SU1104508A1 - Dividing device - Google Patents

Dividing device Download PDF

Info

Publication number
SU1104508A1
SU1104508A1 SU823518617A SU3518617A SU1104508A1 SU 1104508 A1 SU1104508 A1 SU 1104508A1 SU 823518617 A SU823518617 A SU 823518617A SU 3518617 A SU3518617 A SU 3518617A SU 1104508 A1 SU1104508 A1 SU 1104508A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
trigger
inputs
control unit
Prior art date
Application number
SU823518617A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Алексеевич Баранов
Геннадий Николаевич Булкин
Василий Николаевич Петрунек
Original Assignee
Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского
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 Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского filed Critical Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского
Priority to SU823518617A priority Critical patent/SU1104508A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1104508A1 publication Critical patent/SU1104508A1/en

Links

Abstract

ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее блок управлени , регистр частного, счетчик, сумматор, регистр остатка, регистр делител , отличающеес  тем, что, с целью повьшени  быстродействи , в него введены блок пам ти, сумматор-вьгчитатель , вычитающий счетчик, блок умножителей , а блок управлени  содержит восемь D -триггеров, два элемента ИИЛИ , четыре элемента ШТИ, три элемента И, два элемента НЕ, три элемента задержки, примем вход начальной установки устройства соединен с установочным входом первого О -триг гера, с входами сброса с второго по восьмой D -триггеров блока управлени , вход пуска устройства соединен с первым входом первого элемента ИИЛИ блока управлени , тактовый вход устройства - с тактовыми входами всех D -триггеров блока управлени , пр мой выход первого D -триггера блока управлени  - с вторым входом первого элемента И-ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом второго D -триггера, пр мой выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и через первый элемент задержки - с информационным входом третьего D триггера , пр мой выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, пр мой выход четвертого D-триггера соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, с третьим входом первого элемента И-И.ПИ, с первым входом второго элемента И-ШТИ, выход которого соединен с информационным входом первого D -триггера, пр мой выход п того D -триггера соединен через второй элемент задержки с информационным входом шестого ffl D-триггера, пр мой выход которого соединен с вторым входом второго :элемента ИЛИ, с вторым входом четверС того элемента ИЛИ, с вторым входом с второго элемента И-ИШ-, вторым входом первого элемента ИЛИ, первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с информационным входом седьмого О -триггера, пр мой выел ход которого соединен с вторым входом .третьего элемента ШЖ, третьим вхоО 00 дом первого элемента ИЛИ и через третий элемент задержки - с информационным входом восьмого D -триггера, пр мой выход которого соединен с четвертым входом первого элемента И-ИЛИ, третьим входом второго элемента И-ИЛИ,. четвертый, п тый и шестой входы второго элемента И-ИЛИ соединены с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с п тым, шестым входами первого элемента И-ИЛИ, вторым входом третьего элемента И, информациоA DELIVERY DEVICE containing a control block, a private register, a counter, an adder, a residual register, a divider register, characterized in that, in order to improve speed, a memory block, an adder reading counter, a subtracting counter, a multiplier block, and a control block are entered into it contains eight D triggers, two OR elements, four STI elements, three AND elements, two NO elements, three delay elements, we take the input of the initial installation of the device connected to the installation input of the first O-trigger, with the reset inputs from the second to the seventh D trigger of the control unit; the device start input is connected to the first input of the first OR element of the control unit; the device clock input is with the clock inputs of all D triggers of the control unit; the direct output of the first D trigger of the control unit is -OR, the output of which is connected to the information input of the second D-trigger, the direct output of which is connected to the first input of the first OR element and, through the first delay element, to the information input of the third D trigger, the direct output of which is inen with the first inputs of the first and second elements AND, with the first inputs of the second and third elements OR, the direct output of the fourth D-flip-flop is connected to the first input of the fourth element OR, with the third input of the first element AND-PI, with the first input of the second element I-STI, the output of which is connected to the information input of the first D-trigger, the direct output of the fifth D-trigger, is connected via the second delay element to the information input of the sixth ffl D-flip-flop, the direct output of which is connected to the second input of the second: element OR, with the second in This is the fourth input of the first element OR, the first input of the third element AND, the output of which is connected to the information input of the seventh O-trigger, the direct input of which is connected to the second input. the third element of the ShZh, the third inlet 00 of the first element OR, and through the third delay element - with the information input of the eighth D-trigger, the direct output of which is connected to the fourth input of the first AND-OR element, the third input of the second AND-OR element. the fourth, fifth and sixth inputs of the second AND-OR element are connected to the input of the first element NOT, the output of which is connected to the fifth, sixth inputs of the first AND-OR element, the second input of the third AND element, information

Description

ный вход п того D -триггера соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом вто рого элемента НЕ, вход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с информационным входом четвертого D-триггера блока управлени , пр мой выхо  третьего D -триггера которого coefimf с входом сложени  сумматато15% вычитател , вход вьЛйтани  котороге соединен с входом вычитани  вычитающего счетчика и с пр мым выходом п того D -триггера блока управлени , выход четвертого элемента ИЛИ которого соединен с входом записи регистра частного, вход сброса которого соединен с пр мым выходом восьмого О - триггера блока управлени , вход первого элемента НЕ которого соединен с выходом счетчика, вход сброса кото рого соединен с пр мым выходом первого П -триггера блока управлени , выход третьего элемента ИЛИ которого соединен с информационным входом счетчика, выход знакового разр да регистра остатка соединен с входом второго элемента НЕ блока управлени  выход первого элемента ИЛИ которого соединен с входом сдвига регистра частного, вход записи вычитающего 1 08 счетчика соединен с пр мым выходом второго Л -триггера блока управлени , выходы И/2-старщих разр дов регистра остатка ( п - разр дность операндов) соединены соответственно с входами первой группы блока пам ти, входы второй группы которого соединены соответственно с выходами П/4старших разр дов регистра делител , выходы П разр дов которого соединены с соответствующими информационными входами блока умножителей, управл ющий вход которого соединен с выходом вычитающего счетчика, выходы блока умножителей - с соответствукщими входами сумматора, выходы которого соединены соответственно с информационными входами первой группы сумматора-вычитател , информационные входы второй группы которого соединены соответственно с выходами регистра остатка, информационные входы которого соединены соответственно с выходами сумматора-вычитател , информационные входы Первой группы которого соединены соответственно с выходами И разр дов регистра делител , вход записи регистра остатка соединен с выходом второго элемента ИЛИ блока управлени .The first input of the first D trigger is connected to the output of the second element I, the second input of which is connected to the output of the second element NOT, the input of which is connected to the second input of the first element I, the output of which is connected to the information input of the fourth D flip-flop of the control unit the output of the third D trigger, which is coefimf with the addition input of the totalizer 15% of the subtractor, the input of which is connected to the subtraction input of the subtracting counter and the direct output of the fifth D trigger of the control unit, the output of the fourth element OR of which is connected to the input of a private register entry whose reset input is connected to the forward output of the eighth O-trigger of the control unit, the input of the first element NOT of which is connected to the counter output, the reset input of which is connected to the forward output of the first P-trigger of the control unit, output of the third element OR which is connected to the information input of the counter, the output of the sign bit of the remainder register is connected to the input of the second element NOT of the control unit the output of the first element OR which is connected to the shift input of the private register, the write input to A reading counter of 1 08 is connected to the forward output of the second L-trigger of the control unit, the outputs of the I / 2 most significant bits of the remainder register (n is the size of the operands) are connected respectively to the inputs of the first group of the memory block, the inputs of the second group of which are connected respectively to the P / 4 older bits of the register of the divider, the outputs of the P bits of which are connected to the corresponding information inputs of the block of multipliers, the control input of which is connected to the output of the subtracting counter, the outputs of the block of multipliers with the corresponding and inputs of the adder, the outputs of which are connected respectively to the information inputs of the first group of the adder-subtractor, information inputs of the second group of which are connected respectively to the outputs of the register of the remainder, the information inputs of which are connected respectively to the outputs of the adder-subtractor, information inputs of the First group of which are connected respectively to the outputs And the bits of the divider register; the input of the register of the remainder is connected to the output of the second OR element of the control unit.

Изобретение относитс  к цифровой вычислительной технике и может быть использовано при построении арифмети ческих устройств быстродействующих ЦВМ с жесткими ограничени ми на маесогабаритные характеристики и энерг потребление. Известно устройство дл  делени , реализующее аппаратный метод второго пор дка делени  двоичных ЧИСЕЛ, содержащее регистр делимого, регистр делител  и горизонтальные р ды одноразр дных сумматоров с элементами на входах 2И-ИЛИ l . Недостатком этого устройства  вл етс  больша  сложность. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство дл  делени , содержащее блок управлени , регистр частного, счетчик, сумматор, регистр остатка, регистр делител  2j. Недостатком известного устройства основанного на реализации логического и аппаратурного первого пор дка методов ускорени  делени ,  вл етс  большое врем  выполнени  операции делени . Цель изобретени  - повьш1ение его быстродействи . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  делени , содержащее блок управлени , регистр частного , счетчик, сумматор, регистр остатка, регистр делител , введены блок пам ти, сумматор-вычитатель. 3 вычитающий счетчик, блок умножителей а блок упра влени  содержит восемь D-триггеров, два элемента И-ИЛИ, четыре элементов ИЛИ, три элемента И, два элемента НЕ, три элемента задерж ки,(причем вход начальной установки устройства соединен с установочным входом первого D -триггера, с входа ми сброса с второго по восьмой D триггеров блока управлени , вход пус ка устройства соединен с первым входом первого элемента И-ИЛИ блока управлени , тактовый вход устройства с тактовыми входами всех D -триггеро блока управлени , пр мой выход первого D -триггера блока управлени  с вторым входом первого элемента ИИЛИ , выход которого соединен с информационным входом второго D -триг гера, пр мой выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и через первый элемент задержки - с информационным входом третьего D триггера , пр мой выход которого соед нен с первыми входами первого и втор го элементов И, с первыми входами вт рого и третьего элементов ИЛИ, пр мо выход четвертого D -триггера соедине с первым входом четвертого элемента ИЛИ, с третьим первого эле мента И-ИЛИ с первым входом второго элемента И-ИЛИ, выход которого соеди нен с информационным входом первого D-триггера, пр мой выход п того Ртриггера соединен через второй элемент задержки с информационным входо шестого D -триггера, пр мой выход ко торого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, с вторым входом второго элемента И-ИЛИ, вторым входом первого элемента ИЛИ, пер вым входом третьего элемента И, выход которого соединен с информационным входом седьмого О -триггера, пр  мой выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, третьим входом первого элемента ИЛИ и через третий элемент задержки - с информационным входом восьмого Р триггера , пр мой выход которого соед нен с четвертым входом первого элемента И-ИЛИ, третьим входом второго элемента И-ИЛИ, четвертый, п тый и шестой входы второго элемента И-ИЛИ соединены с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с п тым , шестым входами первого элемен08 та И-ИЛИ, вторым входом третьего элемента И, информационный вход п того D -триггера соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента НЕ, вход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с информационным входом четвертого D -триггера блока управлени , пр мой выход третьего D -триггера которого соединен с входом сложени  сумматора-вычитател , вход вычитани  которого соединен с входом вычитани  вычитающего счетчика и пр мым выходом п того D -триггера блока управлени , выход четверто-. го элемента ИЛИ которого соединен с входом записи регистра частного, вход сброса которого соединен с пр мым выходом восьмого D -триггера блока управлени , вход первого элемента НЕ которого соединен с выходом счетчика, вход сброса которого соединен с пр мым выходом первого D -триггера блока управлени , выход третьего элемента ИЛИ которого соединен с информационным входом счетчика, выход знакового разр да регистра остатка соединен с входом второго элемента НЕ блока управлени , выход первого элемента ИЛИ которого соединен с входом сдвига регистра частного, вход записи вычитающего счетчика соединен с пр мь1м выходом второго D -триггера блока управлени , выход П/2-старших разр дов регистра остатка ( П -разр дность операндов) соединены соответственно с входами первой группы блока пам ти, входы второй группы которого соединены соответственно с выходами п/4-старших разр дов регистра делител , выходы п разр дов которого соединены с соответствующими информационными входами блока умножителей, управл ющий вход которого соединен с выходом вычитающего счетчика, выходы блока умножителей с соответствующими входами суммато- . ра, выходы которого соединены соответственно с информационными входами первой группы сумматора-вычитате , информационные входы второй групкоторого соединены соответственс выходами регистра остатка, информационные входы которого соединены соответственно с выходами сумматора-вычитател , информационные входы первой группы которого соедийены соответственно с выходами п -р р дов регистра делител , вход записи регистра остатка соединен с выходом второго элемента ИЛИ блока управлени . На фиг. 1 приведена структурна  схема делительного устройства; на фиг. 2 - граф переходов состо ний автомата; на фиг. 3 - схема блока управлени . Устройство содержит регистр 1 остатка, регистр 2 делител , регистр 3 частного, сумматор-вычитатёль f, счетчик 5, блок 6 умножителей , вычитающий счетчик 7, блок 8 пам ти, сумматор 9, умножите ли 10 многоразр дные, блок 11 управлени . Блок 11 управлени  пос троен в виде автомата на регист ре с .перемещаемой единицей. Граф переходов состо ний автомата обозначен через А , i 0/1/7 состо ни  автомата, на дугах указаны услови  переходов. Блок 11 управлени  (фиг. 3) содержит D -триггеры 12-19, элементы И-ИЛИ 20 и 21, элементы И 22-24, элементы ИЛИ 25-28, элементы НЕ 29 и 30, элементы 31-33 задержки. В бл ке 11 управлени  на вход 34 поступает знаковьй разр д с регистра 1 остатка, выход 35  вл етс  суммиругацим входом сумматора-вычитател  4, выход 36 - информационным входом счетчика 5, выход 37 - входом сброса счетчика 5,. вход 38 - выходом на полнени  счетчика 5, выход 39 - вхо дом записи регистра 3 частного, выход 40  вл етс  входом обнулени  ре гистра 3 частного, выход 41 - выход вычитани  счетчика-вычитател  7 и с матора-вычитател  4 выход 42 - вхо дом сдвига регистра 3 частного, выход 43  вл етс  входом записи счеТч ка-вычитател  7, вход 44 Пуск, вы ход 45  вл етс  входом записи регис ра 1 остатка, вход 46 Начальна  ус тановка, тактовый вход 47. Основу автомата составл ет восем -триггеров 12-19 с асинхронными S и R входами. Внешними сигналами устройства  в л ютс  сигнал Пуск и Начальна  установка - тактовый. Дл  определенности полагаем, что умножители 10 четырехразр дные. В этом случае в регистре 2 делитель в исходном состо нии нормализован по двоичному основанию, и на адресный вход блока 8 пам ти подключены 1-4 разр ды регистра 2 делител , а прошивка блока 8 пам ти сделана с учетом того, что содержимое старшего нулевого разр да равно единице. Этим достигаетс  точность операции делени  при реализации алгоритма ускоренного делени . Адресные входы старших разр дов блока 8 пам ти соединены с восемью (в случае использовани  4-разр дных умножителей) старшими разр дами регистра 1 остатка, который используетс  дл  хранени  первоначально делимого, а в последующем - очередного остатка. Сумматор-вычитатель 4 предназначен дл  вычитани  из очередного остатка- (содержимого регистра 1 остатка ) частичного произведени  делител  на очередную цифру частного, формируемого в сумматоре- 9, а также дл  добавлени  (в случае, если очередной остаток отрицательный) к содержимому регистра 3 частного содержимого регистра 2 делител . Регистр 2 делител  и регистр 3 частного сдвиговые, причем сдвиги в них осуществл ютс  на число разр дов, равное разр дности умножителей 10. Счетчик 3 предназначен дл  подсчета числа умножений, которое равно разр дности числа (делимого) делений на разр дность умножителей 10. Так, например, дл  40-разр дных мантисс и 4-разр дных умножителей максимальное число умножений равно дес ти. Разр дность счетчика 5 или код дополнени  выбираютс  таким образом, что по вление единицы в старшем разр де означает завершение выполнени  операции делени . Назначение остальных функциональных элементов совпадает с их названием. Устройство работает следующим образом. Б исходном состо нии в регисте 2 делител  находитс  делимое, в регистре 3 частного - нормализованный елитель, регистры 3 частного и счетчика-вычитател  7 обнулены, счетчик 5 находитс  в исходном состо нии (обнулен или сигналом Сброс в него записан код дополнени ). По сигналу Пуск, означающему начало операции делени , автомат пе еходит из состо ни  А„ в состо ние А. При этом по значени м старших цифр делител  и делимого, поступающих из регистров 1 и 2 на адресные входы блока 8 пам ти, в счетчиквычитатель 7 записываетс  старша  цифра ча.стного. В блоке 6 умножителей происходит умножение делител  на старшую цифру частного и в сумматоре 9 формируетс  произведение. Полученное таким образом произведение в сумматоре-вычитателе 4 вычитаетс  из делимого и результат заноситс  в регистр 1 остатка со сдвигом на четыре разр да влево как очередной остаток. Содержимое счетчика 5 увеличиваетс  на единицу. В том случае если очередной остаток, полученньй таким образом, положительный, автомат переходит в состо ние 3. Старша  цифра частного из счетчика-вычитател  7 заноситс  в регистр 3 частного . Далее автомат переходит в состо ние AJ, аналогично изложенному формируютс  очередна  цифра частного и очередной остаток до по влени  сигнала СчТ , который означает окончание операции делени .The invention relates to digital computing and can be used in the construction of arithmetic devices of high-speed digital computers with severe limitations on the physical characteristics and power consumption. A device for dividing is used, which implements the hardware method of the second order of dividing binary NUMBERS, containing the dividend register, the divisor register and horizontal rows of one-bit adders with elements at the inputs 2I-OR l. A disadvantage of this device is great complexity. The closest to the invention to the technical essence is a device for dividing, containing a control unit, a private register, a counter, an adder, a register of the remainder, a divider register 2j. A disadvantage of the known device based on the implementation of the logical and instrumental first order of methods for accelerating the division, is the large time of execution of the division operation. The purpose of the invention is to increase its speed. This goal is achieved by the fact that a memory unit, a divider register, a memory block, an adder-subtractor are entered into a dividing device containing a control unit, a private register, a counter, an adder, a residual register, a divider register. 3 subtractive counter, multiplier unit and control unit contains eight D-flip-flops, two AND-OR elements, four OR elements, three AND elements, two NOT elements, three delay elements (and the input of the initial installation of the device is connected to the installation input of the first D-trigger, from the reset inputs from the second to the eighth D triggers of the control unit, the device start input is connected to the first input of the first AND-OR control unit, the clock input of the device with clock inputs of all D-trigger control unit, the first output D-thrigge The control unit has the second input of the first ORI element, the output of which is connected to the information input of the second D-trigger, the direct output of which is connected to the first input of the first OR element and, through the first delay element, to the information input of the third D trigger, whose direct output connected to the first inputs of the first and second elements AND, the first inputs of the second and third elements OR, the output of the fourth D-trigger directly to the first input of the fourth element OR, and the third of the first element AND-OR to the first input of the second The AND-OR element whose output is connected to the information input of the first D-flip-flop, the forward output of the second Rtrigger is connected via the second delay element to the information input of the sixth D-Trigger, the direct output of which is connected to the second input of the second OR element, with the second input of the fourth OR element, with the second input of the second AND-OR element, the second input of the first OR element, the first input of the third AND element, the output of which is connected to the information input of the seventh O trigger, whose direct output is connected to the second input of the second OR element, the third input of the first OR element and the third delay element - with the information input of the eighth P trigger, the direct output of which is connected to the fourth input of the first AND-OR element, the third input of the second AND-OR element, the fourth, the fifth and the sixth inputs of the second element AND-OR are connected to the input of the first element NOT, the output of which is connected to the fifth, sixth inputs of the first element 08 AND-OR, the second input of the third element AND, the information input of the fifth D trigger connected to the output of the second element AND, second entrance which is connected to the output of the second element NOT, the input of which is connected to the second input of the first element I, the output of which is connected to the information input of the fourth D-trigger of the control unit, the direct output of the third D-trigger of which is connected to the addition input of the adder-subtractor whose input connected to the subtraction input of the subtracting counter and the direct output of the fifth D-trigger of the control unit, fourth output. The first OR element of which is connected to the input of a private register entry, the reset input of which is connected to the direct output of the eighth D-trigger of the control unit, the input of the first element NOT of which is connected to the output of the counter, the reset input of which is connected to the direct output of the first D-trigger of the control unit , the output of the third element OR of which is connected to the information input of the counter, the output of the sign bit of the remainder register is connected to the input of the second element NOT of the control unit, the output of the first element OR of which is connected to the input of the output hectare of private register, the input of the record of the subtracting counter is connected to the direct output of the second D-trigger of the control unit, the output of the P / 2 most significant bits of the register of the remainder (P-bit operand) are connected respectively to the inputs of the first group of the memory block, the inputs of the second group which are connected respectively to the outputs of the 4/4 bits of the register of the divider, the outputs of the bits of which are connected to the corresponding information inputs of the block of multipliers, the control input of which is connected to the output of the detracting counter, the outputs of the block multipliers with the corresponding inputs of totalizer. ra, the outputs of which are connected respectively to the information inputs of the first group of the adder-subtract, the information inputs of the second group of which are connected respectively to the outputs of the residue register, whose information inputs are connected respectively to the outputs of the adder-subtractor, information inputs of the first group of which are connected respectively to the outputs of r-rows the register divider, the input of the record of the register of the remainder is connected to the output of the second element OR of the control unit. FIG. 1 shows a block diagram of a dividing device; in fig. 2 - state transition graph of the automaton; in fig. 3 is a control block diagram. The device contains a residual register 1, a divider register 2, a private register 3, an adder-subtractor f, a counter 5, a multiplier block 6, a subtractive counter 7, a memory block 8, an adder 9, multiply 10 multi-bits, a control block 11. The control unit 11 is in the form of an automatic machine on the register with the unit being moved. The transition graph of the states of the automaton is denoted by the A, i 0/1/7 states of the automaton, the transition conditions are indicated on the arcs. The control unit 11 (FIG. 3) contains D-triggers 12-19, elements AND-OR 20 and 21, elements AND 22-24, elements OR 25-28, elements NOT 29 and 30, elements 31-33 of the delay. In control block 11, the input bit 34 receives a digit from the remainder register 1, output 35 is the summation input of subtractor 4, output 36 is the information input of counter 5, output 37 is the reset input of counter 5 ,. input 38 is the output of counter 5, output 39 is the input of register 3 private, output 40 is the zero register input of private 3, output 41 is the subtraction output of counter-subtractor 7 and from subtractor 4, output 42 is output register shift 3 quotient, output 43 is the input of the record of the counting subtractor 7, input 44 Start, output 45 is the input of the recording of the rest 1 register, input 46 Initial setting, clock input 47. The automaton is based on eight triggers 12-19 with asynchronous S and R inputs. The external signals of the device in the signal are Start and Initial Settings - clock. For definiteness, we assume that the multipliers are 10 four-bit. In this case, in register 2, the divider in the initial state is normalized on a binary basis, and 1–4 bits of the register 2 divider are connected to the address input of the memory block 8, and the firmware of the memory block 8 is made taking into account that the contents of the highest zero bit are yes equal to one. This achieves the accuracy of the division operation when implementing the accelerated division algorithm. The address inputs of the higher bits of the memory block 8 are connected to eight (in the case of 4-bit multipliers) high bits of the 1 register of the remainder, which is used to store the initial dividend, and subsequently the next remainder. The adder-subtractor 4 is designed to subtract from the next balance (the contents of register 1 of the balance) of the partial division of the divider by the next private digit formed in the adder-9, as well as to add (if the next balance is negative) to the contents of register 3 private register 2 divider. Register 2 is a divider and register 3 is a private shift, and shifts in them are made by the number of bits equal to the multiplier 10. Counter 3 is designed to count the number of multiplications, which is equal to the number of (divisible) divisions by the multiplier 10. So For example, for 40-bit mantis and 4-bit multipliers, the maximum number of multiplications is ten. The width of the counter 5 or the addition code is chosen in such a way that the appearance of a unit in the high bit means the completion of the division operation. The purpose of the remaining functional elements coincides with their name. The device works as follows. In the initial state in register 2, the divisor contains a dividend, in register 3 private a normalized checker, registers 3 private and counter subtractor 7 are reset, counter 5 is in its original state (reset or an addition code is written to it). On the Start signal, signifying the beginning of the division operation, the automaton goes from state A to state A. In this case, by the values of the higher digits of the divider and the dividend, coming from registers 1 and 2 to the address inputs of memory block 8, into the counter the highest digit of the number is recorded. In block 6 of multipliers, the divisor is multiplied by the highest digit of the quotient and the product is formed in adder 9. The product thus obtained in subtractor 4 is subtracted from the dividend and the result is entered in register 1 of the residue, shifted by four bits to the left as the next residue. The contents of counter 5 are incremented by one. In the event that the next balance obtained in this way is positive, the automaton goes to state 3. The highest digit of the quotient from the subtractor 7 is entered into the register 3 of the quotient. Next, the automaton enters the state AJ, similarly to the above, the next digit of the private and the next balance are formed until the occurrence of the MF signal, which means the end of the division operation.

Если на йаком-либо шаге делени  очередной остаток окажетс  отрицательным , то автомат из состо ни  А перейдет в состо ние Ах- Это означает , что очередна  цифра частного, в силу приближенной ее аппроксимации , вз та на единицу большей. Поэтому в этом состо нии автомата эта цифра уменьшаетс  на единицу и к содержимому регистра 1 при помощи сумматора-вычитател  4 добавл ютс  содержимое регистра 2 делител . Этим осуществл етс  корректировка цифры частного и остатка. Очередна  цифра частного заноситс  в регистр 3 частного . Формирование отрицательного очередного остатка означает, чтоIf, on a yakom-dividing step, the next remainder turns out to be negative, then the automaton from state A goes to state Ax. This means that the next private figure, due to its approximate approximation, is one unit larger. Therefore, in this state of the automaton, this figure is reduced by one and the contents of register 2 of the divider are added to the contents of register 1 using subtractor 4. This adjusts the number and quotient. The next private digit is entered in register 3 private. The formation of a negative next residue means that

следующа  цифра частного ноль. Поэтому , если СчТ , то автомат переходит в состо ние Ag, где содержимое счетчика 5 увеличиваетс  на единицу, осуществл етс  сдвиг содержимого регистра 3 вправо, и далее в освободившуюс  тетраду регистра 3 частного заноситс  цифра ноль. Если /СчТ , автомат переходит в состо ние А и операци  делени  продолжаетс  аналогично излoжeннo fy, иначе автомат переходит в состо ние Ад, что означает окончание выполнени  операции.the next digit is a private zero. Therefore, if FST, then the automaton enters the state Ag, where the contents of counter 5 is increased by one, the contents of register 3 are shifted to the right, and then the digit zero is entered into the private tetrad of register 3. If / SCT, the automaton enters state A and the division operation continues in the same manner as described fy, otherwise the automaton enters state Hell, which means the end of the operation.

Заметим, что если очередной остаток неотрицательный, то врем  вычислни  шестнадцатиричной цифры частного i i,i 2 где t, - врем  перехода А,- А, i - длительность корокого такта. В том случае, когда очередной остаток отрицательный, врем  вычислени  двух очередных шестнадцатиричных цифр частного. , , где ij врем  перехода А - А.Note that if the next balance is non-negative, then the time to calculate the hexadecimal digit of the private i i, i 2 where t, is the transition time A, - A, i is the duration of the crust cycle. In the case when the next balance is negative, the time for calculating the two successive hexadecimal digits of the quotient. , where ij transition time A - A.

Предполага  получение отрицательного и неотрицательного остатков событи ми равноверо тными, среднее врем  делени , при прин тых допущени х приведенное к одному двоичному разр ду, равноAssumed to obtain negative and non-negative residuals by events of equal magnitude, the average time of division, with accepted assumptions, reduced to one binary digit, is equal to

(2i,.(2i ,.

в известном устройстве естественн полагать, что среднее врем  делени , приведенное к одному дво1тчному разр ду , не меньше, чем (t,-v 2L ) 1/3. Поэтому быстродействие предлагаемого устройства больше быстродействи  известного устройства не менее чем в 1,5 раза.in a known device, it is natural to assume that the average dividing time, reduced to one binary point, is not less than (t, -v 2L) 1/3. Therefore, the speed of the proposed device more than the speed of the known device is not less than 1.5 times.

Таким образом, предлагаемое изобретение позвол ет уменьшить врем  выполнени  операции делени  не менее чем в 1,5 раза.Thus, the invention allows to reduce the execution time of the division operation by at least 1.5 times.

Фиг.11

rr

Claims (1)

ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее блок управления, регистр частного, счетчик, сумматор, регистр остатка, регистр делителя, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены блок памяти, сумматор-вычитатель, вычитающий счетчик, блок умножителей, а блок управления содержит восемь D -триггеров, два элемента ИИЛИ, четыре элемента ИЛИ, три элемента И, два элемента НЕ, три элемента задержки, примем вход начальной установки устройства соединен с установочным входом первого D -триг гера, с входами сброса с второго по восьмой D -триггеров блока управления, вход пуска устройства соединен с первым входом первого элемента ИИЛИ блока управления, тактовый вход устройства - с тактовыми входами всех D -триггеров блока управления, прямой выход первого D -триггера блока управления - с вторым входом первого элемента И-ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом второго D -триггера, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и через первый элемент задержки - с информационным входом третьего Г триггера, прямой выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, прямой выход четвертого D-триггера соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, с третьим входом первого элемента И-ИЛИ, с первым входом второго элемента И-ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом первого D -триггера, прямой выход пятого D -триггера q соединен через второй элемент задерж- 9 ки с информационным входом шестого D-триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, с вторым входом второго элемента И-ИЛИ, вторым входом первого элемента ИЛИ, первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с информационным входом седьмого D -триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, третьим входом первого элемента ИЛИ и через третий элемент задержки - с информационным входом восьмого О -триггера, прямой выход которого соединен с четвертым входом первого элемента И-ИЛИ, третьим входом второго элемента И-ИЛИ,. четвертый, пятый и шестой входы второго элемента И-ИЛИ соединены с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с пятым, шестым входами первого элемента И-ИЛИ, вторым входом третьего элемента И, информацио ный вход пятого D -триггера соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента НЕ, вход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с информационным входом четвертого Г-триггера блока управления, прямой выход третьего Г -триггера которого соедйЦ^гс входом сложения суммататорМвычитателя, вход вычитания которого соединен с входом вычитания вычитающего счетчика и с прямым выходом пятого D -триггера блока управления, выход четвертого элемента ИЛИ которого соединен с входом записи регистра частного, вход сброса которого соединен с прямым выходом восьмого D - триггера блока управления, вход первого элемента НЕ которого соединен с выходом счетчика, вход сброса которого соединен с прямым выходом первого Л -триггера блока управления, выход третьего элемента ИЛИ которого соединен с информационным входом счетчика, выход знакового разряда регистра остатка соединен с входом второго элемента НЕ блока управления, выход первого элемента ИЛИ которого соединен с входом сдвига регистра частного, вход записи вычитающего счетчика соединен с прямым выходом второго Г -триггера блока управления, выходы И/2-старших разрядов регистра остатка ( η - разрядность операндов) соединены соответственно с входами первой группы блока памяти, входы второй группы которого соединены соответственно с выходами И/4старших разрядов регистра делителя, выходы П разрядов которого соединены с соответствующими информационными входами блока умножителей, управляющий вход которого соединен с выходом вычитающего счетчика, выходы блока умножителей - с соответствующими входами сумматора, выходы которого соединены соответственно с информационными входами первой группы сумматора-вычитателя , информационные *A DIVISING DEVICE containing a control unit, a private register, a counter, an adder, a remainder register, a divider register, characterized in that, in order to improve performance, a memory unit, an adder-subtractor subtracting a counter, a multiplier unit are introduced into it, and the control unit contains eight D-triggers, two OR elements, four OR elements, three AND elements, two NOT elements, three delay elements, we accept the initial installation input of the device is connected to the installation input of the first D-trigger, with reset inputs from the second to the eighth D igers of the control unit, the start input of the device is connected to the first input of the first OR element of the control unit, the clock input of the device is with the clock inputs of all D-triggers of the control unit, the direct output of the first D-trigger of the control unit is with the second input of the first AND-OR element, output which is connected to the information input of the second D-trigger, the direct output of which is connected to the first input of the first OR element and through the first delay element to the information input of the third G trigger, the direct output of which is connected to the first the odes of the first and second AND elements, with the first inputs of the second and third OR elements, the direct output of the fourth D-trigger is connected to the first input of the fourth OR element, with the third input of the first AND-OR element, with the first input of the second AND-OR element, the output of which connected to the information input of the first D-flip-flop, the direct output of the fifth D-flip-flop q is connected through the second delay element 9 to the information input of the sixth D-flip-flop, the direct output of which is connected to the second input of the second OR element, with the second input of the fourth element OR, with the second input of the second AND-OR element, the second input of the first OR element, the first input of the third AND element, the output of which is connected to the information input of the seventh D-trigger, the direct output of which is connected to the second input of the third OR element, the third input of the first OR element and through the third delay element, with the information input of the eighth O-trigger, the direct output of which is connected to the fourth input of the first AND-OR element, the third input of the second AND-OR element. the fourth, fifth and sixth inputs of the second AND-OR element are connected to the input of the first NOT element, the output of which is connected to the fifth, sixth inputs of the first AND-OR element, the second input of the third AND element, the information input of the fifth D-trigger is connected to the output of the second element And, the second input of which is connected to the output of the second element NOT, the input of which is connected to the second input of the first element AND, the output of which is connected to the information input of the fourth Г-trigger of the control unit, the direct output of the third Г-trigger of which is connected to the input m is the sum of the subtractor, the subtraction input of which is connected to the subtraction input of the subtracting counter and to the direct output of the fifth D-trigger of the control unit, the output of the fourth element OR of which is connected to the input of the private register record, the reset input of which is connected to the direct output of the eighth D-trigger of the control unit, the input of the first element which is NOT connected to the output of the counter, the reset input of which is connected to the direct output of the first A-trigger of the control unit, the output of the third element OR of which is connected to the information m is the counter input, the output of the sign discharge of the remainder register is connected to the input of the second element NOT of the control unit, the output of the first element OR of which is connected to the shift register input of the private one, the write input of the subtracting counter is connected to the direct output of the second Г-trigger of the control unit, outputs I / 2- the highest bits of the remainder register (η is the capacity of the operands) are connected respectively to the inputs of the first group of the memory block, the inputs of the second group of which are connected respectively to the outputs And / 4 of the senior bits of the divider register, the outputs P the discharges of which are connected to the corresponding information inputs of the block of multipliers, the control input of which is connected to the output of the subtracting counter, the outputs of the block of multipliers are connected to the corresponding inputs of the adder, the outputs of which are connected respectively to the information inputs of the first group of the adder-subtractor, information * входы второй группы которого соединены соответственно с выходами регистра остатка, информационные входы которого соединены соответственно с выходами сумматора-вычитателя, информационные входы первой группы которого соединены соответственно с выходами И разрядов регистра делителя, вход записи регистра остатка соединен с выходом второго элемента ИЛИ блока управления.the inputs of the second group of which are connected respectively to the outputs of the remainder register, the information inputs of which are connected respectively to the outputs of the adder-subtracter, the information inputs of the first group of which are connected respectively to the outputs AND bits of the divider register, the input of the remainder register record is connected to the output of the second OR element of the control unit.
SU823518617A 1982-12-07 1982-12-07 Dividing device SU1104508A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823518617A SU1104508A1 (en) 1982-12-07 1982-12-07 Dividing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823518617A SU1104508A1 (en) 1982-12-07 1982-12-07 Dividing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1104508A1 true SU1104508A1 (en) 1984-07-23

Family

ID=21038126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823518617A SU1104508A1 (en) 1982-12-07 1982-12-07 Dividing device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1104508A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Карцев М.А. Арифметика цифровых машин. М., Наука, 1969, с. 515-519, рис. 56. 2. Авторское свидетельство СССР № 734682, кл. G 06 F 7/52, 1976 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3249745A (en) Two-register calculator for performing multiplication and division using identical operational steps
SU1104508A1 (en) Dividing device
GB882751A (en) Error detection system
SU1280624A1 (en) Device for multiplying the floating point numbers
SU1168929A1 (en) Dividing device
SU1520510A1 (en) Dividing device
SU1709301A1 (en) Division device
SU1249551A1 (en) Dividing device
SU1425657A1 (en) Dividing device
SU1767497A1 (en) Divider
SU408305A1 (en) DEVICE FOR EXTRACTING SQUARE ROOT
SU1282117A1 (en) Dividing device
SU1803913A1 (en) Division device
SU1265763A1 (en) Dividing device
SU1524046A1 (en) Device for multiplying two n-digit numbers
SU1429110A1 (en) Divider
SU429423A1 (en) ARITHMETIC DEVICE
SU1357947A1 (en) Device for division
SU1728862A1 (en) Divider
SU1709352A1 (en) Division device
SU1417010A1 (en) Number dividing device
SU1136151A1 (en) Multiplying device
SU1617437A1 (en) Device for dividing binary numbers
SU1013947A1 (en) Accumulating adder
SU1124286A1 (en) Device for multiplying numbers in redundant notation