RU2021632C1 - Divider - Google Patents
Divider Download PDFInfo
- Publication number
- RU2021632C1 RU2021632C1 SU5019676A RU2021632C1 RU 2021632 C1 RU2021632 C1 RU 2021632C1 SU 5019676 A SU5019676 A SU 5019676A RU 2021632 C1 RU2021632 C1 RU 2021632C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- modulo
- convolution
- adder
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Detection And Correction Of Errors (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке быстродействующих устройств деления чисел с контролем по четности. The invention relates to computer technology and can be used in the development of high-speed devices for dividing numbers with parity.
Известно устройство для деления, построенное по однотактному принципу и содержащее mn-разрядных сумматоров m - нечетное число, n - четное число) [1] . В устройстве реализован способ деления чисел без восстановления остатков. A device for division, built on a single-cycle principle and containing mn-bit adders m is an odd number, n is an even number) [1]. The device implements a method of dividing numbers without restoring residues.
Недостатками этого устройства являются сравнительно низкое быстродействие и низкая достоверность формируемых результатов из-за большого количества используемой аппаратуры и отсутствия средств встроенного контроля. The disadvantages of this device are the relatively low speed and low reliability of the generated results due to the large number of equipment used and the lack of built-in controls.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для деления, содержащее mn-разрядных сумматоров (m+n-1 - разрядность делимого, m - нечетное число, n - четное число), два элемента сравнения и четыре узла свертки по модулю два, причем первый вход первого сумматора соединен со старшими разрядами (с первого по n-й) входа делимого устройства, разряды выхода результата, кроме старшего, каждого j-го сумматора (1≅ j ≅ m-1) и (n+j)-й разряд входа делимого устройства соединены с соответствующими разрядами первого входа (j+1)-го сумматора, вторые входы всех сумматоров подключены к входу делителя устройства, старшие разряды выходов результата j-х сумматоров группы и выход переноса из старшего разряда m-го сумматора образуют группу выходов частного устройства, выход результата m-го сумматора является выходом остатка устройства, вход инвертирования первого сумматора подключен к входу логической единицы устройства, старший разряд выхода результата каждого j-го сумматора соединен с входом инвертирования (j+1)-го сумматора, входы контрольных разрядов делимого и делителя устройства, выходы внутренних межразрядных переносов всех сумматоров и вход логической единицы устройства соединены с соответствующими входами первого узла свертки по модулю два, выход результата m-го сумматора соединен с входом второго узла свертки по модулю два, вход третьего узла свертки по модулю два подключен к входу делителя устройства, группа выходов частного устройства соединена с группой входов четвертого узла свертки по модулю два, выходы второго и четвертого узлов свертки по модулю два являются соответственно выходами контрольных разрядов остатка и частного устройства, выходы первого и второго узлов свертки по модулю два соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента сравнения, первый и второй входы второго элемента сравнения соединены соответственно с входом контрольного разряда делителя устройства и выходом третьего узла свертки по модулю два, выходы первого и второго элементов сравнения образуют выход признака ошибки устройства [2]. The closest in technical essence to the present invention is a device for division, containing mn-bit adders (m + n-1 is the bit capacity of the dividend, m is an odd number, n is an even number), two comparison elements and four convolution nodes modulo two, moreover, the first input of the first adder is connected to the highest bits (from the first to the n-th) of the input of the divisible device, the bits of the output of the result, except the senior, of each j-th adder (1≅ j ≅ m-1) and (n + j) the input bit of the divisible device is connected to the corresponding bits of the first input (j + 1) -th adder, the second inputs of all adders are connected to the input of the device divider, the upper bits of the outputs of the jth adders of the group and the transfer output from the highest bit of the mth adder form the group of outputs of the private device, the output of the result of the mth adder is the output of the remainder of the device, the inverting input of the first adder is connected to the input of the logical unit of the device, the highest bit of the output result of each j-th adder is connected to the inverting input of the (j + 1) -th adder, the inputs of the control bits of the dividend and div device, the outputs of the internal inter-bit transfers of all adders and the input of the logical unit of the device are connected to the corresponding inputs of the first convolution node modulo two, the output of the result of the mth adder is connected to the input of the second convolution node modulo two, the input of the third convolution node modulo two is connected to the input of the device divider, the group of outputs of the private device is connected to the group of inputs of the fourth convolution node modulo two, the outputs of the second and fourth convolution nodes modulo two are respectively outputs the control bits of the remainder and the private device, the outputs of the first and second convolution nodes modulo two are connected respectively to the first and second inputs of the first comparison element, the first and second inputs of the second comparison element are connected respectively to the input of the control discharge of the device divider and the output of the third convolution node modulo two , the outputs of the first and second comparison elements form the output of the error sign of the device [2].
Данное устройство обеспечивает высокую достоверность формируемых в нем результатов благодаря наличию встроенных аппаратурных средств контроля по четности. This device provides high reliability of the results generated in it due to the presence of built-in hardware parity control tools.
Недостатком этого устройства является недостаточно высокое быстродействие, обусловленное тем, что формирование цифр частного производится по знаковым разрядам остатков. The disadvantage of this device is the lack of high speed, due to the fact that the formation of quotients is carried out according to the significant digits of residues.
Целью изобретения является повышение быстродействия устройства за счет формирования цифр частного по переносам из знаковых разрядов остатков. The aim of the invention is to increase the speed of the device due to the formation of numbers of quotient quotient transfers from sign digits of residues.
Цель достигается тем, что в устройство для деления, содержащее mn-разрядных сумматоров (m+n-1-разрядность делимого, m - нечетное число, n - четное число), четыре узла свертки по модулю два и два элемента сравнения, причем первый вход первого сумматора соединен со старшими разрядами (с первого по n-й) входа делимого устройства, разряды выхода результата, кроме старшего, каждого j-го сумматора (1≅ j ≅ m -1) и (n+j)-й разряд входа делимого устройства соединены с соответствующими разрядами первого входа (j+1)-го сумматора, вторые входы всех сумматоров подключены к входу делителя устройства, выход результата m-го сумматора является выходом остатка устройства, входы контрольных разрядов делимого и делителя устройства, вход логической единицы устройства, выходы внутренних межразрядных переносов всех сумматоров соединены с соответствующими входами первого узла свертки по модулю два, выход которого соединен с первым входом первого элемента сравнения, вход второго узла свертки по модулю два соединен с выходом результата m-го сумматора, а выход подключен к выходу контрольного разряда остатка устройства, вход третьего узла свертки по модулю два соединен со входом делителя устройства, а выход - с первым входом второго элемента сравнения, второй вход которого соединен с входом контрольного разряда делителя устройства, выходы первого и второго элементов сравнения соединены с выходом признака ошибки устройства, вход инвертирования первого сумматора подключен к входу логической единицы устройства, введены два узла свертки по модулю два, причем выход переноса из старшего разряда j-го сумматора соединен с входом инвертирования (j+1)-го сумматора, выходы переносов из старших разрядов всех сумматоров образуют группу выходов частного устройства, выходы переносов из старших разрядов сумматоров с первого по (m-1)-й соединены с входом четвертого узла свертки по модулю два, выход которого соединен с пятым входом первого узла свертки по модулю два и с первым входом пятого узла свертки по модулю два, второй вход которого соединен с выходом переноса из старшего разряда m-го сумматора, а выход - с выходом контрольного разряда частного устройства, выходы старших разрядов результата сумматоров с первого по (m-1)-й соединены с первым входом шестого узла свертки по модулю два, второй вход которого соединен с выходом второго узла свертки по модулю два, а выход - со вторым входом первого элемента сравнения. The goal is achieved by the fact that the division device containing mn-bit adders (m + n-1-bit divisibility, m is an odd number, n is an even number), four convolution nodes modulo two and two comparison elements, and the first input the first adder is connected to the highest bits (from the first to the n-th) of the input of the divisible device, the bits of the output of the result, except for the highest, of the jth adder (1≅ j ≅ m -1) and the (n + j) -th bit of the input of the dividend devices are connected to the corresponding bits of the first input of the (j + 1) -th adder, the second inputs of all adders are connected s to the input of the device divider, the output of the mth adder is the output of the remainder of the device, the inputs of the control bits of the dividend and device divider, the input of the logical unit of the device, the outputs of the internal interdigital transfers of all adders are connected to the corresponding inputs of the first convolution node modulo two, the output of which is connected with the first input of the first comparison element, the input of the second convolution node modulo two is connected to the output of the result of the m-th adder, and the output is connected to the output of the control discharge of the remainder The input of the third convolution node modulo two is connected to the input of the device divider, and the output to the first input of the second comparison element, the second input of which is connected to the control discharge input of the device divider, the outputs of the first and second comparison elements are connected to the output of the device error indicator, input the inverting of the first adder is connected to the input of the logical unit of the device, two nodes of convolution are introduced modulo two, and the transfer output from the high order of the j-th adder is connected to the inversion input of the (j + 1) -th sum ator, carry outputs from the senior bits of all adders form a group of outputs of the private device, carry outputs from the senior bits of adders from the first to (m-1) -th are connected to the input of the fourth convolution node modulo two, the output of which is connected to the fifth input of the first convolution node modulo two and with the first input of the fifth convolution node modulo two, the second input of which is connected to the transfer output from the highest bit of the m-th adder, and the output to the output of the control bit of the private device, the outputs of the highest bits of the result are sum Hur first to (m-1) -th are connected to the first input of the sixth node modulo two convolution, a second input coupled to an output of the second convolution node modulo two, and an output - to a second input of the first comparison element.
Заявляемое устройство содержит следующие отличительные признаки, не обнаруженные ни в одном другом из известных устройств:
1) пятый и шестой узлы свертки по модулю два;
2) выход переноса из старшего разряда каждого сумматора соединен с соответствующим разрядом выхода частного устройства, т.е. в устройстве формирование цифр частного осуществляется по переносам из старших разрядов сумматоров;
3) выход переноса из старшего разряда j-го сумматора соединен с входом инвертирования (j+1)-го сумматора;
4) выходы старших разрядов результатов сумматоров с первого по (m-1)-й соединены с первым входом шестого узла свертки по модулю два;
5) выход четвертого узла свертки по модулю два соединен с пятым входом первого узла свертки по модулю два.The inventive device contains the following distinctive features not found in any other of the known devices:
1) the fifth and sixth convolution nodes modulo two;
2) the transfer output from the high order bit of each adder is connected to the corresponding output bit of the private device, i.e. in the device, the formation of quotients is carried out by transfers from the higher digits of the adders;
3) the transfer output from the high order of the jth adder is connected to the inverting input of the (j + 1) th adder;
4) the outputs of the senior bits of the results of the first to (m-1) -th adders are connected to the first input of the sixth convolution node modulo two;
5) the output of the fourth convolution node modulo two is connected to the fifth input of the first convolution node modulo two.
Перечисленные выше отличительные признаки в совокупности обеспечивают повышение быстродействия устройства при той же достоверности формируемых в нем результатов. The above distinguishing features together provide an increase in the speed of the device with the same reliability of the results generated in it.
Таким образом, так как в предлагаемом устройстве имеются отличительные признаки, отсутствующие во всех известных аналогах и благодаря которым обеспечивается достижение поставленной цели, что заявляемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия". Thus, since the proposed device has distinctive features that are absent in all known analogues and due to which the achievement of the goal is achieved, that the claimed technical solution meets the criterion of "significant differences".
На фиг.1 приведена структурная схема устройства для деления; на фиг.2 - для m=3 и n=4 реализация устройства в виде итеративной сети без аппаратуры контроля; на фиг.3 - структура ячейки итеративной сети; на фиг.4 - два примера, поясняющие деление чисел в исправном и неисправном устройстве, изображенном на фиг.2. Figure 1 shows the structural diagram of a device for dividing; figure 2 - for m = 3 and n = 4, the implementation of the device in the form of an iterative network without monitoring equipment; figure 3 - cell structure of the iterative network; figure 4 - two examples explaining the division of numbers in a working and faulty device depicted in figure 2.
Устройство для деления чисел (фиг.1) содержит mn-разрядных сумматоров (n+m-1 разрядность делимого, m - нечетное число, n - четное число) 11-1m, узлы 2-7 свертки по модулю два с первого по шестой соответственно, первый 8 и второй 9 элементы сравнения, вход 101 n старших разрядов делимого устройства, вход 102 (m-1) младших разрядов делимого устройства, вход 11 - делителя устройства, вход 12 логической единицы устройства, вход 13 контрольного разряда делимого устройства, вход 14 контрольного разряда делителя устройства, выход 15 частного устройства, выход 16 контрольного разряда частного устройства, выход 17 остатка устройства, выход 18 контрольного разряда остатка устройства, выход 19 признака ошибки устройства, выходы 201-20m (n-1) младших разрядов результата сумматоров 11-1m соответственно, выходы 211-21m старших разрядов результатов сумматоров 11-1m соответственно, выходы 221-22m внутренних межразрядных переносов сумматоров 11-1m соответственно, выходы 231-23m переносов из старших разрядов сумматоров 11-1m соответственно.The device for dividing numbers (Fig. 1) contains mn-bit adders (n + m-1 bit divisible, m is an odd number, n is an even number) 1 1 -1 m , nodes 2-7 convolution modulo two from the first to sixth, respectively, the first 8 and second 9 comparison elements, input 10 1 n high order of the divisible device, input 10 2 (m-1) low order of the divisible device, input 11 - device divider,
Первый вход сумматора 11 соединен с входом 101 n старших разрядов делимого устройства, разряды выхода результата, кроме старшего, сумматора 1j (1≅j≅m-1) и (n+j)-й разряда входа делимого устройства (он подается на вход 102 устройства) соединены с соответствующими разрядами первого входа сумматора 1j+1, вторые входы сумматоров 11-1m подключены к входу 11 делителя устройства, выход результата (выходы 20m и 21m) сумматора 1m является выходом 17 остатка устройства, входы 13, 14 контрольных разрядов соответственно делимого и делителя, вход 12 логической единицы устройства и выходы 221-22m внутренних межразрядных переносов сумматоров 11-1m соединены с соответствующими входами первого узла 2 свертки по модулю два, выход которого соединен с первым входом первого элемента сравнения, вход второго узла 3 свертки по модулю два соединен с выходом результата (выходы 20m и 21m) сумматора 1m, а выход подключен к выходу 18 контрольного разряда остатка устройства, вход третьего узла 4 свертки по модулю два соединен с входом 11 делителя устройства, а выход - с первым входом второго элемента 9 сравнения, второй вход которого соединен с входом 14 контрольного разряда делителя устройства, выходы элементов 8, 9 сравнения соединены с выходом 19 признака ошибки устройства, вход инвертирования сумматора 11 соединен с входом 12 логической единицы устройства, выход 23j переноса из старшего разряда сумматора 1j соединен с входом инвертирования сумматора 1j+1, выходы 231-23m переносов из старших разрядов сумматоров 11-1m образуют группу выходов 15 частного устройства, выходы 231-23m-1 переносов из старших разрядов сумматоров 11-1m-1 соединены с входом четвертого узла 5 свертки по модулю два, выход которого соединен с пятым входом первого узла 2 свертки по модулю два и с первым входом пятого узла 6 свертки по модулю два, второй вход которого соединен с выходом 23m переноса из старшего разряда сумматора 1m, а выход - с выходом 16 контрольного разряда частного устройства, выходы 211-21m-1 старших разрядов результатов сумматоров 11-1m-1 соединены с первым входом шестого узла 7 свертки по модулю два, второй вход которого соединен с выходом второго узла 3 свертки по модулю два, а выход - со вторым входом первого элемента 8 сравнения.The first input of the
Рассмотрим назначение и реализацию узлов и элементов устройства. Сумматоры 11-1m n-разрядные (m - нечетное число, n - четное число) двоичные комбинационного типа. Они соединены между собой, с входами и выходами устройства таким образом, что образуют однотактный матричный делитель, реализующий способ деления без восстановления остатков. В зависимости от значения управляющего сигнала на входе инвертирования сумматора информация, подаваемая на его второй вход с входа 11 делителя устройства, либо инвертируется (если значение предыдущего остатка положительное), либо проходит без изменения (если значение предыдущего остатка отрицательное). Одновременно с инвертированием информации на вход переноса сумматора подается сигнал логической единицы, что обеспечивает подачу делителя в сумматор в дополнительном коде. Таким образом, каждый сумматор 11-1m является сумматором с управляемым инвертором на втором входе. Перенос в сумматорах 11-1m может быть организован любым способом.Consider the purpose and implementation of the nodes and elements of the device. Adders 1 1 -1 m n-bit (m is an odd number, n is an even number) binary combination type. They are interconnected with the inputs and outputs of the device in such a way that they form a single-cycle matrix divider that implements the division method without restoring residues. Depending on the value of the control signal at the inverting input of the adder, the information supplied to its second input from the
На фиг.2 для m=3 и n=4 показана реализация однотактного матричного делителя без восстановления остатков (на фиг.1 он образован сумматорами 11-1m с соответствующими связями) в виде итеративной сети. В нем осуществляется деление делимого Х=Хо,Х1Х2Х3Х4Х5 на делитель Y=0,Y1Y2Y3, в результате получается частное Z= Z0; Z1Z2 и сдвинутый на два разряда влево остаток R= R0,R1R2R3 (истинный остаток равен Р/4). Предполагается, что делимое и делитель положительные числа, причем делитель 1/2≅Y≅1, делимое Х≅2Y.In Fig. 2, for m = 3 and n = 4, an implementation of a single-cycle matrix divider without recovery of residuals is shown (in Fig. 1 it is formed by adders 1 1 -1 m with corresponding connections) in the form of an iterative network. It divides the dividend X = X o , X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 by the divisor Y = 0, Y 1 Y 2 Y 3 , resulting in the quotient Z = Z 0 ; Z 1 Z 2 and shifted by two digits to the left, the remainder R = R 0, R 1 R 2 R 3 (the true remainder is P / 4). It is assumed that the divisor and divisor are positive numbers, with the
В сети используются ячейки 24 одного типа. Ячейка 24 (фиг.3) содержит двухвходовой элемент 25 сложения по модулю два и одноразрядный двоичный сумматор 26. Если в качестве сумматора 26 использовать одноразрядный двоичный сумматор с функциональной зависимостью суммы от переноса, то в предлагаемом устройстве для деления аппаратурой контроля по четности будут обнаруживаться все ошибки результата, вызываемые одиночной неисправностью устройства или одиночной ошибкой во входных данных. Функционирование сумматора с функциональной зависимостью суммы от переноса описывается следующими логическими выражениями:
Сi=Gi+ТiСi+1,
S
Gi=АiВi - функция генерации переноса;
Тi=Аi+Вi - функция транзита переноса;
Аi,Вi,Сi+1 - разрядные слагаемые сумматора.The network uses
C i = G i + T i C i + 1 ,
S
G i = A i B i - transfer generation function;
T i = A i + B i - transfer transit function;
And i , B i , C i + 1 - bit terms of the adder.
Как и в устройстве-прототипе сумматор может быть реализован на трех элементах 2И, одном элементе 3И, трех элементах 2 ИЛИ, одном элементе НЕ и одном двухвходовом элементе сложения по модулю два. As in the prototype device, the adder can be implemented on three elements 2I, one element 3I, three
Первый узел 2 свертки по модулю два формирует значение
P2=Px⊕ Py⊕ 1⊕ P Ck, где Рх,Рy - контрольные разряды (четности)делимого и делителя соответственно;
РСk - четность внутренних межразрядных переносов (переносов из (n-1) младших разрядов) К-ого сумматора;
- знак суммирования по модулю два;
Сk - значение переноса из старшего разряда (внешнего переноса) k-ого сумматора.The
P 2 = P x ⊕ P y ⊕ 1⊕ P C k , where P x , P y - control bits (parity) of the dividend and divider, respectively;
Р Сk - parity of internal inter-bit transfers (transfers from (n-1) lower digits) of the K-th adder;
- a summation sign modulo two;
With k - the value of the transfer from the high order (external transfer) of the k-th adder.
Второй узел 3 свертки по модулю два формирует значение контрольного разряда остатка устройства. Третий узел 4 свертки по модулю два формирует значение контрольного разряда делителя, поступившего на входы сумматоров 11-1m и на вход 11 устройства. Четвертый узел 5 свертки по модулю два формирует значение четности переносов из старших разрядов сумматоров с первого по (m-1)-й. Пятый узел 6 свертки по модулю два формирует контрольный разряд частичного устройства.The
Шестой узел 7 свертки по модулю два формирует значение
P7 = Sk⊕ PR, где Sk - значение суммы старшего разряда k-го сумматора;
РR - значение контрольного разряда остатка устройства.The sixth node 7 of the convolution modulo two forms a value
P 7 = S k ⊕ P R , where S k is the value of the sum of the highest order of the k-th adder;
P R is the value of the control discharge of the remainder of the device.
Первый элемент 8 сравнения осуществляет проверку равенства
Р2=Р7, которое должно выполняться при правильном выполнении операции.The first comparison element 8 checks for equality
P 2 = P 7 , which should be performed when the operation is completed correctly.
Таким образом, второй элемент 9 сравнения совместно с третьим узлом 4 свертки по модулю два осуществляет контроль поступления делителя на вторые входы сумматоров 11-1m. Узлы 2,3,5 и 7 свертки по модулю два и первый элемент 8 сравнения осуществляют контроль по четности правильности выполнения операции деления.Thus, the second comparison element 9, together with the third convolution node 4 modulo two, controls the receipt of the divider at the second inputs of the adders 1 1 -1 m .
Устройство работает следующим образом. После подачи на входы 101 и 102 устройства делимого, а на вход 11 - делителя, в устройстве начинается вычислительный процесс определения частного и остатка по способу без восстановления остатков. После завершения в устройстве вычислительного процесса на его выходах 15 и 17 образуются частное и остаток соответственно, а на выходах 16 и 18 формируются значения контрольных разрядов частного и остатка соответственно. Одновременно с выполнением в устройстве операции деления чисел на выходах 221-22m сумматоров 11-1m образуются внутренние межразрядные переносы, которые поступают на вход первого узла 2 свертки по модулю два, на который подаются значения контрольных разрядов делимого, делителя и сигнал логической единицы с входов 13, 14 и 12 устройства соответственно. С выхода четвертого узла 5 свертки по модулю два на пятый вход узла 2 подается значение четности переносов из старших разрядов сумматоров с первого по (m-1)-й. Сформированное на втором узле 3 свертки по модулю два значение четности остатка Р3 суммируется по модулю два на шестом узле 7 свертки по модулю два со значениями сумм старших разрядов сумматоров с первого по (m-1)-й. Значения, полученные на выходах узлов 2 и 7 свертки по модулю два, сравниваются между собой на первом элементе 8 сравнения. При несовпадении этих значений на выходе 19 устройства вырабатывается сигнал ошибки.The device operates as follows. After filing a divisible device at inputs 10 1 and 10 2 , and a divisor at
Если сумматоры 11-1m построены на одноразрядных двоичных сумматорах с функциональной зависимостью суммы от переноса, то в предлагаемым устройстве аппаратурой контроля по четности будут обнаруживаться все ошибки результата, вызываемые одиночной неисправностью устройства. Обеспечивается также обнаружение всех ошибок, вызываемых одиночной ошибкой в делимом на входах 101 и 102 устройства. Для обнаружения одиночных ошибок в делителе, которые могут привести к необнаруживаемому классу ошибок в работе устройства, предусмотрен контроль по четности поступления делителя на вход 11 устройства и на входы сумматоров 11-1m с помощью третьего узла 4 свертки по модулю два и второго элемента 9 сравнения.If the adders 1 1 -1 m are built on single-bit binary adders with a functional dependence of the sum on the transfer, then in the proposed device, the parity monitoring equipment will detect all errors of the result caused by a single device malfunction. It also provides detection of all errors caused by a single error divisible at the inputs 10 1 and 10 2 of the device. To detect single errors in the divider, which can lead to an undetectable class of errors in the operation of the device, there is a check for the parity of the arrival of the divider to the
На фиг. 4 приведены два числовых примера, подтверждающие правильность функционирования предлагаемого устройства для деления. Примеры рассмотрены применительно к итеративной сети, изображенной на фиг.2 в предположении, что делимое Х=1,00101, делитель Y=0,111. В случае правильного деления частное Z=1,01, сдвинутый на два разряда влево остаток R=0,010 (истинное значение остатка равно R=0,00010). На фиг.4,а поясняется деление чисел в исправном устройстве, на фиг.4,б - в неисправном. Предполагается, что неисправность устройства обусловлена наличием константной единицы на выходе переноса сумматора 26 ячейки 24, заштрихованной на фиг.2. Точка на фиг.4 указывает образование внутреннего межразрядного переноса, значение которого равно единице и который учитывается при предсказании четности остатка. In FIG. 4 shows two numerical examples, confirming the correct functioning of the proposed device for division. Examples are considered with reference to the iterative network depicted in FIG. 2 under the assumption that the dividend is X = 1.00101, the divisor is Y = 0.111. In the case of the correct division, the quotient Z = 1.01 shifted by two digits to the left, the remainder R = 0.010 (the true value of the remainder is R = 0.00010). Figure 4, a explains the division of numbers in a working device, in figure 4, b - in a faulty one. It is assumed that the malfunction of the device is due to the presence of a constant unit at the transfer output of the
Знаком * обозначено образование единичного переноса из старшего разряда сумматора (внешнего переноса сумматора), который формирует единицу в соответствующем разряде частного. The * sign indicates the formation of a unit transfer from the high order of the adder (external adder transfer), which forms a unit in the corresponding category of the quotient.
Проводится сравнение предлагаемого устройства и устройства-прототипа по скорости деления чисел. A comparison of the proposed device and the prototype device by the speed of division of numbers.
В устройстве-прототипе [2] цифры частного формируются по инверсным значениям сумм старших разрядов сумматоров 11-1m и управление инвертированием делителя в сумматорах осуществляется инверсным значением сумм старших разрядов соответствующих сумматоров. Поэтому применительно к итеративной сети на фиг.2 прототипа время деления чисел равно
ТД=3(3 τ +3 τ +2.2 τ +6 τ)=48 τ .In the prototype device [2], the digits of the quotient are generated by the inverse values of the sums of the upper digits of the adders 1 1 -1 m and the inversion of the divider in the adders is controlled by the inverse value of the sums of the highest digits of the corresponding adders. Therefore, in relation to the iterative network in figure 2 of the prototype, the time of division of numbers is
T D = 3 (3 τ +3 τ +2 . 2 τ +6 τ) = 48 τ.
В предлагаемом устройстве цифры частного формируются по переносам из старших разрядов сумматоров 11-1m и управление инвертированием делителя в сумматорах осуществляется переносами из старших разрядов соответствующих сумматоров. Поэтому применительно к итеративной сети на фиг.2 время деления чисел равно
ТД=3(3 τ +3 τ +2.2 τ +2 τ )=36 τ .In the proposed device, the digits of the quotient are formed by transfers from the upper digits of the adders 1 1 -1 m and the inverting of the divider in the adders is controlled by transfers from the senior digits of the corresponding adders. Therefore, in relation to the iterative network in figure 2, the time of division of numbers is
T D = 3 (3 τ +3 τ +2 . 2 τ +2 τ) = 36 τ.
Сравнивая времена выполнения операции, получим, что в предлагаемом устройстве быстродействие увеличилось на 25%. Comparing the execution time of the operation, we find that in the proposed device, the speed increased by 25%.
Технико-экономическое преимущество предлагаемого устройства для деления чисел в сравнении с известным заключается в более высоком быстродействии (на 25%) при сохранении той же достоверности формируемых результатов. The technical and economic advantage of the proposed device for dividing numbers in comparison with the known one consists in higher speed (by 25%) while maintaining the same reliability of the generated results.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5019676 RU2021632C1 (en) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | Divider |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5019676 RU2021632C1 (en) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | Divider |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021632C1 true RU2021632C1 (en) | 1994-10-15 |
Family
ID=21593126
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5019676 RU2021632C1 (en) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | Divider |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2021632C1 (en) |
-
1991
- 1991-07-15 RU SU5019676 patent/RU2021632C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Dean K. J. Cellular arraus for binary division - Proc. Jnst. Elec. Eneg, 1970, 117, N5, p.917-920, рис.7. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 1711153, кл. G 06F 7/52, 1989. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ercegovac et al. | Fast multiplication without carry-propagate addition | |
Avizienis | Arithmetic error codes: Cost and effectiveness studies for application in digital system design | |
Jou et al. | Fault-tolerant matrix arithmetic and signal processing on highly concurrent computing structures | |
Patel et al. | Concurrent error detection in ALU's by recomputing with shifted operands | |
Laws et al. | A cellular-array multiplier for GF (2 m) | |
US4489393A (en) | Monolithic discrete-time digital convolution circuit | |
Avizienis | Arithmetic algorithms for error-coded operands | |
US5018093A (en) | High performance self-checking adder having small circuit area | |
Noufal et al. | A CAD framework for generating self-checking multipliers based on residue codes | |
Sparmann et al. | On the effectiveness of residue code checking for parallel two's complement multipliers | |
Fisher et al. | Design of the PSC: A programmable systolic chip | |
Nicolaidis et al. | Fault-secure parity prediction booth multipliers | |
Dadda | On serial-input multipliers for two's complement numbers | |
US4187500A (en) | Method and device for reduction of Fibonacci p-codes to minimal form | |
US3293418A (en) | High speed divider | |
JPH10505929A (en) | Digital arithmetic circuit | |
RU2021632C1 (en) | Divider | |
Dutt et al. | REMOD: A new methodology for designing fault-tolerant arithmetic circuits | |
Johnson | A digital quarter square multiplier | |
Takagi et al. | On-line error-detectable high-speed multiplier using redundant binary representation and three-rail logic | |
Anderson | Multiple match resolvers: A new design method | |
Lo et al. | Berger check prediction for array multipliers and array dividers | |
US10992314B2 (en) | Residue number systems and methods for arithmetic error detection and correction | |
Datta | Multiple addition and prefix sum on a linear array with a reconfigurable pipelined bus system | |
He et al. | Stochastic circuit design based on exact synthesis |