JPS61118835A - ハ−ドウエア除算器 - Google Patents
ハ−ドウエア除算器Info
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- JPS61118835A JPS61118835A JP59240206A JP24020684A JPS61118835A JP S61118835 A JPS61118835 A JP S61118835A JP 59240206 A JP59240206 A JP 59240206A JP 24020684 A JP24020684 A JP 24020684A JP S61118835 A JPS61118835 A JP S61118835A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- quotient
- dividend
- sign bit
- divisor
- remainder
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
- G06F7/38—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
- G06F7/48—Methods 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
- G06F7/52—Multiplying; Dividing
- G06F7/535—Dividing only
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2207/00—Indexing scheme relating to methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
- G06F2207/535—Indexing scheme relating to groups G06F7/535 - G06F7/5375
- G06F2207/5354—Using table lookup, e.g. for digit selection in division by digit recurrence
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、除算をハードウェアにより高運に実施する
ハードウェア除算器−関するもので、例えば・!ターン
認識、技術計算およびレーダ機器等に広く使用されるも
のである。
ハードウェア除算器−関するもので、例えば・!ターン
認識、技術計算およびレーダ機器等に広く使用されるも
のである。
近時、並列乗算器がLSI化され、製品化されている。
この並列乗算器は高速演算が可能であす、ハターン認識
装置やミニコンピユータ、犬、中形計算機等に使用され
ている。
装置やミニコンピユータ、犬、中形計算機等に使用され
ている。
これに対して、除算は計算手順が複雑であり、ハードウ
ェアのみによって構成することが困難であった。このた
め、従来ではマイクロプログラム(制御プログラム)を
用いた繰返し演算により除算を実行するのが一般的であ
った。しかし、このようなマイクログロダラム方式によ
る除算は計算時間が長くなシ、剰余、商の補正を行なう
場合には大変な計算時間を必要とする欠点がある。
ェアのみによって構成することが困難であった。このた
め、従来ではマイクロプログラム(制御プログラム)を
用いた繰返し演算により除算を実行するのが一般的であ
った。しかし、このようなマイクログロダラム方式によ
る除算は計算時間が長くなシ、剰余、商の補正を行なう
場合には大変な計算時間を必要とする欠点がある。
また、ハードウェア的に除算を行なう回路としては、例
えばフェアチャイルド社の54F/74F559 (乗
除算器)があるが、これは並列回路ではないため、動作
速度が16ビツト時で1.2〜1.6μm程度であシ、
要求を満たすものではなかった。
えばフェアチャイルド社の54F/74F559 (乗
除算器)があるが、これは並列回路ではないため、動作
速度が16ビツト時で1.2〜1.6μm程度であシ、
要求を満たすものではなかった。
この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、除算を高 :速に実行で
き、且つ剰余および商の符号の補正も可能なハードウェ
ア除算器を提供することである。
その目的とするところは、除算を高 :速に実行で
き、且つ剰余および商の符号の補正も可能なハードウェ
ア除算器を提供することである。
すなわち、この発明においては、上記の目的を達成する
ために、引き放し法を用いて加減算および左シフトの演
算をn段繰返すことにより除算を実行し、これによって
得られた商を除数と被除数の符号ビットに基づいて補正
するとともに、最終部分剰余の符号を被除数の符号ビッ
トと同符号に補正するようにしたものである。
ために、引き放し法を用いて加減算および左シフトの演
算をn段繰返すことにより除算を実行し、これによって
得られた商を除数と被除数の符号ビットに基づいて補正
するとともに、最終部分剰余の符号を被除数の符号ビッ
トと同符号に補正するようにしたものである。
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第1図における除算器11には、N + nビッ
トからなる被乗数XおよびNビットの除数Yがそれぞれ
供給され、この除算器11からはnビットの商Q′、1
ビツトのオーバーフローOF、およびNビットの剰余R
′が出力される。上記商Q′は、商補正回路QCに供給
されて符号の補正が行なわれ、この商補正回路QCから
補正された商Qを得る。また、上記剰余R′は剰余補正
回路RCに供給されて符号の補正が行なわれ、この剰余
補正回路RCから補正された剰余Ri得るようにして成
る。
する。第1図における除算器11には、N + nビッ
トからなる被乗数XおよびNビットの除数Yがそれぞれ
供給され、この除算器11からはnビットの商Q′、1
ビツトのオーバーフローOF、およびNビットの剰余R
′が出力される。上記商Q′は、商補正回路QCに供給
されて符号の補正が行なわれ、この商補正回路QCから
補正された商Qを得る。また、上記剰余R′は剰余補正
回路RCに供給されて符号の補正が行なわれ、この剰余
補正回路RCから補正された剰余Ri得るようにして成
る。
前記乗算器11は、第2図(、)に示すような一般的な
Nビットの並列加算器12を複数個用いて構成されるも
のである。この並列加減算器12はNビットの被除数入
力端A1およびNビ、トの除数入力端B、1ビットの動
作指令入力端I、Nビットの演算出力端Σ、演算出力端
Σの最上位ビットと同一の信号が出力される除算オーバ
ーフロー出力端Cから構成されており、動作指令入力端
Iに供給される信号に応じて、同図(b)に示す如く加
算動作、あるいは減算動作が行われるようになっている
。
Nビットの並列加算器12を複数個用いて構成されるも
のである。この並列加減算器12はNビットの被除数入
力端A1およびNビ、トの除数入力端B、1ビットの動
作指令入力端I、Nビットの演算出力端Σ、演算出力端
Σの最上位ビットと同一の信号が出力される除算オーバ
ーフロー出力端Cから構成されており、動作指令入力端
Iに供給される信号に応じて、同図(b)に示す如く加
算動作、あるいは減算動作が行われるようになっている
。
第3図は上記並列加減算器12をn + 1個用いて、
第1図に示した除算器11を構成したものである。即ち
、第1段目の並列加減算器12、の入力端A工にはN
+ nビットの被除数のうち、上位Nビットが供給され
る。この被除数のうち、下位nビットは第2段目の並列
加減算器12□〜第n + 1段目の並列加減算器”n
−Hの入力端A、。〜An+1oにそれぞれ対応して1
ビツトづつ供給される。また、第1段目〜第n + 1
段目の並列加減算器12.〜” n+1の入力端B1〜
Bn+1にはNビットからなる除数が供給される。
第1図に示した除算器11を構成したものである。即ち
、第1段目の並列加減算器12、の入力端A工にはN
+ nビットの被除数のうち、上位Nビットが供給され
る。この被除数のうち、下位nビットは第2段目の並列
加減算器12□〜第n + 1段目の並列加減算器”n
−Hの入力端A、。〜An+1oにそれぞれ対応して1
ビツトづつ供給される。また、第1段目〜第n + 1
段目の並列加減算器12.〜” n+1の入力端B1〜
Bn+1にはNビットからなる除数が供給される。
さらに、第1段目〜第n段目の並列加減算器121〜1
2nにおける各出力端Σ1〜Σ0から出力される演算結
果(部分剰余)のうち下位N−1ビツトはそれぞれ次段
12□〜”n+1の入力端A!〜An+1に供給される
。また、第n + 1段目の並列加減算器” n+1に
おける出力端Σn+1からは剰余が出力される。さらに
、各並列加減算器121〜” n+1における除算オー
バーフロー出力端C1〜Cn+、の出力信号はそれぞれ
インバータ回路13.〜13n+、を介して取出され、
このイン・々−タ回路131〜13n+1の出力信号Q
a〜Q のうち、Q1〜Qnは商となっている。
2nにおける各出力端Σ1〜Σ0から出力される演算結
果(部分剰余)のうち下位N−1ビツトはそれぞれ次段
12□〜”n+1の入力端A!〜An+1に供給される
。また、第n + 1段目の並列加減算器” n+1に
おける出力端Σn+1からは剰余が出力される。さらに
、各並列加減算器121〜” n+1における除算オー
バーフロー出力端C1〜Cn+、の出力信号はそれぞれ
インバータ回路13.〜13n+、を介して取出され、
このイン・々−タ回路131〜13n+1の出力信号Q
a〜Q のうち、Q1〜Qnは商となっている。
また、除算オーバーフロー出力端C8〜Cn+1のうち
、C1〜Cnの出力信号はそれぞれ次段の動作指令入力
端12〜If&+1に動作指令信号として供給される。
、C1〜Cnの出力信号はそれぞれ次段の動作指令入力
端12〜If&+1に動作指令信号として供給される。
上記構成において、1段目の並列加減算器121では動
作指令入力端工、に供給される゛°O#信号に応じてA
、−B1なる演算が実行される。
作指令入力端工、に供給される゛°O#信号に応じてA
、−B1なる演算が実行される。
この演算結果のうち、N−1ビツトは出力端Σ1から次
段の入力端A、に供給され、除算オーバーフロー出力端
C1より出力される出力端Σ。
段の入力端A、に供給され、除算オーバーフロー出力端
C1より出力される出力端Σ。
の最上位ビットに対応する信号はインバータ回路131
を介して出力されるとともに、次段の動作指令入力端I
、に供給される。第2段目の並列加減算器12!ではこ
の動作指令入力端工。
を介して出力されるとともに、次段の動作指令入力端I
、に供給される。第2段目の並列加減算器12!ではこ
の動作指令入力端工。
に供給された信号に応じてA、の最下位に被除数nピ°
ットのうちの最上位ビットA2゜を付加したA、A、。
ットのうちの最上位ビットA2゜を付加したA、A、。
に対してA、A、。−B!あるいはA、A、。十B、な
る演算が行われ、インバータ回路13.を介して商Q1
、および出力端Σ。
る演算が行われ、インバータ回路13.を介して商Q1
、および出力端Σ。
より演算結果、除算オーバーフロー出力端Σ。
より次の動作指令信号が出力される。このうち、演算結
果および動作指令信号は次段の並列加減 ・算器
123に供給され、同様に演算が実行される。このよう
にして、各インバータ回路13゜〜”n+1からは商Q
1〜Qnが出力され、第n + 1段目の並列加減算器
”n+1における除算オーバーフロー出力端CおよびΣ
n+、からはNビットn+1 の剰余が出力される。なお、この剰余のうち、除算オー
バーフロー出力端Cn+、は符号ビットとして作用する
。
果および動作指令信号は次段の並列加減 ・算器
123に供給され、同様に演算が実行される。このよう
にして、各インバータ回路13゜〜”n+1からは商Q
1〜Qnが出力され、第n + 1段目の並列加減算器
”n+1における除算オーバーフロー出力端CおよびΣ
n+、からはNビットn+1 の剰余が出力される。なお、この剰余のうち、除算オー
バーフロー出力端Cn+、は符号ビットとして作用する
。
第4図(、)は、前記第1図における商補正回路QCの
構成例を示している。エクスクル−シブオア回路14の
2つの入力端には、被除数Xの符号ビット(最上位ビッ
ト)Xo、および除数Xの符号ビット(最上位ピッ))
Xoの信号がそれぞれ供給される。このエクスクル−シ
ブオア回路14の出力は、前記除算器11から出力され
る商Q′が入力される加算器150入力端Cに供給され
る。そして、この加算器15から補正された商Qを得る
ようにして成る。
構成例を示している。エクスクル−シブオア回路14の
2つの入力端には、被除数Xの符号ビット(最上位ビッ
ト)Xo、および除数Xの符号ビット(最上位ピッ))
Xoの信号がそれぞれ供給される。このエクスクル−シ
ブオア回路14の出力は、前記除算器11から出力され
る商Q′が入力される加算器150入力端Cに供給され
る。そして、この加算器15から補正された商Qを得る
ようにして成る。
上記加算器15は、被除数Xと除数Yの符号が異なる場
合のみ商Q′の最下位ピッ) (LSB)に1を加算し
て補正出力Qを得、それ以外は除算器11から出力され
た商Q′をそのまま商Qとして出力する。これによって
、商Q′の符号の補正が行なわれる。上述した動作を第
4図(b)に一括して示す。
合のみ商Q′の最下位ピッ) (LSB)に1を加算し
て補正出力Qを得、それ以外は除算器11から出力され
た商Q′をそのまま商Qとして出力する。これによって
、商Q′の符号の補正が行なわれる。上述した動作を第
4図(b)に一括して示す。
第5図(、)は、前記第1図における剰余補正回路RC
の構成例を示している。すなわち、加減算器16の入力
端aには最終部分剰余R′が1.入力端すには除数Yが
それぞれ供給される。また、この加減算器16の入力端
C□には被除数Xの符号ビットX0が、入力端C8には
最終部分剰余R′の符号ピッ) R/。の信号がそれぞ
れ供給される。そして、加減算器16により、最終部分
剰余R′の符号は、被除数Xの符号と同符号に補正され
る。この動作を第5図(b)に一括して示す。
の構成例を示している。すなわち、加減算器16の入力
端aには最終部分剰余R′が1.入力端すには除数Yが
それぞれ供給される。また、この加減算器16の入力端
C□には被除数Xの符号ビットX0が、入力端C8には
最終部分剰余R′の符号ピッ) R/。の信号がそれぞ
れ供給される。そして、加減算器16により、最終部分
剰余R′の符号は、被除数Xの符号と同符号に補正され
る。この動作を第5図(b)に一括して示す。
なお、上記第5図(、)における被除数Xの符号ビット
X0に代えて、例えば除数Yの符号ビットY0を入力し
、除数Yの符号ビットへ0″(または“1#)を入力す
ると剰余を常に正(または負)に補正できる。また、除
算を実行し割シ切れない場合の剰余の符号は数通り考え
られるが、被除数Xの符号に合わせるのが自然であシ一
般的であるので、ここではこれを採用した。さらに、第
6図に示す如く前記第1図における商補正回路QC(あ
るいは剰余補正回路RC)の出力をレジスタ17に一時
記憶し、このレジスタ17から商Q(あるいは剰余R)
を得るようにしても良い。
X0に代えて、例えば除数Yの符号ビットY0を入力し
、除数Yの符号ビットへ0″(または“1#)を入力す
ると剰余を常に正(または負)に補正できる。また、除
算を実行し割シ切れない場合の剰余の符号は数通り考え
られるが、被除数Xの符号に合わせるのが自然であシ一
般的であるので、ここではこれを採用した。さらに、第
6図に示す如く前記第1図における商補正回路QC(あ
るいは剰余補正回路RC)の出力をレジスタ17に一時
記憶し、このレジスタ17から商Q(あるいは剰余R)
を得るようにしても良い。
このような構成によれば、従来はマイクロプログラム方
式で行なっていた除算をハードウェア化したことにより
、演算速度を従来の1/10〜1150に短縮すること
ができる。従って、このハードウェア除算器を例えば・
!ターン認識装置における規準化、座標計算等を行なう
演算回路に適用すれば、計算時間を大幅に短縮できる。
式で行なっていた除算をハードウェア化したことにより
、演算速度を従来の1/10〜1150に短縮すること
ができる。従って、このハードウェア除算器を例えば・
!ターン認識装置における規準化、座標計算等を行なう
演算回路に適用すれば、計算時間を大幅に短縮できる。
この際、商、剰余の符号の補正を考慮する必要もない。
また、このハードウェア除算器はLSI化に適しておシ
、LSI化することにより動作速度の向上も図ることが
できる。
、LSI化することにより動作速度の向上も図ることが
できる。
第1図はこの発明の一実施例に係わるハードウェア除算
器の概略構成を示すブロック図、第2図および第3図は
それぞれ上記第1図におけるハードウェア除算器の構成
を説明するための図、第4図は上記第1図における商補
正回路を具体的に説明するだめの図、第5図は上記第1
図における剰余補正回路を具体的に説明するための図、
第6図はこの発明の他の実施例を説明するための図であ
る。 1ノ・・・除算器、121〜”n+1・・・並列加減算
器、13□〜13n+、・・・インバータ回路、14・
・・エクスクル−シブオア回路、15・・・加算器、1
6・・・加減算器、X・・・被除数、Y・・・除数〜Q
・・・商、R・・・剰余。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦1m1 ffi2図 (a) (b)第3図 ;PIl斥牧。
器の概略構成を示すブロック図、第2図および第3図は
それぞれ上記第1図におけるハードウェア除算器の構成
を説明するための図、第4図は上記第1図における商補
正回路を具体的に説明するだめの図、第5図は上記第1
図における剰余補正回路を具体的に説明するための図、
第6図はこの発明の他の実施例を説明するための図であ
る。 1ノ・・・除算器、121〜”n+1・・・並列加減算
器、13□〜13n+、・・・インバータ回路、14・
・・エクスクル−シブオア回路、15・・・加算器、1
6・・・加減算器、X・・・被除数、Y・・・除数〜Q
・・・商、R・・・剰余。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦1m1 ffi2図 (a) (b)第3図 ;PIl斥牧。
Claims (4)
- (1)被除数の上位Nビットおよび除数Nビットが供給
され動作指令信号に応じてこれらの部分剰余を求めると
ともに、次段の動作指令信号を出力する第1段目の並列
加減算手段と、前段の部分剰余および動作指令信号がそ
れぞれ供給され各部分剰余に被除数の下位nビットのう
ち対応するビットを付加して前記除数との間で前記動作
指令信号に応じて部分剰余を求めるとともに、次段の動
作指令信号を出力する第2乃至第n+1段目の並列加減
算手段と、これら第2段目乃至第n+1段目の並列加減
算手段より出力される動作指令信号より商を求める手段
と、この商を求める手段から得られる商を除数の符号ビ
ットと被除数の符号ビットとに基づいて補正する商補正
手段と、前記n+1段目の並列加減算手段から得られる
剰余の符号ビットを被除数の符号ビットと同符号に補正
する剰余補正手段とを具備することを特徴とするハード
ウェア除算器。 - (2)前記商を求める手段は、インバータ回路から成る
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のハードウ
ェア除算器。 - (3)前記商補正手段は、除数の符号ビットと被除数の
符号ビットの信号とが供給されるエクスクルーシブオア
回路と、このエクスクルーシブオア回路の出力および前
記第2乃至第n+1段目の並列加減算手段から得られた
商が入力される加算器とから成り、除数の符号ビットと
被除数の符号ビットとが不一致のときに前記第2乃至第
n+1段目の並列加減算手段から得られる商に1を加算
して補正出力を得、一致したときは前記第2乃至第n+
1段目の並列加減算手段から得られる商をそのまま補正
出力として得ることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のハードウェア除算器。 - (4)前記剰余補正手段は、前記n+1段目の並列加減
算手段から得られる最終部分剰余および除数が入力され
、被除数の符号ビットおよび上記最終部分剰余の符号ビ
ットの信号で制御される加減算器から成り、この加減算
器によって最終部分剰余の符号ビットを被除数の符号ビ
ットと同符号に補正して出力を得ることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載のハードウェア除算器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59240206A JPS61118835A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | ハ−ドウエア除算器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59240206A JPS61118835A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | ハ−ドウエア除算器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61118835A true JPS61118835A (ja) | 1986-06-06 |
Family
ID=17056028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59240206A Pending JPS61118835A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | ハ−ドウエア除算器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61118835A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6232536A (ja) * | 1985-08-06 | 1987-02-12 | Fujitsu Ltd | 符号付2進除算の結果補正と異常検出方式 |
JPS63305424A (ja) * | 1987-06-05 | 1988-12-13 | Pioneer Electronic Corp | デジタル除算器 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5010933A (ja) * | 1973-05-28 | 1975-02-04 | ||
JPS58129655A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-02 | Toshiro Kutsuwa | 並列除算の高速化方式 |
-
1984
- 1984-11-14 JP JP59240206A patent/JPS61118835A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5010933A (ja) * | 1973-05-28 | 1975-02-04 | ||
JPS58129655A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-02 | Toshiro Kutsuwa | 並列除算の高速化方式 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6232536A (ja) * | 1985-08-06 | 1987-02-12 | Fujitsu Ltd | 符号付2進除算の結果補正と異常検出方式 |
JPH0426495B2 (ja) * | 1985-08-06 | 1992-05-07 | Fujitsu Ltd | |
JPS63305424A (ja) * | 1987-06-05 | 1988-12-13 | Pioneer Electronic Corp | デジタル除算器 |
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