算対象整数と上記第２の乗
算手段の算出する乗算値との引き算値を算出していくよ
う処理することを、特徴とする割り算器。
【請求項５】割り切れるのが保証されている割られる
整数ａと割る整数ｂとの割り算値ｃを算出する割り算器
であって、整数ｂの下位に位置する０値のビットを削除すること
で、最下位ビットが１値を示すものとなる新たな整数ｂ
を設定するとともに、整数ａの下位に位置するこの削除
個数分の０値のビットを削除することで新たな整数ａを
設定する設定手段(20)と、上記設定手段(20)の設定する整数ａを演算対象整数の初
期値として用いて、該演算対象整数の最下位ビットのビ
ット値を抽出する抽出手段(21)と、上記抽出手段(21)がビット値を抽出するときに、該ビッ
ト値が０値を示すときには、演算対象整数の最下位ビッ
トを削除することで新たな演算対象整数を設定して上記
抽出手段(21)を再起動する第１の起動手段(22)と、上記抽出手段(21)がビット値を抽出するときに、該ビッ
ト値が１値を示すときには、演算対象整数から上記設定
手段(20)の設定する整数ｂを引き算する引き算手段(23)
と、上記引き算手段(23)が引き算値を算出するときに、該引
き算値がゼロとならないときには、該引き算値の最下位
ビットを削除することで新たな演算対象整数を設定して
上記抽出手段(21)を再起動する第２の起動手段(24)と、上記引き算手段(23)が引き算値を算出するときに、該引
き算値がゼロとなるときには、上記抽出手段(21)の抽出
したビット値を抽出順に下位側から順番に並べて割り算
値ｃとして出力する出力手段(25)とを備えることを、特徴とする割り算器。