JPS5892037A - 演算処理装置 - Google Patents

演算処理装置

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JPS5892037A
JPS5892037A JP18931181A JP18931181A JPS5892037A JP S5892037 A JPS5892037 A JP S5892037A JP 18931181 A JP18931181 A JP 18931181A JP 18931181 A JP18931181 A JP 18931181A JP S5892037 A JPS5892037 A JP S5892037A
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    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/38Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • G06F7/48Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
    • G06F7/52Multiplying; Dividing

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は演算処理装置に関し、詳しくは、2進化10進
数の乗算を行う装置の改良に関するものである。
2進化10進数の乗算は、加算あるいけ減算の繰り返し
により行う方法が一般によく知られている。
この従来より一般に用いられている2進化10進数の乗
算を行う装置の構成例を第1図に示す。第1図において
、中間結果を格納するレジスタ1と乗数を格納するレジ
スタ2は、信号#J31.32により演算器5の入力に
接続されている。演算器5の出力は、信号線30により
再びレジスタlに接続される。レジスタlは信号1s2
9によりシフタ4の入力にも接続され、シフタ4の出力
は信号線部により再びレジスタIK接続される。被乗数
格納レジスタ3は、桁位置指示カウンタ8により任意の
1桁が選択され、信号[23を介して演算器6の一方の
入力に接続される。レジスタlの最下位桁術も、信号l
533を介して演算器6の同じ入力に接続される。演算
li6のもう一方の入力には、定数生成回路7により生
成された定数が信号線Uを介して接続される。演算器6
の出力は信号線5を介し、レジスタ3内の、桁位置指示
カウンタIllより示される任意の桁に格納される。さ
らに演算器6の出力は、゛信号線26により0検出卸路
12に接続され、0検出の結果は、信号線rを介して制
御装置13に与えられる。メモリ9は、乗数、被乗数が
読み出され、積が書き込まれるメモリであり、アドレス
生成器10により生成されたアドレスにより読み書きが
可能である。すなわち、レジスタ3の内容は、信号線3
6を介してメモリ9に書き込むことができ、メモリ9か
ら読み出された内容は、信号線2】を介してレジスタ2
に書き込まれたり、また、信号線nを介してレジスタ3
に書き込まれたりする。制御回路13は、信号線群34
を介しアドレス生成器10、メモリ9の読み書き、レジ
スタl、レジスタ2、レジスタ3の入力、シフタ4、演
算器5、演算器6、定数生成回路7、および桁位置指示
カウンタ8を制御する。
本演算処理装置の動作は、次に示す6つの実行サイクル
により実行される。
第1実行サイクルはメモリ9からの被乗数の読み出しで
ある。アドレス生成器10Vr、よ秒生成されたアドレ
スにより示される内容をメモリ9から読み出し、信号線
ηを介して、レジスタ3に格納する。
第2実行サイクルはメモリ9からの乗数の読み出しであ
る。アドレス生成器10により生成されたアドレスによ
り示される内容をメモリ9から読み出し、信号#!21
を介してレジスタ3に格納する。
第31!行サイクルでは、桁位置指示カウンタ8で示さ
れるレジスタ3の1桁を演舞器6の入力に乗せる。定数
生成回路7Fi、Oを生成し、演算器6のもう一方の入
力に乗せる。演算器6け、加算動作を行い、その結果を
信号線加に出力する。すなわち、信号線26には、レジ
スタ3の桁位置指示カウンタ8で示される桁の内容がそ
の11出力される。
第4実行サイクルは演算サイクルである。レジスタlお
よびレジスタ2の内容は、それぞれ信号[31,32を
介して演算器5に入力され、加算が行われる。結果は、
信号@Iを介してレジスタlに書き込まれる。同時に桁
位置指示カウンタ8により示されたレジスタ3の中の1
桁が、演算器6に入力される。演算器6および定数生成
回路)によ秒、この値から1が城しられ、その結果は信
号線5を介して、ふたたびレジスタ3の中の桁位置指示
カウンタ8で示される桁に挿入される。
第5夷行サイクルは、求まった積の1桁をレジスタ3に
格納するサイクルである。レジスタl内の下位の1桁け
、信号#33を介して演算器6に入力され、定数生成回
路7により生成された0と加算が行われ、その結果は、
信号線δを介してレジスタ3の中の桁位置指示カウンタ
8で示される桁に挿入される。その後、桁位随指示カウ
ンタはl減じられ、次に処理すべき桁を指示する。
第6実行サイクルは、求まった積をメモlJ9に11き
込むサイクルである。レジスタ3の内容は信号線36を
介し、メモリ9内のアドレス生成器lOにより生成され
たアドレスで示される位置に書き込まれる。
次に具体例によね動作を詳細に説明する。第2図は第1
図の演算処理1111で(1002)X(0004)を
実行する時の、前述の実行サイクルの流れと、レジスタ
l、2.3の内容を示したものである。
演算に先立ち、中間結果格納レジスタlは、全桁が0に
設定されていなければならない。これは、シフタ4ある
いは演算器50入力を強制的に0とし、その値をレジス
タlKNき込むことにより容易に得られる。
最初に1制御(ロ)路13/fiメモリ9およびアドレ
ス生成器10を制御し、前記第1実行サイクルを実行す
る。これにより、レジスタ3には被乗数(1002)が
格納される。次に、第2実行サイクルが□ 起動され、
乗数(0004)がレジスタ2に格納される。つづいて
、第3実行サイクルが起動され、レジスタ3内の最下位
桁が演算器6を通して信号線26に乗せられる。制御回
路13は、この信号線あの値がOかどうかで、次に第4
実行サイクルを行うかどうかを決定する。第2図の例で
は、信号線26の値が2″であるので第4実行サイクル
が起動される。第4実行サイクルは、他号線26が0と
なるまで、制御1回路13により、連続して実行される
信号線にが0となると、第5実行サイクルが実行され、
レジスタlの蝦下位に求まった積の1桁をレジスタ3に
転送し、レジスタlを1桁分右にシフトする。その後、
再び第3実行サイクルが実行される。第2図の例では、
レジスタ3の2桁目が0であるので、信号@にはOとな
り、今#tは第5夾行サイクルが起動される。以後、レ
ジスタ3内の各々の桁について同様の動作が繰り返され
る。
レジスタ3のすべての桁についての演算が終了すると、
楕がレジスタ3に求まっているので、第6奥行サイクル
が起動され、メモリ10に積が書き込まれる。もし、被
乗数がレジスタ3に収まらない長さを持っているならば
、被乗数の残りをメモリ9から読み出すべく、第1実行
サイクルが起動され、以後、新しくレジスタ3に取り込
まれた被乗数についても、同様の動作が繰り返される。
以ト、従来のやり方は、被乗数の桁の値がOであっても
、0を検出するサイクルと求1つた積を1桁転送するサ
イクルが心壁である。演算において、被乗数中に0が現
わわることに多々あり、上記従来のやり方は性能向−ヒ
の点で開明がある。
本発明の目的とするところは、上記の如き従来の間頂点
を除去するものであり、24化10a数の乗算を行う時
、被乗数の0の柘およびその桁数を検出することにより
、Oの桁の演算をより高速に行うという効果を有する演
算処理装置を提供することドある。
しかして、本発明の特徴とするところは、演算の途中で
、被乗数の任意の位磐からOの桁およびその桁数を検出
し、その桁数により中間結果をシフトすることによって
、被乗数中のOの術に伴う積をより高速に求めるもので
ある。
次に本発明の一実施例につき図面を用いて詳細に説明す
る。
第3図は本発明の一実施例の構成図である。第3図にお
いて、レジスタ3の出力は、信号11s38を介して0
桁検出回路11に接続されている。さらに、桁位1Ii
j指示カウンタ8#−i、信号線39を通してO桁横出
回路11に接続されている。0桁検出回路11は、桁位
置指示カウンタ8により示されたレジスタ3の桁にOが
あるかどうかを示す信号を、信号@40により制御−路
13に送る。同時に、OVr@出回路11は、連続した
Oの桁の桁数を信号#41により制御回路13に送る。
これら以外の構成は第1図と則しである。
本演算処理装置のt#徴は、0桁検出画路11により、
Oの1肴が連続している場合に従来の第3実行サイクル
が不要となったことで、動作は、この従来の第3実行サ
イクルを除いた次の5つの実行サイクル4cより行われ
る。即ち、第1実行サイクルはメモリ9からの被乗数の
読み田しである。第2実行サイクルはメモリ9からの乗
数の読み出しである。次に、友だちに第4実行サイクル
の演算サイクルに移り、演算器5によるレジスタlおよ
びレジスタ2の加算、および演算器6によるレジスタ3
内の1桁Off#、mが行われる。第5実行サイクルは
、求まった積の1桁をレジスタlの下位からレジスタ3
に転送するサイクルである。第6実行サイクルは、レジ
スタ3の中の求まった積をメモリ10Vri書き込むサ
イクルである。
次に具体例により、本演算処理装置の動作を説明する。
第4図Fi(1002)X(0004)を実行する時の
、上記実行サイクルの流れと、レジスタl、2.3の自
答な示したものである。
演算に先立ち、中間結果格納レジスタlは、全桁が0に
設定されている。最初に、制御(9)路13はメモリ9
およびアドレス生成器10を?Ii制御して、前記第1
実行サイクルを実行する。これにより、レジスタ3には
、被乗数が格納される。次に第2実行サイクルが起動さ
れ、乗数がレジスタ2に格納される。
次に、0桁検出回路11により、桁位置指示カウンタ8
により示された桁がOかどうかを検出し、もし、0であ
る桁が存在すれば、第5実行サイクルが行われ、0であ
る桁が存在しなければ、第4実竹サイクルが行われる。
第4図の例では、最初、桁位置指示カウンタ8はレジス
タ3の鍛右端の桁を示しており、この場合、値が2”で
あるので、第4実行サイクルが起動される。第4実行サ
イクルは、信号線あが0となるまで、制御回路13によ
^連続して実行される。
信号−にが0となると、第5実行サイクルが実行され、
レジスタlの蚊下位に求まった積の1桁をレジスタ3に
転送し、レジスタlを1桁分右にシフトする。
その後、再びO桁検出卸路11により、次に第4実行サ
イクルを実行するか第5実行サイクルを実行するかが決
定される。第4図の例では、桁位置指示カウンタ8Fi
、レジスタ3の右から2番目の桁を示しており、この桁
および次の桁が0である。
この結果は、信号線40ニよって0桁が存在することが
、父、信号線41によってその0術数が制御回路13に
送出される。制御回路は、信号@40によって第5サイ
クルを実行し、又、信号[41により、第5サイクルを
連続して何サイクル実行するかを決める。第4図の例で
は、信号線41により0桁の数″2″が送出されるので
、第5サイクルが2サイクル連続して実行される。
以後、レジスタ3内の各桁について、同様の動作が峰り
返される。
レジスタ3内の、すべての桁についての演算が終了する
と、積がレジスタ3に求まっているので、第6実行サイ
クルが起動され、メモ1月0に積が壷き込まれる。その
後、もし被乗数がレジスタ3に収まらない長さを持って
いるならば、被乗数の残りをメモリlOから読み出すべ
く、第1実行サイクルが起動され、以後新しくレジスタ
3に取り込まれた被乗数についても、同様の動作が、繰
り返される。
第2図と第4図を比較することにより明らかなように、
第3図の如くO桁検出回路11を持つことにより、0を
検出するサイクル(前記、第3実行サイクル)をそれぞ
れの桁ごとに実行する必要がなくなり、被乗数KOを含
む時の乗算を高速に行うことができる。
第5図は、第3図中のO桁検出回路11の具体的構成例
を行したものである。レジスタ3および桁位置指示カウ
ンタ8は、第3図で説明したものと同じである。第5図
では、レジスタ3は4桁分の幅を持っているとしたが、
一般にけ4桁より多くても少くてもよい。桁位置指示カ
ウンタ8は、レジスタ3の4桁分の桁位置を指定できる
ように2ビツトの幅を持っている。この桁位置指示カウ
ンタ8の幅も、レジスタ3の幅と同様に任意である。
第6図は、第5図の例での桁位置カウンタ8の内容とレ
ジスタ3の桁位置との対応を示したものである。第6図
ではレジスタ3の左の桁から順に(00)(01)(t
o)(11)として表わしている。この表現方法は、レ
ジスタ3の桁位置を明確に決めることのできるコードで
あれば、どのようなコードでもよい。
第5図に喋り、レジスタ3け信号線38を介し、O検出
回路9〜53に接続される。0検出回路関〜53は各桁
ごとに0を検出し、もし、その桁が全てOであれば“t
”を、そうでなければ“θ″を、信号#72〜75に出
力する。NOTゲート55.56Fi、それぞれ、信号
線72 、73の否定をとり、信号線(資)。
81に出力する。
一方、桁位置指示カウンタ8は、信号@39を介してデ
コーダ54に接続されている。デコーダ54は、デコー
ド結果を信号線76〜79に出力する。第6図には、デ
コーダ54の動作も示されている。即ち、第6図では、
デコーダの入力なりoXblとし、出力を’16 yl
 )’1 %としている。yONysは、それぞれ第5
図中の信号線76〜79に対応している。第6図に示す
ように、デコーダ54Fi %入力(00)であれば)
’OK1を、(01)であればylに1を、(10)で
あればysl(ll)であればysに、それぞれlを出
力する。
第5図の信号線72〜81は、ANDゲート57〜67
およびORゲート68〜71でIII成されるゲート□
群に入力される。これらのゲート群は、信号線40およ
び信号1s41を出力する。信号#i!40および41
け743図で説明したものと同じである。このうち、信
号線41け、Oである桁の数を示すため、2本の信号J
PI42および43で構成されている。第5図の例では
、レジスタ3の幅を4桁としているので、連続し九〇の
桁の数を表現するには2ビツトあれば十分であるが、も
しレジスタ30幅が4桁より大きい時には、信号@41
は3本、あるいは、それより多くの信号線により構成さ
れる。
第7図は、第5図で示した0桁検出回路の動作を詳しく
説明した図である。第7図では、桁位置指示カウンタ8
をbobt、第5図の信号線72〜75をXOXI X
I XI、信号線41をco ct、信号線40をdと
して表現している。bOblが(00)のとき(y。
=1)、)Coが0であれば、乗数と中間結果の加算サ
イクルが必要であるので、dけOが出力される。
XOが1であれば、Oの桁が1桁存在するわけでめるか
ら、COClには(00)、d KF’11が出力され
る。bo blが(Ol)のとき(y1=1)、X□が
0であれば、乗数と中間結果の加算サイクルが必要であ
るので、dにはOが出力される。XiがlでXOがOの
ときには、0の桁が1桁存在するので、Co C1には
(00)、d[はlが出力される。xlがlでXOもl
であれば、0の桁が2桁存在するので、Co C1には
(Ol)が、dにはlが出力される。bo  bxが(
t O) (y、=t)(11)(y、=1)の場合に
も、同機に、0の桁が存在する時には、d[は1、存在
しない時には、dには0が出力され、Oの桁が存在する
時、co clticけ、1桁が0のときは(00)、
連続した2桁が00ときは(Ol)、連続した3桁が0
のときは(10)、連続した4桁が00ときには(11
)が出力される。
これらの条件はANDゲート57〜67、ORゲート6
8〜71でとられる。
このようにして、出力された信号IIj14oおよび4
1の状態を用い、被乗数の0桁の画数だけ、前記第5東
行サイクルを実行することにより、被乗数に0の桁を含
む場合の24化10進数の乗算を高速に実行することの
できる演算処理装置を実現できる。
第8図は0桁検出回路の他の具体的構成例である。第8
図も第5図と同様に、レジスタ3が4桁、桁位置検出回
路8が2ビツトの場合について示しである。第8図中、
レジスタ3、桁位置指示カウンタ8、信号$38〜39
.0検出回路50〜53、デコーダ54、信号@72〜
75および信号線76〜79は、第5図で説明したもの
と同じである。ANDゲート82〜88およびORゲー
ト89は、信号線72〜75および信号@76〜79を
入力として、レジスタ3の中にOV′Tが存在したかど
うかを示す信号を信号線40に出力する。0の桁の数を
示す信号@41は、直接、 。
桁位置指示カウンタの出力に接続された信号fs90〜
91により構成される。
第9図は、第8図で示したO桁検出回路の動作を詳しく
説明した図である。bo bl、 xo−xs、c。
CI、 dの意味は、第7図と同じである。bo bl
が(00)のときけ、xoが1であれば、COC1には
(00)が、d[けlが出力される。xoρElでなけ
れば、d[はOが出力される。bOblか(Ol)のと
きは、XOXIがともに1のとき、COClには(Ol
)が、dにはlが出力される。それ以外のときにt−i
、dKは0が出力される。bo bxが(10)のとき
には、XOXI XIがともに1のと睡、Co C1に
は(10)が、d[はlが出力される。
それ以外のときKは、dには0が出力さt″Lる。b。
blが(] l )のときけ、XOXI XI XIl
がすべて1のと負、Co C1には(1,1)が、dK
は1が出力される。それ以外のときには、dVCけ、0
が出力される。
第8図00桁検出回路は、第5図に示すO桁検出回路と
け異なり、桁位置指示カウンタ8の示す桁から、左側の
桁がすべて0の時だけ、イぎ号騨40が1となり、信号
#41に、その時のOの桁の桁数が出力される。したが
って、前記第3実行サイクルを実行せす、第5サイクル
の連続として実行できるのは、レジスタ3の上位の桁に
Oが連続している場合である。一般には、被乗数の上位
に0桁が連続している場合が多いので、第8図の実施例
でも、十分な効果を得ることができる。
以ヒ、実施例では、中間結果格納レジスタlの下位をレ
ジスタ3に転送する時に中いる演算器6の幅は、1桁と
して説明したが、この幅は、2桁でもよいし、あるいは
、もつと大きくてもよい。
この幅を大きくすると、レジスタlからレジスタ3へ積
を転送するのに要するサイクルが少なくてすみ、被乗数
に0が多数連続している場合には、より高速に演算が行
える。
fた、実施例では、被乗数の格納と、求まった噴の格納
を同じレジスタ3で行ったが、別々のレジスタで構成し
てもよい。また、演算サイクルで、被乗数の1桁から1
を減算する時に使用する演算器と、中間結果格納レジス
タlから、求まった積をレジスタ3へ転送する経路を演
舞器6で共有化しているが、それぞれ別に構成してもよ
い。
以上に述べたように、本発明にあたっては、被乗数の中
の0の桁、および、0の桁の数を検出することにより、
その桁数分だけ、中間結果格納レジスタから檀を取り出
すサイクルを連続させることができ、被乗数の中のOの
桁の演算を高速に実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の2進化101愼数の乗算を行う演算処f
JM装置のブロック図、第2図は第111[よる動作例
を説明する図、第3図は本発明の一実施例を示す図、第
4図は第3図による動作例を説明する図、第5図は第3
図における0桁検出回路の具体的(ロ)略図、第6図お
よび第7図は第5図の動作を説明するための図、第8図
は第3図における0桁検出回路の他の具体的回路図、第
9図は第8図の動作を説明するための図である。 l・・・中関結竪レジスタ、2・・・乗数レジスタ、3
・・・被乗数レジスタ、4・・・シフタ、5・・・演算
器、6・・・演舞器、7・・・定数生成回路、8・・・
桁位置指示カウンタ、9・・・メモリ、1o・・・アド
レス生成器、11・・・0桁検出回路、12・・・0検
出回路、13・・・制御(ロ)路。 代flA、#″士  薄 1)利 幸ぶ)−5′ 牙1図 第2図 実行4f4フル  し−/゛ス91   Lジメタ2 
 レシス?5(リ  l    レコロシロ ロココロ
ロ []]コLロ畦瀕込辻(2)Z   IIl団7謬
う11東−流H!(3ν3  グロi匿I困ロコI <4)  4−  ロ罰I回I1ロiア(5λ 仝  
同mロI70穿て <l) If圀?d (7)3   ロ罰■ロI70引I (8)5   同Iコロロ羽区7 (?) 3  ロ罰a匿I70罰I 、/の  夕    巨]ワ[司 ロ弓ワ戸ロ 171
0口(//)  3   ロアIi口]I (tz)+@0匹I匡口pQη1 <B)  5   区7区707 (’4)6@ΣjΣ=?[iと][鷹
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[j二!コロ   四[j[?コロ(z)   5  
  口【コ[互コロ   ロ【!二dコ1   [こ+
1日(7)    !;     q多丁?コロ   
匹[)=iミコ   しヨ互コEFE](わ   4−
     し[j=iコ1   しiν;口   [Σ
)二1j](9)   5    匹1層=?コロ  
 bd    ti口?■](lリ  t     m
   m   M$8工t)10へlり二Ij:艷1−
1・牙5図 一□−−−−2 牙6図 3t′7図 18図 牙9図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. l、被乗数を格納するレジスタと、乗数を格納するレジ
    スタと、中間結果を格納するレジスタと、前記乗数を格
    納するレジスタの内容と前記中間結果を格納するレジス
    タの内容を演算する演算器と、前記中間結果を格納する
    レジスタの内容をシフトするシックと、前記被乗数を格
    納するレジスタの任意の桁を選択して演算する演算器と
    、骸演算器の出力が所定値になるまで、骸当桁に対する
    前記乗数格納レジスタと中間結果格納レジスタの内容な
    mb返し演算せしめる制御(ロ)路とを有し、2進化1
    0進数の乗算を加算あるいは減算を繰り返すととKより
    行う演算処理鋏fllにおいて、前記被乗数格納レジス
    タの00桁を検出する0桁検出回路を設け、骸0桁検出
    回路によits乗数の00桁とその桁数を検出し、紬記
    制御回路は、その桁数だけ前記中間結果格納レジスタの
    内容を前記シフタにより77トしつつ、中間結果から積
    の値を求める制御を行うことを%微とする演算処理装置
JP18931181A 1981-11-27 1981-11-27 演算処理装置 Granted JPS5892037A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18931181A JPS5892037A (ja) 1981-11-27 1981-11-27 演算処理装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6479567B1 (en) 2000-03-03 2002-11-12 Ashland Inc. Furan no-bake foundry binders and their use

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5569850A (en) * 1978-11-22 1980-05-26 Toshiba Corp Decimal multiplication system

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