JPS61118835A - ハ−ドウエア除算器 - Google Patents

ハ−ドウエア除算器

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Publication number
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
Authority
JP
Japan
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quotient
dividend
sign bit
divisor
remainder
Prior art date
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Pending
Application number
JP59240206A
Other languages
English (en)
Inventor
Takayuki Ozaki
孝幸 尾崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP59240206A priority Critical patent/JPS61118835A/ja
Publication of JPS61118835A publication Critical patent/JPS61118835A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • 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
    • G06F7/535Dividing only
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2207/00Indexing scheme relating to methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F2207/535Indexing scheme relating to groups G06F7/535 - G06F7/5375
    • G06F2207/5354Using table lookup, e.g. for digit selection in division by digit recurrence

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  • 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。

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。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
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。
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。
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。
〔発明の目的〕
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。
〔発明の概要〕
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。
〔発明の実施例〕
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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、。
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。
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
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。
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。
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。
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。
〔発明の効果〕
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。
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。
【図面の簡単な説明】
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。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (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. (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. (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. (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。
JP59240206A 1984-11-14 1984-11-14 ハ−ドウエア除算器 Pending JPS61118835A (ja)

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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
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