SU1259254A1

SU1259254A1 - Устройство дл умножени чисел

Info

Publication number: SU1259254A1
Application number: SU853852118A
Authority: SU
Inventors: Александр Антонович Шостак
Original assignee: Минский радиотехнический институт
Priority date: 1985-02-05
Filing date: 1985-02-05
Publication date: 1986-09-23

Abstract

Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано дл быстрого умножени дес тичных чисел. Оно может быть также применено в качестве основы при разработке универсальных быстро .действующих устройств умножени двоичных и дес тичных чисел. Целью изобретени вл етс сокращение количества оборудовани устройства. Цель достигнута за счет того, что устройство содержит блоки двоичного умножени на шесть, причем блоки умножени матрицы выполнены двоичными, при этом выходы блоков двоичного умножени на шесть с первого по (N + М - - })-й соединены с входами соответствующих двоичных сумматоров первой группы, выход т-го двоичного сумматора второй группы соединен с входом (т + 1)-го блока двоичного умножени на шесть, выход старшей тетрады первого блока умножени первой строки матрицы соединен с входом первого блока двоичного умножени на шесть, . выход старшей тетрады N-ro блока . умножени М-й строки матрицы соединен с входом (N + М - 1)-го блока двоичного умножени на шесть, первый выход первого преобразовател двоичного кода в дес тичный соединен с входом первой тетрады регистра произведени . 1 ил. g (Л Is9 сл о tsd 2

Description

112

Изобретение относитс к вычислительной TeiXHHKe, может быть использовано дл быстрого умножени дес тичных чисел и может быть также применено в качестве основы при разработке универсальных быстродействующих устройств умножени двоичных и дес тичных чисел.

Цель изобререни - сокращение количества оборудовани устройства путем использовани в нем вместо сложных блоков дес тичного умножени , более простых блоков двоичного умножени .

На чертеже приведена структурна схема устройства дл умножени чисел дл N М 3.

Устройство содержит регистры 1-3 соответственно множимого, множител и произведени , матрицу блоков 4 двоичного умножени , первую группу двоичных сумматоров 5, вторую грурпу двоичных сумматоров 6, блоки 7 двоичного умножени на шесть, преобразователи 8 двоичного кода в дес тичный и дес тичный сумматор 9. Первые вход блоков 4 двоичного умножени каждой строки матрицы соединены с выходами соответствующих тетрад регистра 1 :; множимого, вторые входы блоков 4 двоичного умножени каждого столбца матрицы соединены с выходами соответствующих тетрад регистра 2 множител , входы К-го двоичного сумматора 5 первой группы (К 1,2,.,.,5) соединены с выходами младших тетрад i-x блоков 4 двоичного умножени j-x строк матрицы (i 1,2,3; j 1,2,3; ), входы m-го двоичного сумматора 6 второй группы (т 1, 2,3) соединены с выходами старших тетрад i-x блоков 4 двоичного умножени j-x строк матрицы (i j ш + + 2), выход го-го двоичного сумматора

6второй группы соединен с входом (та + 2)-го двоичного сумматора 5 первой группы и входом (т + 1)-го блока

7двоич юго умножени на шесть, выходы блоков 7 двоичного умножени на шесть с первого по п тый соединены с входами соответствующих двоичньк сумматоров 5 первой группы, выходы которых Соединены с входами соответ- ствуклцих преобразователей 8 двоичного кода в дес шичный, выход старшей тетрады первого блока 4 двоичного умножени первой строки матрицы соединены с входом второго двоичного

5

0

5

0

5

0

5

0 5

сумматора 5 первой группы и входом первого блока 7 двоичного умножени на шесть, выход старшей тетрады тре- тьего блока 4 двоичного умножени третьей строки матрицы соединен с входом п того блока 7 двоичного умножени на шесть и входом п той тетрады дес тичного сумматора 9,:р-й выход q-ro преобразовател 8 двоичного кода в дес тичный соединен с входом (Р t- - 2)-и тетрады дес тичного сумматора 9 (Р 1,...,1; 1 - число выходов преобразовател 8 двоичного кода в дес тичньй; J 1,2,... ,5), выходы раз р дов с первого по п тый дес тичного сумматора 9 соединены с входами тетрад соответственно с второй по шестую регистра 3 произведени , вход первой тетрады которого соединен с первым выходом первого преобразовател 8 двоичного кода в дес тичный.

Каждый блок 4 матрицы предназначен дл двоичного перемножени двух дес тичных цифр (цифры множимого и цифры множител ), представленных, например, в коде 8-4-2-1. Пусть, например, цифра множимого равна 9, а цифра множител равна 7, тогда на выходах старшей и младшей тетрад блока 4 формируетс результат lOOlit X 0111 0011.1111.

В каждом сумматоре 5 первой группы осуществл етс двоичное суммирование младших тетрад произведений, сформированных на выходах всех тех блоков 4 двоичного умножени матрицы , которые расположены в той же дес тичной позиции, что и данный сзпмматор 5, а также суммы старших тетрад произведений этих же блоков 4, умноженной на шесть на соответствующем блоке 7, и суммы старших тетрад произведений, образованных на выходах всех тех блоков 4 двоичного умножени матрицы, которые расположены в соседней мпадшей весовой позиции по отношению к весовой дес тичной позиции данного сумматора 5,

С помощью преобразователей 8 осуществл етс преобразование двоичных сумм, сформированных на выходах сумматоров 5 первой группы, в дес тичные суммы.

Дес тичный сумматор 9 выполн ет суммирование с распространением переноса результатов, образованных на выходах преобразователей 8 двоичного

кода в дес тичный. В большинстве практических случаев этот сумматор вл етс трехвходовым и может быть построен с использованием двух двух- входовых дес тичных сумматоров, соединенных последовательно. При перемножении в устройстве двухразр дных дес тичных чисел сумматор 9 вл етс двухвходовьм.

Устройство работает следующим образом.

Одновременно или последовательно во времени в регистры 1 и 2 соответственно множимого и множител загружаютс дес тичные сомножители. После загрузки операндов во входные регистры 1 и 2 устройства начинают работать блоки 4 двоичного умножени матрицы , с помощью которых формируютс в двоичном коде тетрадные произведени соответствующих дес тичных цифр множимого и множител . Образованные на выходах блоков 4 двоичного умножени матрицы значени младших и. старших тетрад этих произведений поступа ют далее на входы соответствующих двоичных сумматоров 5 первой группы (значени старших тетрад одинакового веса предварительно суммируютс на соответствующих двоичных сумматорах 6 второ : группы), где осуществл етс их быстрое двоичное суммирование. Чтобы получить правильное значение конечного произведени при таком суммировании младших и старших лет- рад тетрадных произведений и при пользовании в устройстве матрицы блоков 4 двоичного умножени , необходимо вс кий раз, когда передаетс старша тетрада двоичного тетрадного произведени из разр да устройства с дес тичным весом 10 в разр д устройства с дес тичным весом (0 г$ 2т - 2), корректировать разр д конечного произведени с весом 10 путем подсуммировани к нему значени С 6, где С - значение старшей передаваемой тетрады. Внесение таких коррекций в устройстве осуществл етс с помощью блоков 7 двоичного умножени на шесть.

Сформированные на выходах сумматоров 5 первой группы двоичные суммы посредством преобразователей 8 преобразуютс в дес тичные , которые далее поступают на равновесовые входы дес тичного сумматора 9, где производитс их суммирование с рас592544

пространением переноса. Образованна на выходах дес тич1 ого сумматора 9 сумма записываетс в соответствующие разр ды регистра 3 произведени , в 5 первый разр д которого поступает значение результата, сформированного первом выходе Ьервого преобразовател 8 двоичного кода в дес тичный. Предлагаемое устройство дл умно-

О жени чисел может быть прин то за ост нову при разработке универсального быстродействующего устройства умножени дес тичных и двоичных чисел. Дл ,этого необходимо вместо дес тич 5 ного сумматора 9 использовать в устройстве универсальный сумматор дл сложени двоичных и дес тичных чисел . Такое устройство при умножении дес тичных чисел работает так же,

20 как и рассмотренное. Основное отличие при умножении на нем двоичных чисел состоит в том, что работа блоков 7 двоичного умножени на шесть должна блокироватьс , а на входы 25 сумматора 9, работающего в этом случае в режиме двоичного суммировани , информаци должна поступать не с выходов преобразователей 8 двоичного кода в дес тичный, а непосредствен30 но с выходов двоичных сумматоров 5 первой группы.

Формула изобретени

Устройство дл умножени чисел,

содержащее регистры множимого, множител и произведени , матрицу блоков умножени , первую и вторую группы двоичных сумматоров, преобразовател двоичного кода в дес тичный и дес тичный сумматор, причем первые ВХОДЫ блоков умножени каждой строки матрицы соединены с выходами соответствующих тетрад регистра множимого , вторые входы блоков умножени каждого столбца матрицы соединены с выходами соответствующих тетрад регистра множител , входы К-го двоичного сут 1матора первой группы К

Н- - N + М - 1; N - число дес тичных разр дов множимого; М - число дес тичных разр дов множител ) соединены с выходами младших тетрад i-x блоков умножени j-x строк матриЦЫ (i 1N; j 1,..., М; i +

), входы m-го двоичного

сумматора второй группы (т t

N -I- М - 3) соединены с выходами старших тетрад i-x блоков умножени J-X строк матрицы (i + j m + 2), выход старшей тетрады первого блока умножени первой строки матрицы соединен с входом второго двоичного сум матора первой группы, выход старшей тетрады N-ro блока умножени М-й строки матрицы соединен с входом (N + М - 1)-й тетрады дес тичного сумматора, выход ш-го двоичного сумматора второй группы соединен с вхо-- дом (ш + 2)-го двоичного сумматора .первой группы, выходы двоичных сум- : маторов с первого по (N + М - 1)-й первой группы соединены с входами соответствующих преобразователей двоичного кода в дес тичный, Р-и выход (| -го преобразовател двоично- гр кода в дес тичный соединен с-входом (Р 4- - 2)-й тетрады дес тичного сумматора (Р 1,...,1; 1 - чис ло выходов данного преобразовател двоичного кода в дес тичный; Ц- , , N + М - 1), выходы разр дов с первого по (N + М - 1)-й дес тичного сумматора соединены с входами

10

тетрад соответственно с второй по (N + М)-ю регистра произведени , о т- личающеес тем, что, с целью сокращени количества оборудо- 5 вани , оно содержит блоки двоичного умножени на шесть, причем блоки умножени матрицы выполнены двоичными, при этом выходы блоков двоичного умножени на шесть с первого по (N + + М - 1)-й соединены с входами соответствующих двоичных сумматоров первой группы, выход т-го двоичного сумматора второй группы соединен с входом (т + 1)-го блока двоичного умно- 15 жени на шесть, выход старшей тетрады первого блока умножени первой строки матрицы соединен с входом первого блока двоичного умножени на шесть, выход старшей тетрады N-ro блока умножени М-й строки матрицы соединен с входом (N + М - 1)-го блока двоичного умножени на шесть, первый выход первого преобразовател двоичного кода в дес тичный соединен с входом первой тетрады регистра произведени .

20

25

Редактор О.Юрковецка

Составитель А.Клюев Техред И.Попович

Заказ 5122/46Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

Корректор Т.Колб

Claims

Формула изобретения

Устройство для умножения чисел, содержащее регистры множимого, множителя и произведения, матрицу блокон умножения, первую и вторую группы двоичных сумматоров, преобразователя двоичного кода в десятичный и десятичный сумматор, причем первые входы блоков умножения каждой строки матрицы соединены с выходами соответствующих тетрад регистра множимого, вторые входы блоков умножения каждого столбца матрицы соединены с выходами соответствующих тетрад регистра множителя, входы К-го двоичного сумматора первой группы К = = 1,..., N + Μ - 1; N - число десятичных разрядов множимого; М - число десятичных разрядов множителя) соединены с выходами младших тетрад i-x блоков умножения j-x строк матрицы (ί = 1,..., N; j = 1,..., М; i + + j = К + 1), входы m-го двоичного сумматора второй группы (m = 1.....

N + М - 3) соединены с выходами старs ших тетрад i-x блоков умножения j-x строк матрицы (i+j=m+2), выход старшей тетрады первого блока умножения первой строки матрицы соединен с входом второго двоичного сумматора первой группы, выход старшей тетрады N-ro блока умножения М-й строки матрицы соединен с входом · (N + М - 1)-й тетрады десятичного сумматора, выход m-го двоичного сумматора второй группы соединен с входом (ш + 2)-го двоичного сумматора первой группы, выходы двоичных сумматоров с первого по (N + М - 1)-й первой группы соединены с входами соответствующих преобразователей двоичного кода в десятичный, Р-й выход -го преобразователя двоичногр кода в десятичный соединен с входом (р + - 2)-й тетрады десятичного сумматора (Р = 1,...,1; 1 - число выходов данного преобразователя двоичного кода в десятичный; = 1, ..., N + М - 1), выходы разрядов с первого по (N + М - 1)-й десятичного сумматора соединены с входами тетрад соответственно с второй по (N + М)-ю регистра произведения, о тличающееся тем, что, с целью сокращения количества оборудо5 вания, оно содержит блоки двоичного умножения на шесть, причем блоки умножения матрицы выполнены двоичными, при этом выходы блоков двоичного умножения на шесть с первого по (N + 10 + М - 1)-й соединены с входами соответствующих двоичных сумматоров первой группы, выход m-го двоичного сумматора второй группы соединен с входом (ш + 1)-го блока двоичного умно15 жения на шесть, выход старшей тетрады первого блока умножения первой строки матрицы соединен с входом первого блока двоичного умножения на шесть, выход старшей тетрады N-ro 20 блока умножения М-й строки матрицы соединен с входом (N + М - 1)-го блока двоичного умножения на шесть, первый выход первого преобразователя двоичного кода в десятичный сое²⁵ динен с входом первой тетрады регистра произведения.