SU1287145A1 - Computing cell - Google Patents
Computing cell Download PDFInfo
- Publication number
- SU1287145A1 SU1287145A1 SU853935578A SU3935578A SU1287145A1 SU 1287145 A1 SU1287145 A1 SU 1287145A1 SU 853935578 A SU853935578 A SU 853935578A SU 3935578 A SU3935578 A SU 3935578A SU 1287145 A1 SU1287145 A1 SU 1287145A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- inputs
- cell
- elements
- Prior art date
Links
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к вычислительной технике. Изобретение позвол ет расширить функциональные возможности чейки за счет выполнени операций сложени (вьиитани ), что достигаетс введением в вычислительную чейку с поразр дной обработкой чисел , содержащую регистр множител 14, сумматор 15 и элементы задержки 23- 27, счетчика 1, регистра множимого 13, сдвигового регистра 12, триггера 16 знака множител , элементов И 2-10, ИЛИ 11, И-ШШ 17-22. 2 ил., 1 табл. (Л 00 «и ел сруг./The invention relates to computing. The invention allows to extend the functionality of the cell by performing addition operations (viitani), which is achieved by introducing into the computational cell with random processing of numbers, containing the multiplier 14 register, adder 15 and delay elements 23-27, counter 1, multiplier 13 register, shift register 12, trigger 16 digits of the multiplier, elements AND 2-10, OR 11, I-ШШ 17-22. 2 ill., 1 tab. (L 00 "and ate sruzh. /
Description
(2)3935578/24-24(2) 3935578 / 24-24
(22)14.06.85(22) 06/14/85
(46)30.01.87. Бюл. № 4(46) 01/30/87. Bul № 4
(71)Ленинградское научно-производственное объединение Буревестник(71) Leningrad Scientific and Production Association Burevestnik
(72)Ю. М. Монашкин(72) Yu. M. Monashkin
(53)681.325(088.8)(53) 681.325 (088.8)
(56) Патент Японии № 54-31939, кл.. G 06 F 7/39, 1979.(56) Japanese Patent No. 54-31939, class. G 06 F 7/39, 1979.
Патент Японии № 56-29306, кл. G 06 F 7/52, 1981.Japanese patent number 56-29306, cl. G 06 F 7/52, 1981.
(54)ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ЯЧЕЙКА(54) COMPUTING CELL
(57) Изобретение относитс к вычислительной технике. Изобретение позвол ет расширить функциональные возможности чейки за счет выполнени операций сложени (вьиитани ), что достигаетс введением в вычислительную чейку с поразр дной обработкой чисел , содержащую регистр множител 14, сумматор 15 и элементы задержки 23- 27, счетчика 1, регистра множимого 13, сдвигового регистра 12, триггера 16 знака множител , элементов И 2-10, ИЛИ 11, И-ШШ 17-22. 2 ил., 1 табл.(57) The invention relates to computing. The invention allows to extend the functionality of the cell by performing addition operations (viitani), which is achieved by introducing into the computational cell with random processing of numbers, containing the multiplier 14 register, adder 15 and delay elements 23-27, counter 1, multiplier 13 register, shift register 12, trigger 16 digits of the multiplier, elements AND 2-10, OR 11, I-ШШ 17-22. 2 ill., 1 tab.
(Л(L
0000
«и"and
елate
сруг./srug./
fOfO
112871112871
Изобретение относитс к вычислительной технике и ггредназначепо дат (.|Дновреме1ШО1 (:1 выполнени операций 7,, R).x у над двухразр дными числами, поступающими в последова- 5 тельном дополнительном коде младшими разр дами,The invention relates to computing technology and hydraulic data ((| | LOW time1) (: 1 performing operations 7 ,, R) .x over two-digit numbers supplied in a sequential complementary code with low-order bits
и,елью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей за счет выполнени операции сложени ,and, the purpose of the invention is to enhance the functionality by performing an add operation,
На фиг, 1 представлена схема вычислительной чейки; на фиг, 2 - пример соединени трех вычислительных чеек,FIG. 1 is a diagram of a computational cell; Fig. 2 is an example of the connection of three computational cells;
Вычислительна чейка (фиг, 1) со- - держит счетчик , первый - дев тый элементы И 2-10, элемент ИЛИ 11, регистр 12 сдвига, регистр 13 множимого , регистр 14 множител , сумматор 15, триггер 16, первый - шестой элементы И-ИЛИ 17-22, первый - п тый элементы 23-27 задержки, вход 28 результата операции, вход 29 знака множител , вход 30 инверсного знака множител , первый и второй входы 31 и 32 разрешени преобразовани в дополнительный код, вход 33 множимого, вход 34 множител , вход 35 частичного произведени , вход 36 слагаемого, вход 37 разрешени счета, выход 38 частичного произведени , выход ЗУ инверсного знака множител , выход 40 знака множител , первый и второй выходы 41 и 42 разрешени преобразовани в до20The computational cell (Fig, 1) contains a counter, the first - the ninth elements AND 2-10, the element OR 11, the shift register 12, the register of the multiplicand 13, the multiplier register 14, the adder 15, the trigger 16, the first - the sixth elements And -OR 17-22, first delays delay elements 23-27, operation result input 28, multiplier sign input 29, multiplier inverse sign input 30, first and second inputs 31 and 32 of the resolution resolution for additional code, multiplicative input 33, input 34 multipliers, input 35 of the partial product, input 36 of the term, input 37 of the resolution resolution, output 38 of the partial product reference, the output storage inverse sign multiplier, the sign of the multiplier output 40, first and second outputs 41 and 42 of the resolution conversion to do20
452452
ножителей в элементы и 27 и регистры- 13 и множимого и множителknives into elements and 27 and registers- 13 both multiplicand and multiplier
Счетчики осуществ трех (код П) и вклю последовательно, сна счетчик первой чейк рой и т.д.Counters carry out three (code P) and turn on sequentially, sleep counter first time, etc.
Одноразр дные эле задержки служат дл передачи разр дов мн тел .Single bit delay delays are used to transmit the bits of the phones.
Двухразр дные рег хранени множимого и жат дл записи и хра ных сомножителей.Binary bit storage registers of multiplicable and compressed for recording and stored multipliers.
Работа элементов ров 13 и 14 описывае реходов :The operation of the elements of the moat 13 and 14 describes the transitions:
2525
о -Q about -Q
Ч 3H 3
о 1 ° Бabout 1 ° B
30thirty
01 1001 10
11eleven
1-1 11-1 1
о оoh oh
ч. А сh. And with
Примечани то ние триггеров счеNote on trigger triggers
,0-зс числительной чейки;, 0-3s number cell;
полнительныи код, выход 43 множите- Completion code, output 43
состо ни элементов 13 и 14 i-й чейки; элементов задержки 2 ки; Qg QJ - состо н 40 держки 26 и 27 (1-1)states of elements 13 and 14 of the i-th cell; delay elements 2 ki; Qg QJ - 40 hold 26 and 27 (1-1)
л , выход 44 сигнала начала коррекции , выход 45 множимого, выходы 46- 47 старшего и младшего разр дов ре- зультата чейки.l, output 44 of the start signal of the correction, output 45 of the multiplicand, outputs 46–47 of the senior and minor bits of the result of the cell.
Пример построени (фиг. 2) дл трех вычислительных чеек 48, - 48; позвол ет осуществить соединение этих чеек, Идентичность всех чеек позвол ет измен ть разр дность обрабатываемых данных путем подключени дополнительных схем.An example of construction (Fig. 2) for three computational cells 48, - 48; allows you to connect these cells. The identity of all cells allows you to change the size of the data being processed by connecting additional circuits.
Регистры сомножителей и счетчика вл ютс двуразр дными, что позвол ет построить чейки двухразр дными и организовать поразр дный вывод результата операции с задержкой на один такт по отношению к поразр дному вводу операндов.The multiplier and counter registers are two-digit, which makes it possible to construct two-digit cells and organize a bitwise output of the result of the operation with a delay of one cycle in relation to the bitwise input of operands.
В чейках осуществл етс одновременное выполнение операций умножени и аюжени (вычитани ).The cells perform simultaneous multiplication and ayuzheniya (subtraction) operations.
Двухразр дный счетчик 1 служит дл управлени вводом одноразр дных сомfOA two-bit counter 1 serves to control the input of one-bit sfO.
7171
5 five
- -
00
452452
ножителей в элементы задержки 26 и 27 и регистры- 13 и 14 хранени множимого и множител .scissors into delay elements 26 and 27; and registers 13 and 14 of storage multiplier and multiplier.
Счетчики осуществл ют счет до трех (код П) и включаютс в работу последовательно, сначала работает счетчик первой чейки, затем - второй и т.д.The counters count up to three (code P) and are put into operation sequentially, first the counter of the first cell works, then the second one, and so on.
Одноразр дные элементы 26 и 27 задержки служат дл последовательной передачи разр дов множимого и множител .Single-bit delay elements 26 and 27 serve to sequentially transfer the multiplicative and multiplier bits.
Двухразр дные регистры 13 и 14 хранени множимого и множител служат дл записи и хранени двухразр дных сомножителей.The two-bit storage registers 13 and 14 of the multiplier and multiplier are used to record and store two-digit factors.
Работа элементов 26 и 27 и регистров 13 и 14 описываетс таблицей переходов :The operation of elements 26 and 27 and registers 13 and 14 is described by the transition table:
о -Q about -Q
Ч 3H 3
о 1 ° Бabout 1 ° B
О ,ABOUT ,
9;9;
01 1001 10
11eleven
1-1 11-1 1
о оoh oh
ч. А сh. And with
Q; Q.; Q;Q; Q .; Q;
Примечание, QQ - состо ние триггеров счетчика 1 i-й вычислительной чейки;Note, QQ is the trigger state of the counter 1 of the i-th computational cell;
состо ни элементов пам ти регистров 13 и 14 i-й чейки; , - состо ни элементов задержки 26 и 27 i-й чейки; Qg QJ - состо ни элементов за- держки 26 и 27 (1-1)-й чейки.the state of the memory elements of the registers 13 and 14 of the i-th cell; , - states of delay elements 26 and 27 of the i-th cell; Qg QJ - states of delay elements 26 and 27 (1-1) -th cells.
Триггер 16 знака множител , элементы 17 и 18, 2 и 11 служат дл преобразовани дополнительного кода мно- жимого в пр мой при коррекции результата операции. The trigger 16 of the multiplier sign, the elements 17 and 18, 2 and 11, are used to convert the additional code of the multiplier into direct when correcting the result of the operation.
Коррекци заключаетс в умноженииCorrection is multiplication
значени знакового разр да множител на значение множимого в пр мом коде. Если состо ние триггера 16 ,the value of the sign bit multiplier to the value of the multiplicand in the forward code. If the state of the trigger is 16,
то с выходов элементов И-ИЛИ 17 и 1В снимаетс код регистра 13 множимого, при Q 3 на выходах элементов И-ИЛИ I7 и 18 снимаетс дополнительный код регистра 13 множимого (т.е. дополнительный код от дополнительного кода регистра 13). Во врем коррекции знак множител размножаетс триггерами 16 каждой чейки последовательно.then the register register 13 of the multiplicand is removed from the outputs of the AND-OR elements 17 and 1B; for Q 3, the additional code of the multiplicable register 13 is removed at the outputs of the AND-OR elements I7 and 18 (i.e., the additional code from the additional register code 13). During the correction, the multiplier sign is multiplied by the triggers 16 of each cell in series.
1one
- Комбинационный семивходовый сумматор 15 служит дл формировани частичной суммы i-й чейки, котора задерживаетс на один такт элементами 23-25 задержки.- A combinational seven-input adder 15 serves to form a partial sum of the i-th cell, which is delayed by one clock cycle by delay elements 23-25.
Четырехразр дный сдвиговый регистр 12 служит дл хранени результата операции и позвол ет реализовать выражени вида , у , Так как регистры 12 каждой чейки соедин ют- с последовательно, то регистры всех вычислительных чеек состав т один 2п-разр дный сдвиговый регистр. Этот регистр служит дл ввода и хранени 2п-разр дного результата операции в текущем цикле обработки операндов. Дл этого необходимо выход 47 первой чейки соединить с входом 28 первой чейки, The four-bit shift register 12 serves to store the result of the operation and allows you to implement expressions of the form, Since the registers 12 of each cell are connected to, in series, the registers of all the computational cells comprise one 2n-bit shift register. This register is used to enter and store the 2n-bit result of the operation in the current operand processing cycle. To do this, it is necessary to connect the first cell exit 47 to the first cell input 28,
Все элементы пам ти стро тс по двухступенчатой схеме с входами S (D) сброса R и Общим входом .синхронизации .All memory elements are built in a two-step scheme with S (D) reset inputs R and Shared sync input.
При обработке п разр дных чисел со знаком устройство должно состо ть When processing n digit numbers with the sign, the device should consist
1 п г1 p g
ИЗ J L схем.FROM J L CARDS.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Предварительно все элементы пам - ти устройства устанавливаютс в нулевое состо ние.Previously, all the elements of the device memory are set to the zero state.
На входы 30, 31 и 37 первой чейки подаетс сигнал 1, а на вход 32 - сигнал О. Вход 35 первой чей ки соедин етс с выходом 47 второй чейки. В течение п-1 тактов работы устройства на входах 29 и 30 первой чейки будут присутствовать сигналы соответственно О и I. Начина с п-го такта работы устройства на входах 29 и 30 первой чейки будут присутствовать сигналы, соответствующие значению знакового разр да множител .A signal 1 is fed to the inputs 30, 31 and 37 of the first cell, and a signal O is fed to the input 32. The input 35 of the first cell is connected to the output 47 of the second cell. During n-1 cycles of operation of the device, at the inputs 29 and 30 of the first cell, signals of O and I will be present. Starting from the n-th cycle of operation of the device, inputs corresponding to the sign bit of the multiplier will be present at inputs 29 and 30 of the first cell.
В течение первых п тактов работы устройства на входы 33 и 34 первой чейки последовательно, начина с младших разр дов, поступают сомножители , а в течение вторых п тактов на вход 36 первой чейки поступает также последовательно, начина с. младших разр дов, слагаемое. Если слагаемое имеет длину 2п разр дов, то оно поступает в течение 2п тактовDuring the first steps of the device operation, the inputs to the inputs 33 and 34 of the first cell are successively starting from the lowest bits, factors are received, and during the second pixels to the input 36 of the first cell they also arrive sequentially starting from. younger bits, the term. If a term has a length of 2p bits, then it arrives within 2p cycles.
Знак множител на вход 29 первой чейки подаетс после вычислени п разр дов результата операции и фор454The multiplier sign at the input 29 of the first cell is applied after calculating the n bits of the result of the operation and the form 454
мируетс элементом И 9 одной из чеек устройства. Конкретный элемент И 9, выход которого вл етс сигналом начала коррекции результата операции , определ етс разр дностью операндов. Так, при используетс элемент И 9 второй чейки.It is controlled by an AND 9 element of one of the device cells. The specific element AND 9, the output of which is the signal for the start of the correction of the result of the operation, is determined by the width of the operands. So, when element And 9 of the second cell is used.
При сигнале синхронизации (на схеме не указан) осуществл етс формирование одноразр дного результата операции, представленного в дополнительном коде и снимаемого с выхода 47 первой чейки.With the synchronization signal (not indicated in the diagram), the formation of a one-bit result of the operation presented in the additional code and removed from the output 47 of the first cell is carried out.
При осуществл етс ввод операндов и изменение состо ний элементов пам ти устройства.When entering operands and changing the states of the memory elements of the device.
. При реализации операций умножени с накоплением вход 28 первой чейки соедин етс с выходом 47 первой чейки , а вьгхбд 38 последней - с входом 36 первой чейки.. When implementing multiply-accumulate operations, the input 28 of the first cell is connected to the output 47 of the first cell, and the security module 38 of the last cell is connected to the input 36 of the first cell.
Дл получени действительного произведени сомножителей, представленных в дополнительных кодах, необходимо знаковый разр д множител перемножать на каждый разр д множимого, представленного в пр мом коде. В этом заключаетс коррекци псевдопроизведени в устройстве, с Коррекци псевдопроизведени начинаетс с момента установки триггера 16 знака первой чейки, С этого момента знаковый разр д множител , который как и предыдущие его разр ды поступает на элемент 27 задержки, умножаетс последовательно на преобразованное в пр мой код множимое.To obtain the actual product of the factors presented in the additional codes, it is necessary to multiply the sign bit of the multiplier by each bit of the multiplicand presented in the direct code. This is the correction of the pseudo-production in the device, with the correction of the pseudo-production starts from the moment the trigger 16 is set to the first character. From this moment, the sign bit of the multiplier, which, like its previous bits, arrives at the delay element 27, is multiplied sequentially by the transformed direct code. multiplicand.
Последовательное преобразование кода множимого, начина с младшего разр да, обусловлено последовательны распространением знака множител (начина с п-го такта работы устройства ) с помощью триггера 16 знака множител каждой двухразр дной чейки умножени .The sequential conversion of the multiplicand code, starting with the least significant bit, is due to the successive propagation of the multiplier sign (starting with the nth cycle of the device operation) using the 16 sign multiplier trigger of each two-bit multiplication cell.
Знак произведени определ етс по значению (2ь-1)-го разр да результата операции. Снимаетс результат операции вместе со знаком с выхода А7 первой вычислительной чейки.The product sign is determined by the value of the (2-1) -th bit of the result of the operation. The result of the operation is removed along with the sign from the output A7 of the first computational cell.
Слагаемое подаетс на вход 36 первой чейки, включа и знаковый разр д . Сложение осуществл етс в дополнительных кодах по всем разр дам, включа и знаковые разр ды. Дл получени правильного результата операции z K y+g в дополнительном коде,The term is fed to the input 36 of the first cell, including the sign bit. Addition is carried out in additional codes for all bits, including sign bits. To obtain the correct result of the operation, z K y + g in the additional code,
необходимо исключить следующие два случа :The following two cases should be excluded:
X , их y+g , I ;X, their y + g, I;
X у О, g О и |х y+gj 1.X y O, g O and | x y + gj 1.
В этих случа х возникает переполнение разр дной сетки и результатIn these cases, an overflow of the discharge grid occurs and the result
оказыва етс неверным. Iturns out to be wrong. I
Во всех остальных случа х результат операции правильный.In all other cases, the result of the operation is correct.
Случаи, приведенные вьппе, исключаютс с помощью соответствующего масштабировани операндов.The cases listed above are eliminated by appropriately scaling the operands.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853935578A SU1287145A1 (en) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | Computing cell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853935578A SU1287145A1 (en) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | Computing cell |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1287145A1 true SU1287145A1 (en) | 1987-01-30 |
Family
ID=21191284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853935578A SU1287145A1 (en) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | Computing cell |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1287145A1 (en) |
-
1985
- 1985-06-14 SU SU853935578A patent/SU1287145A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент JP № 54-31939, кл.. G 06 F 7/39, 1979. Патент JP № 56-29306, кл. G 06 F 7/52, 1981. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3996562A (en) | Programmable electronic calculator for evaluating mathematical problems | |
SU1287145A1 (en) | Computing cell | |
GB1116675A (en) | General purpose digital computer | |
US3229080A (en) | Digital computing systems | |
SU1280624A1 (en) | Device for multiplying the floating point numbers | |
SU1124286A1 (en) | Device for multiplying numbers in redundant notation | |
US3564594A (en) | Pulse rate computer including storage registers for feeding back partial results of computations | |
SU1140118A1 (en) | Device for calculating value of square root | |
SU734669A1 (en) | Converter of proper binary fraction into binary-decimal fraction and integer binary-decimal numbers into binary numbers | |
SU1292188A1 (en) | Binary-coded decimal code-to-binary code converter | |
SU1439581A1 (en) | Device for multiplying two n-digit numbers | |
SU1291972A1 (en) | Device for multiplying data with variable length | |
RU2022339C1 (en) | Multiplier | |
RU2021633C1 (en) | Multiplying device | |
SU1411733A1 (en) | Multiplication device | |
SU1157541A1 (en) | Sequential multiplying device | |
SU1472899A1 (en) | Multiplier | |
US3813623A (en) | Serial bcd adder | |
SU1437857A1 (en) | Device for dividing binary numbers in auxiliary code | |
SU1265762A1 (en) | Multiplying device | |
SU1293727A1 (en) | Polyfunctional calculating device | |
SU603989A1 (en) | Multiplier | |
SU1254473A1 (en) | Multiplying device | |
SU1282120A1 (en) | Device for calculating values of exponential functions | |
SU435519A1 (en) | BINARY AND DECIMAL BINARY AND REVERSE CONVERTER |