SU1681303A1 - Divider - Google Patents
Divider Download PDFInfo
- Publication number
- SU1681303A1 SU1681303A1 SU884623823A SU4623823A SU1681303A1 SU 1681303 A1 SU1681303 A1 SU 1681303A1 SU 884623823 A SU884623823 A SU 884623823A SU 4623823 A SU4623823 A SU 4623823A SU 1681303 A1 SU1681303 A1 SU 1681303A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- transfer
- node
- inputs
- groups
- generation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Detection And Correction Of Errors (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано в универсальных и специализированных ЭВМ дл построени устройств дл делени чисел. Целью изобретени вл етс повышение быстродействи . Устройство содержит группу вычислительных узлов 1i-1m, группу узлов 2i-2m формировани функций генерации и транзита переноса, группу узлов формировани переноса в старший разр д, группу узлов 4i-4m формировани цифры частного. 5 ил.The invention relates to computing and can be used in general-purpose and specialized computers for building devices for dividing numbers. The aim of the invention is to increase speed. The device contains a group of computational nodes 1i-1m, a group of nodes 2i-2m of generating functions of transfer generation and transit, a group of nodes of transfer formation to the highest bit, a group of nodes 4i-4m of forming a private digit. 5 il.
Description
Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть применено в быстродействующих арифметических устройствах дл выполнени операции делени чисел.The invention relates to computing and can be applied in high-speed arithmetic devices for performing the operation of dividing numbers.
Целью изобретени вл етс повышение быстродействи устройства.The aim of the invention is to improve the speed of the device.
На фиг.1 показана структурна схема устройства дл делени ; на фиг.2 - структурна схема одного из вариантов реализации устройства; на фиг.3-5 - функциональные схемы чеек, используемых в структуре на фиг.2.Figure 1 shows a block diagram of a device for dividing; figure 2 - structural diagram of one of the options for implementing the device; figure 3-5 is a functional diagram of the cells used in the structure in figure 2.
Устройство дл делени содержит (фиг.вычислительныеузлы 1i-1m, узлы21- 2т формировани функций генерации и транзита переноса, узлы 3i-3m формировани переносов в старший разр д, узлы 4т формировани цифр частного, вход 5 делител , входы 6-7 делимого и логического нул , выход 8 частного, первый 9 и второй 10 выходы остатка, вход 11 логической единицы , вход 12 коррекции, выход 13 коррекции , выходы 14i-14m сумми 15i-15m переносов вычислительных узлов 1i-1m соответственно , первые 16i-16m и вторые 17i-17m выходы узлов 2i-2m соответственно , выходы 18i-18m узлов 3i-3m, входы 19i 19m узлов 4i-4m и входы 20i-20m настройки.The device for dividing contains (fig. Computational nodes 1i-1m, nodes 21-2t forming transfer generation and transit functions, nodes 3i-3m transferring to high order, nodes 4t forming private numbers, divider input 5-7, divisible and logical inputs 6-7 zero, output 8 private, first 9 and second 10 residual outputs, input 11 logical units, correction input 12, correction output 13, outputs 14i-14m with sum of 15i-15m transfers of computation nodes 1i-1m, respectively, first 16i-16m and second 17i -17m outputs of nodes 2i-2m, respectively, outputs 18i-18m of nodes 3i-3m, inputs 19i 19m of nodes 4i-4m and inputs 20i-20m settings.
Одна из возможных реализаций устройства дл делени в виде модифицированной итеративной сети дл 4-разр дного делител и 8-разр дного делимого приведена на фиг.2. Сеть использует чейки 21-23 трех типов.One of the possible implementations of the device for dividing in the form of a modified iterative network for a 4-bit divider and an 8-bit divisible is shown in FIG. The network uses 21-23 cells of three types.
Ячейка 21 первого типа содержит (фиг.З) элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 24, одноразр дный двоичный сумматор 25, элемент И 26, элемент ИЛИ 27, вход 28 разр да делител , вход 29 управл ющего сигнала дл данного р да матрицы (разр д частного, сформированный в .предыдущем р де матрицы ), вход 30 суммы и вход 31 переноса с предыдущего р да матрицы, вход 32 переноса из соседнего младшего разр да данного р да матрицы, выход 33 суммы и выход 34 переноса данной чейки, выход 35 функции генерации G и выход 36 функции транзита Т переноса, формируемые в данной чейке.The cell 21 of the first type contains (FIG. 3) the element EXCLUSIVE OR 24, the one-bit binary adder 25, the element AND 26, the element OR 27, the input 28 of the digit of the divider, the input 29 of the control signal for a given row of the matrix (bit private formed in the previous matrix matrix), input 30 sum and transfer input 31 from the previous matrix row, input 32 transfer from the next least significant bit of the given matrix row, output 33 sum and output 34 of the transfer of this cell, output 35 of the generation function G and the output 36 of the transit function T of transfer, formed in this cell.
Ячейка 22 второго типа содержит (фиг.4) одноразр дный двоичный сумматор 37, элемент И 38, элемент ИЛИ 39, вход 40 управл ющего сигнала дл данного р да матрицы (разр д частного, сформированный в пред (ЛCell 22 of the second type contains (FIG. 4) a one-bit binary adder 37, element AND 38, element OR 39, control signal input 40 for a given array row (bit private, formed in the pre (L
СWITH
оabout
0000
со оwith about
СА)SA)
ыдущем р де матрицы), вход 41 суммы и вход 42 переноса с предыдущего р да матрицы , вход 43 переноса из соседнего младшего разр да данного р да матрицы, выход 44 переноса данной чейки, выход 45 функции генерации G и выход 46 функции транзита Т переноса, формируемые в данной чейке.The previous row of the matrix), the input 41 sums and the input 42 of the transfer from the previous row of the matrix, the input 43 of the transfer from the next least significant bit of the given row of the matrix, the output 44 of the transfer of the given cell, the output 45 of the generation function G and the output 46 of the transit function T of transfer formed in this cell.
Ячейка 23 третьего типа содержит (фиг.5) элемент НЕ 47, элементы И 48-56, элементы ИЛИ 57-59, вход 60 коррекции (выход переноса в старший разр д предыдущего р да матрицы), вход 61 переноса из старшего разр да данного р да матрицы, входы 62-66 функций генерации переноса Gi- Gs с выходов чейки 22 и чеек 21 с первой по четвертую данного р да матрицы соответственно , входы 67-70 функций транзита переноса Ti-T4 с выходов чейки 22 и чеек 21 с первой по третью данного р да матрицы соответственно, выход 71 разр да частного и выход 72 переноса в старший разр д данного р да матрицы.The third type cell 23 contains (FIG. 5) an element NOT 47, elements AND 48-56, elements OR 57-59, correction input 60 (transfer output to the high-order bit of the previous matrix row), transfer input 61 from the high order of the given matrix row, inputs 62-66 of the transfer generation function Gi-Gs from the outputs of cell 22 and cells 21 from the first to the fourth of this matrix row, respectively, inputs 67-70 of the transfer transit functions Ti-T4 from the outputs of cell 22 and cells 21 from the first on the third of a given row of the matrix, respectively, the output of 71 bits of the private and the output of 72 transfers to the highest digit of the given row of yes Atritsa.
Каждый из узлов 1i-1m предназначен дл вычислени соответствующего остатка в виде двух чисел: первого числа, составленного из поразр дных сумм, и второго числа, составленного из поразр дных переносов (сумма этих двух чисел равна соответствую- -щему остатку). Входной информацией дл каждого из узлов 1 вл ютс три числа: первое - делитель, второе и третье представл ют собой совокупность поразр дных сумм и поразр дных переносов соответствующего остатка(дл первого вычислител второе число - делимое, а третье число - нулева информаци ) с присоединенными младшими разр дами, поступающими с первого 6 и второго 7 входов делимого устройства , фактически, в каждом узле к значению остатка, представленному в виде совокупности поразр дных сумм поразр дных переносов, прибавл етс значение делител в пр мом или дополнительном коде (т.е. делитель прибавл етс или вычитаетс ) в соответствии с алгоритмом без восстановлени остатка, в результате чего образуетс двухр дный код следующего остатка. Особенностью первого узла 1i вл етс то, что на его входы второй и третьей групп подаютс либо значени делимого и нулевой информации соответственно, либо (при многократном использовании устройства) значение остатка с первого 9 и второго 10 выходов остатка устройства в виде совокупности поразр дных сумм и поразр дных переносов .Each of the nodes 1i-1m is designed to calculate the corresponding balance in the form of two numbers: the first number made up of bitwise sums, and the second number made up of bitwise transfers (the sum of these two numbers is equal to the corresponding balance). The input information for each of the nodes 1 are three numbers: the first is the divisor, the second and the third are a set of bit sums and bit-wise transfers of the corresponding residue (for the first calculator, the second number is the dividend, and the third number is zero information) the younger bits coming from the first 6 and second 7 inputs of the divisible device, in fact, in each node, the value of the remainder, presented as a set of bits of bits, is added to the value of the divider in n IOM or additional code (i.e., a divisor is added or subtracted) in accordance with an algorithm without the reduction of the residue, thereby forming a projectile loader code dvuhr next residue. The peculiarity of the first node 1i is that either the values of the dividend and zero information are supplied to its inputs of the second and third groups, respectively, or (with repeated use of the device) the value of the remainder of the first 9 and second 10 outputs of the remainder of the device as a set of partial sums and bitwise transfers.
Одной из возможных реализаций узлов 1i-1m вл етс их построение в виде совокупности элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИOne of the possible implementations of nodes 1i-1m is their construction in the form of a set of elements EXCLUSIVE OR
24 и сумматоров 25 и 37 (фиг.З и 4), между которыми отсутствуют переносы.24 and adders 25 and 37 (fig.Z and 4), between which there are no transfers.
Узлы 2i-2m дл каждого разр да определ ют значени функций генерации Gn и транзита переноса Тп по значени м разр дной суммы Sn и переноса In, поступившим в данный разр д, при этомThe nodes 2i-2m for each bit determine the values of the functions of the generation of Gn and of the transit of the transfer of Tp by the values of m of the bit sum Sn and the transfer of In arriving at this bit, while
Gn Sn lrii Gn sn lrii
тп sn + in;tp sn + in;
л 1,2N,l 1,2N,
где N - количество разр дов делител с учетом знакового разр да (в примере на фиг.2 N 5).where N is the number of digits of the divider, taking into account the sign bit (in the example of figure 2, N 5).
По значению переноса в старший раз- р д предыдущего р да К|, поступающему на вход 60 чейки 23, и значению п ереноса из ст-пшего разр да данного р да lo, поступающему на вход 61 чейки 23, формируютс дополнительные функции генерации Go и транзита переноса То: , То Ki + lo.According to the value of the transfer to the senior section of the previous row of a number K | arriving at the input 60 of cell 23, and the value of transfer from the first bit of the given row lo received at the input 61 of cell 23, additional functions of generation Go and transit transit To: That To Ki + lo.
Узлы 2i-2m могут быть реализованы на элементах И 26, 38, 48, элементах ИЛИ 27, 39, 57 и элементе НЕ 47 (фиг.3-5).Nodes 2i-2m can be implemented on the elements And 26, 38, 48, elements OR 27, 39, 57 and the element NOT 47 (Fig.3-5).
Узлы 3) и 4| по значени м функций генерации и транзита переноса, вырабатываемым узлами 2i, вычисл ют значение К| переноса в старшим разр д данного р да матрицы и значение qi разр да частного соответственно . При этом функции, реализуемые узлами 3i и 4|, определ ютс выражени ми.Nodes 3) and 4 | the values of the functions of generation and transfer of transit generated by the nodes 2i, calculate the value of K | the transfer to the highest bit of a given row of the matrix and the value of the qi bit of a quotient, respectively. In this case, the functions implemented by nodes 3i and 4 | are defined by expressions.
Ki Gi + Т2Сз + Та-Тз-Gn +... + Та-Тз-Ты-г GN;Ki Gi + T2Sz + Ta-Tz-Gn + ... + Ta-Tz-Ty-g GN;
qt Go + ToGt + ToTiG2 + ... + TO-TI...TN-Iqt Go + ToGt + ToTiG2 + ... + TO-TI ... TN-I
GN.GN.
Дл случа реализации устройства дл делени , приведенного на фиг.2, узлы 3i и 4| определ ютс выражени ми (фиг.5):For the case of implementing the device for dividing, shown in Fig. 2, nodes 3i and 4 | are determined by the expressions (figure 5):
К| G2 + T2-G3 + T2-T3-G4 + T2-T3-T4-G5;K | G2 + T2-G3 + T2-T3-G4 + T2-T3-T4-G5;
qi Go + To-Gi + To G2 Ti + ТоТ гТз-Сз +qi Go + To-Gi + To G2 Ti + ToT gTz-Sz +
4TO Tl-T2.T3 G4 + To-TlT2-T3-T4-G54TO Tl-T2.T3 G4 + To-TlT2-T3-T4-G5
Узлы могут быть реализованы на элементах И 54-56 и элементе ИЛИ 59, а формирвоатели 4i-4m - на элементах И 49- 53 и элементе ИЛИ 58.Nodes can be implemented on the elements And 54-56 and the element OR 59, and formers 4i-4m - on the elements And 49-53 and the element OR 58.
Рассмотрим работу устройства дл делени на примере реализации приведенном на фиг.2.Consider the operation of the device for dividing by the example of the implementation shown in Fig.2.
На вход 5 делител поступает четырехразр дный делитель С co,ciC2C3C4, на вход 6 делимого - восьмиразр дное делимое А A four-bit divider C co, ciC2C3C4 is fed to the input 5 of the divider, to the input 6 of the dividend - an eight-bit divisible A
530,3132333435363738, а на вход 7 логического нул устройства - нули. Предполагаетс , что делимое и делитель вл ютс положительными нормализованными дроб ми (т.е. ао 530.3132333435363738, and the input 7 of the logical zero of the device is zero. It is assumed that the dividend and the divisor are positive normalized fractions (i.e.
co 0;ai ci 1). Так как i A 1 ,j , то частное Q qiq2qsq4qs - положительноеco 0; ai ci 1). Since i A 1, j, the quotient Q qiq2qsq4qs is positive
число, лежащее в диапазоне - Q 2 , т.е.a number lying in the range - Q 2, i.e.
qi - цела часть этого числа.qi is a whole part of this number.
Деление выполн етс по алгоритму без восстановлени остатка и каждый разр д QJ вл етс управл ющим сигналом дл следующей строки матрицы, т.е. определ ет, какую операцию - сложение или вычитание - нужно выполн ть в этой строке. В устройстве вычитание делител осуществл етс пу- тем прибавлени дополнительного кода числа (-с) (дополнительный код получаетс инвертированием всех цифр разр дов Cj делител с на элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 24 с последующим прибавлением еди- ницы в младший разр д узла 1|). Первый вычислительный узел 11 управл етс уровнем логической единицы, поступающим с входа 11 устройства. На вход 12 коррекции устройства поступает уровень логического нул , либо (при многократном использовании устройства) значение с выхода 13 коррекции устройства.The division is performed according to the algorithm without restoring the remainder, and each bit of QJ is a control signal for the next row of the matrix, i.e. determines which operation — addition or subtraction — must be performed on this line. In the device, the divider subtraction is carried out by adding the additional code of the number (-c) (the additional code is obtained by inverting all digits of the divider bits Cj with the elements EXCLUSIVE OR 24 and then adding the unit to the lower bit of the node 1 |). The first computation node 11 is controlled by the level of the logical unit coming from the input 11 of the device. At the input 12 of the correction device receives the level of logical zero, or (with repeated use of the device) the value from the output 13 correction device.
Остаток Bi в каждой строке матрицы вычисл етс в виде двух чисел: числа S и числа Е, составленных из поразр дных сумм Sn и поразр дных переносов п соответственно , формируемых на выходах сумм и переносов одноразр дных двоичных сумматоров 25 и 37 (сумма этих двух чисел рав- на Bi).The remainder of Bi in each row of the matrix is calculated as two numbers: the number S and the number E, composed of bitwise Sn and bitwise n, respectively, formed at the outputs of the sums and transfers of single-bit binary adders 25 and 37 (the sum of these two numbers is equal to Bi).
Очередной разр д частного QI определ етс по значению переноса из старшего разр да узла 1i, при этом учитываетс , что в текущем остатке Вм, передаваемом на еле- дующий р д матрицы в двухр дном коде в виде поразр дных сумм 5м и поразр дных переносов Еы, может сохранитьс перенос в старший разр д узла 1м. о котором сигнализирует сигнал Км на выходе формирова- тел Зм. Таким образом, очередной разр д qi на выходе 8i узла А определ етс по формуле The next bit of the private QI is determined by the value of the transfer from the higher bit of node 1i, taking into account that in the current remainder BM transmitted to the next row of the matrix in the two-row code in the form of bitwise 5m and bitwise bit transfers Ea , transfer to the highest bit of node 1m can be saved. which is signaled by the signal Km at the output of the body of the body Zm. Thus, the next bit qi at the output 8i of the node A is determined by the formula
qi Ki-rloi + (Км + loO-lTGi Go + TO-ITGI, где - инверсное значение переноса в старший разр д вычислител 1м, формируемого на выходе узла Зм (на выходе 72 чейки 23);qi Ki-rloi + (Km + loO-lTGi Go + TO-ITGI, where is the inverse transfer value to the highest bit of the calculator 1m generated at the output of the node Zm (output 72 cells 23);
Id - значение переноса из старшего разр да узла 1|, формируемого на выходе 44 переноса чейки 22 старшего разр да;Id is the transfer value from the high bit of the node 1 | generated at the output 44 of the transfer cell 22 of the high bit;
ITGI - значение переноса из старшего разр да вычислительного узла 1j, формируемого по значению всех разр дов двухр дного кода остатка В|.ITGI is the transfer value from the most significant bit of the computational node 1j, formed from the value of all bits of the two-row code of the remainder В |.
На выходах 9 и 10 частного формируетс двухр дный код остатка, который при необходимости может быть приведен к однор дному с помощью двухвходовогоAt outputs 9 and 10 of the quotient, a two-row code of the remainder is formed, which, if necessary, can be reduced to one-way with the help of a two-input
сумматора (этот сумматор может вл тьс общесистемным средством).adder (this adder may be a system-wide tool).
В случае невозможности получени всех разр дов частного за один такт устройство можно использовать и в многотактном режиме, при этом информаци с выходов 9 и 10 остатка, сигнал коррекции с выхода 13 коррекции устройства и младший разр д частного с выхода 8т поступают на входы 6 и 7 делимого, вход 12 коррекции и вход 11 уровн логической единицы соответственно (через соответствующие промежуточные регистры ) дл получени очередной группы разр дов частного.If it is impossible to obtain all the private bits in one clock cycle, the device can also be used in multi-cycle mode, while the information from outputs 9 and 10 of the remainder, the correction signal from the output 13 of the device correction and the lower bit of the private output from the output 8t go to inputs 6 and 7 the dividend, the correction input 12 and the input 11 of the level of the logical unit, respectively (through the corresponding intermediate registers) to obtain the next group of quotient bits.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884623823A SU1681303A1 (en) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | Divider |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884623823A SU1681303A1 (en) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | Divider |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1681303A1 true SU1681303A1 (en) | 1991-09-30 |
Family
ID=21416742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884623823A SU1681303A1 (en) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | Divider |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1681303A1 (en) |
-
1988
- 1988-12-21 SU SU884623823A patent/SU1681303A1/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.239-242, рис.5.4.3,5.4.4. Авторское свидетельство СССР № 1594527, кл. G 06 F 7/52, 26.09.88. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5262976A (en) | Plural-bit recoding multiplier | |
JP7292297B2 (en) | probabilistic rounding logic | |
GB815751A (en) | Improvements in electric calculators and accumulators therefor | |
JP3637073B2 (en) | Multiplier capable of double precision, single precision, inner product operation and complex multiplication | |
US5151874A (en) | Integrated circuit for square root operation using neural network | |
US5325321A (en) | High speed parallel multiplication circuit having a reduced number of gate stages | |
US5166899A (en) | Lookahead adder | |
SU1681303A1 (en) | Divider | |
US4866655A (en) | Arithmetic processor and divider using redundant signed digit | |
US4215419A (en) | Method for binary multiplication of a number by a sum of two numbers and a digital system for implementation thereof | |
US4118786A (en) | Integrated binary-BCD look-ahead adder | |
JPH0346024A (en) | Floating point computing element | |
JP2578482B2 (en) | Floating point arithmetic unit | |
SU1003074A1 (en) | Device for parallel algebraic adding in sign-digit number system | |
SU809169A1 (en) | Arithmetic device | |
SU419906A1 (en) | REVERSIBLE MULTIPLE AMPLIFIED TOTAL WITH A MULTIPLICATION TO A CONSTANT COEFFICIENT | |
SU1363188A1 (en) | Parallel adder | |
SU1229757A1 (en) | Multiplying device | |
SU851395A1 (en) | Converter of binary to complementary code | |
SU696450A1 (en) | Device for adding in redundancy notation | |
SU1541596A1 (en) | Division device | |
SU824203A1 (en) | Device for adding n-digit decimal numbers | |
SU549808A1 (en) | Dividing device | |
JP3461706B2 (en) | Digit serial multiplier | |
SU690479A1 (en) | Dingle-digit decimal adder |