SU1309019A1 - Multiplying device - Google Patents
Multiplying device Download PDFInfo
- Publication number
- SU1309019A1 SU1309019A1 SU853984916A SU3984916A SU1309019A1 SU 1309019 A1 SU1309019 A1 SU 1309019A1 SU 853984916 A SU853984916 A SU 853984916A SU 3984916 A SU3984916 A SU 3984916A SU 1309019 A1 SU1309019 A1 SU 1309019A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- bit
- shift
- multiplier
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к вычислительной технике и представл ет собой умножитель двоичных шестнадцатиразр дных чисел со знаком, выраженных в пр мом коде, может быть использовано в высокопроизводительных вычислительных системах физического эксперимента . Цель изобретени - повышение быстродействи - достигаетс за счет того, что в устройстве, содержащем коммутатор 1, регистр множител 2i - 2 ly, узел суммировани 3, элементы ИЛИ 4 и И 5, блок микропрограммного управлени 6, состо щий из программируемой логической матрицы 7 и регистра 8, триггер 9, дополнительный коммутатор 12,- блок инверсии 13, узел 14 сдвига, сумматор 15, буферньш регистр 17, дополнительный узел сдвига 16, накапливающий сумматор 18 и распределитель 21 импульсов, осуществл етс умножение двух чисел с помощью частичных произведений, которые вычисл ютс в ходе операции умножени и представл ют собой числа, полученные умножением множимого, поступающего на вход 11« на четыре разр да множител , поступающего на вход 10. 2 табл., 2 ил. с (Л z со .}The invention relates to computing and is a multiplier of sixteen-bit binary numbers with a sign, expressed in a direct code, can be used in high-performance computing systems of a physical experiment. The purpose of the invention — speed increase — is achieved due to the fact that in the device containing switch 1, multiplier 2i-2 ly register, summing node 3, OR 4 and AND 5 elements, firmware control block 6, consisting of programmable logic matrix 7 and register 8, trigger 9, additional switch 12, - inversion unit 13, shift node 14, adder 15, buffer register 17, additional shift node 16, accumulating adder 18 and pulse distributor 21, are multiplied by two products, orye are calculated in the multiplying operation and are numbers obtained by multiplying the multiplicand input to the input 11 "on four bits multiplier supplied to the input 10. Table 2. 2 yl. c (L z co.}
Description
fOfO
1515
Изобретение относитс к вычислиельной технике и может быть исользовано в высокопроизводительных нформационно-вычислительных систеах , создаваемых на основе больших нтегральных схем, примен емых в комлексах физического эксперимента и правлени быстропротеканлцими про- ессами.The invention relates to computing technology and can be used in high-performance information-computational systems created on the basis of large integral circuits used in complexes of a physical experiment and the control of fast protec- tion processes.
Цель изобретени - повышение быстродействи .The purpose of the invention is to increase speed.
На фиг. 1 представлена функциональна схема устройства, на фиг.2 - временна диаграмма работы распреде7 лител импульсов умножител .FIG. 1 is a functional diagram of the device; FIG. 2 is a time diagram of the operation of a multiplier pulse distributor.
Устройство дл умножени (фиг.1) содержит коммутатор 1, предназначенный дп передачи множител /Y/, регистр 2,-24 множител , узел 3 суммировани , элемент ИЖ 4, элемент И 5, блок 6 микропрограммного управлени , в состав которого вход т программируема логическа матрица (ГШМ) 7 и регистр 8 хранени микроопераций, триггер 9, вход 10 множител , вход 11 множимого, дополнительный коммутатор 12, блок 13 инверсии, узел 14 сдвига, сумматор 15 дополнительный узел 16 сдвига, буферный регистр 17, накапливающий сумматор 18, в состав которого вход т сумматор 19 и регистр 20,-204, распределитель 21 импульсов вход 22 запуска.The device for multiplying (Fig. 1) contains a switch 1, designed for transmitting multiplier / Y /, register 2, -24 multiplier, summing node 3, IL 4 element, AND block 5, microprogram control unit 6, which includes programmable logical matrix (HSS) 7 and micro-operations storage register 8, trigger 9, multiplier input 10, multiplicative input 11, additional switch 12, inversion unit 13, shift node 14, adder 15 additional shift node 16, buffer register 17, accumulator adder 18, which includes adder 19 and register 20, -2 04, the distributor 21 pulses the input 22 start.
Регистр 2 имеет возможность по сигналам распределител 21 импульсов отключать выходные шины регистра 2д- 24 от его входов и предназначен.дл перезаписи содержимого одной тетрады множител в следующую.Register 2 has the ability to disconnect the output of the register 2d-24 busses from its inputs by signals from the distributor of 21 pulses and is intended to overwrite the contents of one tetrad multiplier into the next.
Узел 3, триггер 9, элементы 4 и 5 предназначены дл формировани коррекции тетрады, загруженной в тетраду регистра 2„ множител .The node 3, the trigger 9, the elements 4 and 5 are intended to form a correction of the tetrad loaded into the tetrad of the register 2 "multiplier.
Блок 6 микропрограммного управлени , состо щий из ПЛМ, предназначен- ной дл формировани управл ющих сигналов (команд операций), и регистра, управл емого распределителем 21 и предназначенного дл записи управл ющих сигналов (команд операций), осуществл ет управление работой устройства .A firmware control unit 6 consisting of a PLA intended for generating control signals (operation commands) and a register controlled by the distributor 21 for recording control signals (operation commands) controls the operation of the device.
5 five
20 20
2-5 2-5
30 thirty
J5 J5
4040
5050
Зависимость между входной информацией ПЛМ 7 (тетрады) и ее выходной информацией (управл ющие сигналы блока 6 управлени R1-R12) приведена в табл. 1.The relationship between the input information of the PLM 7 (tetrads) and its output information (control signals of the control unit 6 R1-R12) is given in Table. one.
fOfO
1515
309019--2309019--2
Коммутатор 1 предназначен дл передачи множимого и способен переводить свои выходы в нулевое и третье состо ние по сигналам R12, R1 блока 5 6. Коммутатор 1 может быть построен на логических элементах И, элементе НЕ и двунаправленных ключах.Switch 1 is designed to transmit the multiplicand and is able to transfer its outputs to the zero and third state by signals R12, R1 of block 5 6. Switch 1 can be built on AND gates, the element NOT and bidirectional keys.
Сумматор 15 предназначен дл суммировани входных кодов и способен переводить свои выходы в третье состо ние по сигналу блока 6. Управл емый инвертор 13 предназначен дл инвертировани множимого по сиг6 , дл сдвига множимого /X/.Adder 15 is designed to sum the input codes and is able to transfer its outputs to the third state by the signal of block 6. Controlled inverter 13 is designed to invert the multiplicand by sig6, to shift the multiplicand / X /.
налу R3 блока 6, узел 14 предназначенNalu R3 block 6, the node 14 is designed
.,, при- 19 средиУзел 14 сдвига может быть построен с помощью трех групп коммутирующих ключей (по три ключа в группе) и., when 19 among the node 14, the shift can be constructed using three groups of switching keys (three keys per group) and
0 трех групп заземл ющих ключей. Ключи управл ютс сигналами R4, R5, R6 блока 6.0 three groups of grounding keys. The keys are controlled by the signals R4, R5, R6 of block 6.
Накапливающий сумматор 18 состоит из сумматора 19, предназначенного длиAccumulating adder 18 consists of adder 19, designed for
-5 суммировани частичных произведений, записанных в регистры 17 и 20, чем вход переноса сумматора нен с выходом сигнала R11, записанного в регистр 17, и регистров-нако0 пителей , предназначенных дл хранени младщих разр дов результата, не участвующих в дальнейшем выполнении операций, причем старшие 15 разр дных выходных шин и выходна шина-5 the summation of the partial products recorded in registers 17 and 20 than the transfer input of the adder is not with the output of the signal R11 recorded in register 17, and the accumulator registers intended for storing the lower-order result numbers that are not involved in further operations; older 15 bit output tires and output tire
5 знакового разр да регистра 20, соединены с входными шинами второго слагаемого сумматора 19 следующим образом. Шина знакового разр да с выхода регистра 20 соединена с входной шиной знакового разр да и четырьм входными шинами старших разр дов, выходные шины регистра 20, с 1 по 15 соединены с входными шинами второго слагаемого сумматора 19 соответственно с 5 по 19, все выходные шины регистров- накопителей 20,-20 соединены с выходами устройства соответственно старшинству разр дов результата, записанного в них.5 sign bit register 20, connected to the input tires of the second term of the adder 19 as follows. The sign bit bus from the register output 20 is connected to the sign bit input bus and four high-order input buses, the output buses of the register 20, from 1 to 15 are connected to the input buses of the second term of the adder 19, respectively, from 5 to 19, all of the output register buses - the accumulators 20, -20 are connected to the outputs of the device in accordance with the precedence of the bits of the result recorded in them.
00
Устройство позвол ет умножать двоичные шестнадцатиразр дные числа представленные в пр мом коде. Устройство позвол ет осуществл ть выполнение алгоритма умножени двух чисел X и Y, который сводитс к четырем тактам суммировани частичных произведений , полученных разбиением множител Y на группы по 4 бита и ум31The device allows you to multiply the binary sixteen-digit numbers represented in the direct code. The device allows the algorithm to perform the multiplication of two numbers X and Y, which is reduced to four cycles of summation of partial products obtained by dividing the multiplier Y into groups of 4 bits and mind 31
ножением каждой из групп на множимое /X/.knitting each of the groups into a multiplicand / X /.
Алгоритм вычислени частичных про изведений вида /X/ Y: приведен в табл. ;2.The algorithm for calculating partial products of the form / X / Y: is given in Table. ; 2.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Пусть необходимо вычислить произведение двух шестнадцатиразр дных чисел X и Y, представленных в пр мом коде с фиксированной зап той, причем , /Y/ 1.Let it be necessary to calculate the product of two sixteen digit numbers X and Y, represented in a direct code with a fixed comma, and, moreover, / Y / 1.
Пусть Х Х..Х Let X X..X
Y Y..Y, ( f где X , Y - знаковые разр ды чисел Y YY, (f where X, Y are the sign bits of numbers
X и Y, Х Y X and Y, X Y
...16 - значащие разр ды чисел X и Y.... 16 - significant bits of numbers X and Y.
16sixteen
.1 „-«.one "-"
16sixteen
Тогда ,Y ZY 2- Then, Y ZY 2-
(,) (,)
Разобьем /Y/. на группы по 4 бита (тетрады), начина со старших разр дов . Обозначим тетрады через Y, ,2,3,4. Очевидно, что старший раз р д Y всегда равен О,We divide / Y /. into groups of 4 bits (tetrads), starting with the higher bits. Let tetrads be denoted by Y, 2,3,4. Obviously, the highest order of the series Y is always O,
Алгоритм умножени состоит в преобразовании произведени модулей сомножителей дл получени модул результата в пр мом коде, знак результата получаетс суммированием знаковых разр дов сомножителей по модулю 2.The multiplication algorithm consists in converting the product of the moduli of the factors to obtain the result module in the forward code, the sign of the result is obtained by summing the sign digits of the factors in modulo 2.
Преобразуем выражение (1) следующим образом:Convert expression (1) as follows:
/X/./YHX/.I.Y . .(ГУ. )/X/./YHX/.I.Y. . (PG)
/Х/. ((( 2-UY3),) 2-%Y, / X /. (((2-UY3),) 2-% Y,
(0+/X|.Y4)-2- +/X/.Y,1 r(0 + / X | .Y4) -2- + / X / .Y, 1 r
+ |Xf.Y 2- -b/X/ Y,(2)+ | Xf.Y 2- -b / X / Y, (2)
Sgn (X Y) Sgn (X) ® Sgn (Y) (3)Sgn (X Y) Sgn (X) ® Sgn (Y) (3)
.Как видно из выражени (2), алгоритм умножени на каждом шаге можно представить в виде последовательности следующих операдий: вычисление вы ражени вида /X/ Y:; сложение с содержимым накопител , вычисленным на предьщущем шаге и сдвинутым на 4 разр да вправо, запись полученной суммы в накопитель.As can be seen from expression (2), the multiplication algorithm at each step can be represented as a sequence of the following operations: calculating the expression for the form / X / Y :; addition with the contents of the accumulator, calculated at the previous step and shifted by 4 bits to the right, recording the amount received in the accumulator.
Функционирование устройства основано на том, что, использу набор б азисных чисел из множества /X/;Yj l можно получить любое частичное произThe operation of the device is based on the fact that using a set of basic numbers from the set / X /; Yj l any partial production can be obtained
090194090194
ведение /Х/- YJ за один такт сложени (обращени к суммирующему элементу). В табл. 2 показано как можно, использу набор базисных чисел 0011, 5 0101, 0111, операции сложени , сдвига , преобразовани в дополнительный код, получить всевозможные частичные произведени вида /X/ Yi (дл всех комбинаций YJ ).maintaining / X / - YJ per cycle of addition (referring to the summing element). In tab. Figure 2 shows how you can, using the set of basis numbers 0011, 5 0101, 0111, add, shift, convert to additional code, obtain various partial products of the form / X / Yi (for all YJ combinations).
Ш Множимое /Х| и множитель /Y/ поступают на входы устройства.W Multiplicable / X | and the multiplier / Y / is fed to the inputs of the device.
Множитель YJ поступает на входы регистра 2 -2 .The multiplier YJ is fed to the inputs of the register 2 -2.
Вьтходы регистра 2, и 2 и узла 3 f5 поддерживаютс в отключенном (третьем ) состо нии до момента записи тетрад в соответствующие секции по импульсу распределител 21. Затем на все врем преобразовани выходы ком- 0 мутатора 1 отключаютс от своих выходных шин, а выходы секций 2 и 2 и узла 3 подключаютс , соответствен- ; но, к входам секций .The inputs of register 2, and 2 and node 3 f5 are maintained in the disconnected (third) state until the recording of the tetrads in the corresponding sections on the pulse of the distributor 21. Then for the entire conversion time, the outputs of the switch 0 of the mutator 1 are disconnected from their output buses, and the outputs of the sections 2 and 2 and node 3 are connected, respectively; but, to the inputs of the sections.
После записи множител во входной 5 регистр множител младша тетрадаAfter recording the multiplier in the input 5 register multiplier younger tetrad
поступает на вход ПЛМ 7, котора формирует на выходах совокупность управл ющих сигналов, определ ющую режим работы устройства на данном шаге 0 вычислени . Эта совокупность сигналов записываетс в регистр 8 по импульсу распределител 21. Кажда последующа тетрада, поступающа в секцию регистра 2 множител , адресует 5 в каждом такте ПЛМ 7 и на ее выходах формируютс соответствующие управл ющие сигналы, которые затем переписываютс в регистр &.enters the PLM 7 input, which generates a set of control signals at the outputs that determines the mode of operation of the device at this step 0 of the calculation. This set of signals is recorded into register 8 by the pulse of the distributor 21. Each subsequent tetrad entering the register section 2 of the multiplier addresses 5 in each clock of the PLA 7 and the corresponding control signals are generated at its outputs, which are then rewritten into the & register.
Четыре тетрады из 16 возможных, 0 а именно (табл. 2)j Y (.1001; .1101; 1011, 1111) образуют частичные произведени /Х/ Y., которые получаютс косвенным путем, а именно, через тетрады Yj I-Y, т.е. /X/-Y (табл.2) представл етс как /X/ ( ) /X/-/X/ Yj . Вычисление вьфажени /X/ Y сводитс к следующему: на данном шаге фopмиpyefc частичное произведение /Х|- Yj, выраженное в 0 дополнительном коде, а недостающее /X/ учитываетс прибавлением единицы в младший разр д тетрады, используемой дл получени частичного произведени на следующем шаге.Four tetrads out of 16 possible, 0 namely (Table 2) j Y (.1001; .1101; 1011, 1111) form partial products of / X / Y., which are obtained indirectly, namely, through tetrads Yj IY, t . The / X / -Y (Table 2) is represented as / X / () / X / - / X / Yj. The calculation of lagging / X / Y is as follows: at this step, formfc is the partial product / X | - Yj, expressed in 0 additional code, and the missing / X / is taken into account by adding one unit to the lowest bit of the tetrad used to obtain the partial product at the next step .
Во врем получени команды операций , адресованной i-й тетрадой, к (1-1)-й прибавл етс единица в младший разр д, если Yj YJ , это осу5During the receipt of the command of operations addressed by the i-th notebook, one (1-1) -th unit is added to the lower order, if Yj YJ, this is 5
ществл етс с помощью узла 3. В случае , если крайние биты Y , записанные в секции 2, равны 1 (т.е.У бТ: на выходе элемента 5 возникает логическа 1, котора через элемент 4 поступает на вход переноса узла 3 и складываетс с тетрадой Y; -1, записанной в секции Zj. Триггер 9 фиксирует наличие переноса на выходе уз ла 3 суммировани .It is implemented using node 3. In case the extreme bits of Y, recorded in section 2, are equal to 1 (i.e. WB: at the output of element 5, a logical 1 occurs, which through element 4 enters the transfer input of node 3 and adds with notebook Y; -1, recorded in section Zj. Trigger 9 detects the presence of transfer at the output of node 3 of summation.
Так как устройство обрабатывает значащие разр ды чисел, записанных в пр мом коде, то тетрада Y, в любом случае не больше .0111 ив случае ее коррекции переноса не возникает.Since the device processes significant digits of the numbers written in the direct code, the tetrad Y, in any case, is no more than .0111 and in the case of its correction, the transfer does not occur.
Частичные произведени формируютс из множимого /X/ на блоках 12-16 и записываютс в регистр 17 дл даль нейшего суммировани .The partial products are formed from the multiplier / X / on blocks 12-16 and are written to register 17 for further summation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853984916A SU1309019A1 (en) | 1985-12-05 | 1985-12-05 | Multiplying device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853984916A SU1309019A1 (en) | 1985-12-05 | 1985-12-05 | Multiplying device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1309019A1 true SU1309019A1 (en) | 1987-05-07 |
Family
ID=21208205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853984916A SU1309019A1 (en) | 1985-12-05 | 1985-12-05 | Multiplying device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1309019A1 (en) |
-
1985
- 1985-12-05 SU SU853984916A patent/SU1309019A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Карцев М.А.,. Брик В.А. Вычислительные системы и синхронна арифметика. - М.: Радио и св зь, 1981, с. 337, рис. 7.7.1. Там же, с. 173-174, рис. 4.3.1. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1309019A1 (en) | Multiplying device | |
SU1667059A2 (en) | Device for multiplying two numbers | |
US3622768A (en) | Dual key depression for decimal position selection | |
SU928344A1 (en) | Device for division | |
US3674997A (en) | Right shifting system with data stored in polish stack form | |
SU1035601A2 (en) | Multiplication device | |
SU960804A1 (en) | Multiplication device | |
SU1667061A1 (en) | Multiplication device | |
SU1767497A1 (en) | Divider | |
US3343137A (en) | Pulse distribution system | |
SU1709301A1 (en) | Division device | |
SU734669A1 (en) | Converter of proper binary fraction into binary-decimal fraction and integer binary-decimal numbers into binary numbers | |
SU469969A1 (en) | The control unit of the multiplication of binary decimal numbers | |
SU1376082A1 (en) | Multiplication and division device | |
RU1784972C (en) | Complement code operating number adder | |
SU1626252A1 (en) | Multiplier | |
SU409222A1 (en) | DEVICE FOR MULTIPLICATION | |
SU1497614A1 (en) | Device for dividing binary numbers | |
SU1191908A1 (en) | Device for calculating square root function | |
SU1259255A1 (en) | Device for modulo p adding and subtracting of numbers | |
SU1157541A1 (en) | Sequential multiplying device | |
SU1136147A1 (en) | Calculating device | |
SU1072040A1 (en) | Device for dividing binary numbers by coefficient | |
SU593211A1 (en) | Digital computer | |
SU1183959A1 (en) | Device for summing numbers |