SU783791A1 - Polynominal multiplying device - Google Patents

Polynominal multiplying device Download PDF

Info

Publication number
SU783791A1
SU783791A1 SU792707093A SU2707093A SU783791A1 SU 783791 A1 SU783791 A1 SU 783791A1 SU 792707093 A SU792707093 A SU 792707093A SU 2707093 A SU2707093 A SU 2707093A SU 783791 A1 SU783791 A1 SU 783791A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
register
accumulating
bit
bus
registers
Prior art date
Application number
SU792707093A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Иванович Жабин
Виктор Иванович Корнейчук
Алексей Владиславович Супрун
Владимир Петрович Тарасенко
Александр Андреевич Щербина
Original Assignee
Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Революции
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 Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Революции filed Critical Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Революции
Priority to SU792707093A priority Critical patent/SU783791A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU783791A1 publication Critical patent/SU783791A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ МНОГОЧЛЕНОВ(54) DEVICE FOR THE MULTIPLICATION OF MULTI-MEMBERS

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и может быть применено, например, в специализированных вычислительных устройствах дл  нахождени  произведени  операндов , представленных многочленами. Известны вычислительные устройства дл  формировани  коэффициентов многочлена .|. ,равного произведению многЬ Рлена 5. на мно гочлен S ВьХ 11 . Эти устройства представл ют собо универсальные ЦВМ, а в дчисление ко в фициентов многочлена устройствах выполн етс  путем реал зации соответствующей программы. Однако программному способу вычисле ни  присущи такие недостатки, как низкое быстродействие и сравнитель но большие аппаратурные затраты на реализацию универсальной ЦВМ при о нобительно низкой эффек1 ивности их использовани . Наиболее близким к за вл емому  вл етс  устройство , содержащее п+1 регистров коэффициентов первог многочлена, п-И регистров коэффициентов второго мйбгочлена и п+1 накапливающих сумматоров, имеющих цепи сдвига, регистры результата блок анализа разр дов операндов, блок сдвига, коммутатор и блок управлени  2 . Это устройство.лишено недостатков, присущих устройствам 1 так как операци  умножени  многочленов реализована в нем аппаратно. Однако известное устройство также имеет невысокое быстродействие, которое можно определить по формуле Ti (n+l)p (t +tc|i) n - степень перемножаемых многочленов р - разр дность А; и врем  сдвига tt- врем  суммировани . Цель изобретени  - увеличение быстродействи  известного устройст Поставленна  |цель достигаетс  тем, что в устройство дл  умножени  многочленов , содержащееП+1 регистров коэффициентов первого многочлена, регистров коэффициентов второго многочлена и П+1 накапливающих сумматоров , введены п+1 дешифраторов, входами св занных с выходами разр дов накапливающих сумматоров, и распределитель сигналов, соединенный сThe invention relates to the field of computing and can be applied, for example, in specialized computing devices to find the product of operands represented by polynomials. Computing devices are known for generating coefficients of a polynomial. |. equal to the product of many of Rlaine 5. on a multitude of S ВХ 11. These devices are universal digital computers, and, in addition to the number of polynomial participants, the devices are performed by implementing the corresponding program. However, the computational method has inherent drawbacks such as low speed and relatively large hardware costs for the implementation of a universal digital computer with a relatively low efficiency of their use. The closest to the claimed is a device containing n + 1 registers of coefficients of the first polynomial, n-I registers of the coefficients of the second mbglochlen and n + 1 accumulating adders having a shift circuit, the result registers the unit of analysis of bits of operands, the shift block, the switch and control unit 2. This device has no disadvantages inherent in devices 1, since the multiplication of polynomials is implemented in hardware. However, the known device also has a low speed, which can be determined by the formula Ti (n + l) p (t + tc | i) n - degree of multiplied polynomials p - bit A; and the shift time tt is the summation time. The purpose of the invention is to increase the speed of the known device. bits accumulating adders, and the distributor of signals connected to

управл ющими входами всех регистров и накапливающих сумматоров. Выходы каждого i-ro регистра ,..., п+1) по;дключены к информационным входам i-TO, i+l-ro, i+2-го,..,, n+l-го накапливающего сумматора, входна  шина каждого i-ro коэффициента первого и второго многочленов устройства подключена к первому управл ющему входу соответсавующего регистра и к управл ющему входу i-ro, i-tl-ro, ,.., , n+l-го накапливающего сумматора, тактирующа  шина усзтройства соединена со вторыми управл ющими входами накаплива ощих сумматоров.и распределител , а выходные шины устройства св заны с выходами дегМфраторов.control inputs of all registers and accumulating adders. The outputs of each i-ro register, ..., p + 1) through; are connected to the information inputs of i-TO, i + l-ro, i + 2, ... ,, n + l-th accumulating adder, input the bus of each i-ro coefficient of the first and second polynomials of the device is connected to the first control input of the corresponding register and to the control input of i-ro, i-tl-ro, ..,, n + l-th accumulating adder, clocking bus connected to the second control inputs of the accumulative totalizers and the distributor, and the output busses of the device are connected to the outputs of the degMfrators.

На фиг.1 изображена структурна  схема устройства дл  умножени  многочленов; на фиг.2 показано выполнение дешифратора.Figure 1 shows a block diagram of a device for multiplying polynomials; figure 2 shows the implementation of the decoder.

Устройство содернсит (n-t-1) разр дных регистров Ij - lj, коэффициентов первого многочлена, (п+1) разр дных регистров 2-t - 2п-н коэффициентов второго многочлена, {п+1) накапливающих cyMi jaторов 3 - , (ri+1) дешифраторов 4 - 4 ч , распределитель 5 сигналов, входные шине коэффициентов первого многочлена 6-1 и второго многочлена 7i - 7f|. , выходные шины 8 - и тактирующую шину 9.The device consists of (nt-1) bit registers Ij - lj, coefficients of the first polynomial, (n + 1) bit registers 2-t - 2n-n coefficients of the second polynomial, (n + 1) accumulating cyMi jators 3 -, (ri +1) decoders 4 - 4 h, distributor 5 signals, input bus coefficients of the first polynomial 6-1 and the second polynomial 7i - 7f |. , output tires 8 - and clocking bus 9.

Регистры 1 и 2 обладают свойствами многовходовых реверсивньох счетчиков „ Каждый i-й накапливающий cyNiMaтор 3 ,..,, п+1) содержат . разр дов, где - функци  округлени  до большего целого. Выход j-ro разр да ,...,p ) распределител  5 сигналов соединен со входом j+1-го разр да каждого регистра . Выход j-ro разр да 1-го регистра 1 и 2 подведен ко входу {3+.og, )-го разр да (,..., n+l)m-ro накапливающего сумматора. Дешифратор 4 представл ет собой дешифратор второго рода и -может, быть реализован в виде комбинационной схемы , содержащей логические элементы, св занные с пр мыг-ч и инверсными выходами трех первых разр дов накапливающего сумматора 3 в соответствии с системой переключательных-фvикций fi а (.a,jaij V a,j,a) , f.l a-i (a,a .) ,Registers 1 and 2 possess the properties of multi-input reversible counters “Each i-th accumulating cyNiMaTor 3, .., n + 1) contain. bits, where is the function of rounding to a larger integer. The output of the j-ro bit, ..., p) of the signal distributor 5 is connected to the input j + 1-th bit of each register. The output of the j-ro bit of the 1st register 1 and 2 is supplied to the input of the {3 + .og,) th bit (, ..., n + l) m-ro of the accumulating adder. Decoder 4 is a decoder of the second kind and -can be implemented in the form of a combinational circuit containing logic elements associated with the drive and inverse outputs of the first three bits of the accumulating adder 3 in accordance with the switching-fi a system ( .a, jaij V a, j, a), fl ai (a, a.),

где индексы аргументов соответствуют номерам разр дов .сумматора 3, а нндексы функций - номерам выходов де .пифратора 4 .where the argument indices correspond to the numbers of the digits of the adder 3, and the function indices to the numbers of the outputs of the descriptor 4.

Пример выполнени  дешифратора 4 на элементах И 10 и ИЛИ 11 показан на фиг.2. Калада  i-  хоцна  шина 6 подведена к управл ющему входу i-ro регистра 1 и к цеп м приема кода k-r регистра 2 (,..., n-i+2) на (l+k-l)-a накапливаюйщй сумматор 3. й-малогичным образом 1-  входна  шинаAn example of the implementation of the decoder 4 on the elements AND 10 and OR 11 is shown in figure 2. Calad i-hot bus 6 is connected to the control input of the i-ro register 1 and to the reception circuits of the kr register 2 code (, ..., n-i + 2) on (l + kl) -a accumulating adder 3. - in a similar way 1- input bus

7св зана с управл ющим входом 1-го регистра 2 и с цеп ми приема кода k-ro регистра 1 (k-1,..,, n-i+2) на7cw with control input of 1st register 2 and with reception circuits of k-ro register 1 code (k-1, .. ,, n-i + 2) on

{i+k-l)-й накапливающий сумматор 3. Тактирующа  шина 8 соединена с управл ющими входами накапливающих сумматоров 3 и распределител  5 сигналов .The (i + k-l) th accumulating adder 3. The clock bus 8 is connected to the control inputs of the accumulating adders 3 and the distributor of 5 signals.

Устройство работает следующим образом ,The device works as follows

В исходном состо нии в регистрах 0 1 и 2 и в сумматорах 3 записаны нули.In the initial state, in registers 0 1 and 2 and in adders 3, zeros are written.

8каждом q-M цикле вычислени  на выходе распределител  сигналов единица находитс  в q + 1-м разр де (первыми разр дами всюду будем считать старшие) , В первом такте q-ro на каждую i-ю входную шину б поступает цифра коэффициента Aj,., , имеюща  вес 2, котора  управл ет приемом кода распределител  5 на 1-й регистр 1 и8, each qM calculation cycle at the output of the signal distributor, the unit is q + 1 bit (the first bits are the older ones everywhere). In the first cycle q-ro, for each i-th input bus b, the digit of the coefficient Aj,. having a weight of 2 which controls the reception of the code of the distributor 5 to the 1st register 1 and

Q .приемом кода k-ro регистра 2 наQ. Reception of k-ro register code 2 on

{i+k-l)-й cytviMaTOp 3 следующим образом .{i + k-l) -th cytviMaTOp 3 as follows.

Если цифра q-ro разр да А-,.. равна единице, то в q-i-1-й разр д i-ro регистра 1 прибавл етс  единица, а на {i+k-l)-й сумматор 3 выдаетс  пр мой код k-ro регистра 2, если эта цифра равна минус единице, то из q+1-го разр да регистра 1 вычитаетс  единица, а на указанные сумматоры 3If the digit q-ro bit A -, .. is equal to one, then in the qi-1-th bit of the i-ro register 1, one is added, and on {i + kl) -th adder 3, the direct code k is issued ro register 2, if this number is minus one, then one of the q + 1 th bits of register 1 is subtracted, and the specified totalizers 3

0 выдаетс  дополнительный код соответствующих регистров 2, если цифра равна нулю, то содержимое регистра 1 не измен етс , а код указанных регистров 2 на соответст1зующие сум.;аторы0, an additional code of the corresponding registers 2 is issued, if the digit is zero, then the contents of register 1 does not change, and the code of the indicated registers 2 does not change to the corresponding sum.

S 3 не выдаетс , Вс втором такте q-ro .цикла цифра q-ro разр да коэффициента В;.1 , 1 меюща  вес и поступающа  на 1-ю входную шину 7, аналогичным образом управл ет прибавлениемS 3 is not output, the second digit of the q-ro cycle of the q-ro digit of the coefficient B; .1, 1 the tracking weight and the input to the 1st input bus 7, in a similar way controls the addition

д (вычитанием) единицы в q+1-й разр д регистра 2 и выдачей кодов k-x регистров 1 на (i-l-k-l)-й суглматор 3.d (by subtracting) the unit in q + 1-th bit of register 2 and issuing the codes k-x of registers 1 to the (i-l-k-l) -th subscriber 3.

В результате анализа трех старших разр дов 1-го накапливающего сумматора 3 i-й дешифратор 4 формирует очё редную цифру i-1-го коэффициента многочлена , имеющую вес 2Р йг 1 по следуйнТему правилу. Цифра результата равна плюс единице, если содержимое трех старших разр дов накапли0 ваквдего сумматора 3 равно 001 или 01,0, минус единице - если содержимое трех старших разр дов равно 110 или 101, нулю - в остальных случа х. Цифры окончательного результата,As a result of the analysis of the three most significant bits of the 1st accumulating adder 3, the i-th decoder 4 forms the next digit of the i-1-th coefficient of the polynomial, having a weight of 2P and 1 according to the following rule. The number of the result is plus one if the contents of the three most significant bits of the accumulator of the last adder 3 are equal to 001 or 01.0, minus one - if the contents of the three most significant bits equals 110 or 101, zero - in other cases. The final result figures

5 сформулированные дешифраторшли 4, поступают на выходные шины.5 formulated decrypted 4, arrive on the weekend tires.

В третьем такте по сигналу в тактирующей шине 9 происходит сдвиг -впра0 во на один разр д единигда в распределителе 5 сигналов н сдвиг влево на один разр д содержимого накапливающих сумматоров 3, причем содержимое третьего разр да каждого накапливаю5 шего cy шaтopa при сдвиге заноситс  не только во второй разр д, но и в первый разр д. Дл  вычислени  пкоэффициентов с точностью до р многочлена S , разр дов посЯе зап той необходимо выполнить Bogj (п+1) +2+р циклов вы числени . Рассмотрим работу вычислительног устройства на следующем примере. Пусть необходимо вычислить первые три коэффициента многочлена, получе ного в результате перемножени  многочленов Ao+A X+AjX И BO+B, Х+ВпХ где ,1111; ,1101; ,1111 ,1111; ,1111; ,1001. Дл  данных значений коэффициенто процесс вычислени  иллюстрируетс  таблицей состо ний регистров устрой ства. Прокомментируем по таблице работу устройства, например, в третьем цикле вычислени . Перед началом цикла в каждом из регистров LJ , 112 и Ij находитс  чис ло 11, в регистрах 2, 2 и 2 о, записанычисла 11,11 и 10, в накапливающих сумматорах 3 , 3tj и 35 наход тс  числа 11001000, аЮОЮООО и 0011000000 соответственно. В первом такте третьего цикла вычислени  в четвертые разр ды регистров If , 1у и 1 занос тс  третьи цифры коэф фициентов Ад , А и 1, О и i Минус единица, поступающа  по шине 6, управл ет вьадачей дополнительно го кода содержимого регистра 2 , вз того со знаком минус на накапливающий сумматор 3/, дополнительного кода содержимого регистра 2, вз того со знаком минус, на накапливаю щий сумматор 3 и дополнительного кода содержимого регистра 2, вз того со знаком минус, на накапливаю щий сумматор . Поскольку в шине G находитс  нуль, выдача содержимого регистра 2 на накапливающий суг1матор 3jj и -содержимого регистра 2; на накапливаклций сумматор 3 не происходит. Единица в шине б™ управл ет выда чей содержимого регистра 2 на накапливающий сумматор З,. Во втором такте третьего цикла в четвертые разр ды регистров 2, , 2г и 2, занос тс  третьи цифры коэффициентов Вф, BI и Bij (1,1 и 0) . Единица в шине 7- управл ет выдачей содержимого регистра 1 на накапливанхций сумматор 3 , содержимого регистра 1 на накапливающий сумматор 3 и содержимого регистра IT, на накапливающий сумматор Зо,. Единица в шине IQ управл ет выдачей содержимого регистра 1/ на накапливающий сумматор 3( и содержимого регистра Ij на накапливающий сумматор Поскольку в шине 7п, находитс  нуль, то выдача содержимого регистра 1 на накапливающий сумматор З не происходит . После сложени  указанных кодов дешифраторы 4 , 4,j и 4 , анализиру  три старших разр да накапливгиощих сумматоров 3, Зп и Зг соответственно , формулируют третьи цифры коэффициентов С, С и С (0,1 и 1), которые поступают на выходные шины 8. Затем по сигналу в тактирующей шине 9 происходит сдвиг вправо единицы в распределителе 5 сигналов и сдвиг влево содержимого накапливгиощих сумматоров 3, З и 3. Дл  получени  результата с точностьКз до п ти цифр после зап той описанный цикл вычислени  необходимо повторить Bog,j(n-4) раз Как В/1ДНО из примера, данное устройство позвол ет вычисл ть значени  п+1 коэффициентов многочлена Cf , равного произведению л ногочлён АкХ на многочлен с точр цифр после зап той за нсхзтью до врем  Т5;(вод,()+2+р) (. Можно прин ть Ьйд p,5tj, тогда данное устройство превосходит известное по быстродействию в - 7.()р TO. 5(reogf {« -i a p) Например, при разр дности данное устройство позвол ет вычисл ть коэффициенты многочлена 3-й степени в 2,14 раз (быстрее известного, 7-й степени - в 4,15 раз быстрее, 15-й степени - в 9,6 раз быстрее.In the third cycle, the signal in the clock bus 9 is shifted by -0 one bit of unit in the distributor of 5 signals and left shift by one bit of the content of accumulating adders 3, and the content of the third bit of each accumulating 5 cyst during shift is not only in the second bit, but also in the first bit. To calculate the coefficients with an accuracy of p of the polynomial S, the bits of the order of a comma must perform Bogj (n + 1) + 2 + p computation cycles. Consider the work of the computing device in the following example. Let it be necessary to calculate the first three coefficients of the polynomial obtained as a result of multiplying the polynomials Ao + A X + AjX and BO + B, X + BX where, 1111; , 1101; 1111, 1111; , 1111; , 1001. For these coefficient values, the calculation process is illustrated by a table of device register states. Let us comment on the table how the device works, for example, in the third calculation cycle. Before the start of the cycle, in each of the LJ, 112 and Ij registers there are 11, in registers 2, 2 and 2 o, the numbers 11.11 and 10 are recorded, in the accumulating adders 3, 3tj and 35 there are numbers 11001000, and UNLA and 0011000000 respectively . In the first cycle of the third calculation cycle, the third digits of the registers If, 1st, and 1 are entered into the third digits of the coefficients Ad, A, and 1, O, and i Minus the unit received on bus 6 controls the order of the additional content code of register 2, additionally with a minus sign for accumulating adder 3 /, additional register content code 2, taken with a minus sign, for accumulating adder 3 and additional register content code 2, taken with minus sign, for accumulating adder. Since there is zero in bus G, outputting the contents of register 2 to the accumulator mat 3jj and the content of register 2; on accumulation adder 3 does not occur. The unit in bus b ™ controls the output of whose contents of register 2 to accumulator 3 ,. In the second cycle of the third cycle, the third digits of registers 2, 2g and 2 are entered into the third digits of the coefficients Vf, BI and Bij (1.1 and 0). The unit in the bus 7 controls the output of the contents of register 1 to accumulation of adder 3, the contents of register 1 to accumulating adder 3 and the contents of IT register, to accumulating adder Zo. The unit in the bus IQ controls the output of the register 1 / to accumulating adder 3 (and the register Ij to the accumulating adder. Since there is zero in bus 7p, the output of the register 1 to the accumulating adder 3 does not occur. After adding these codes, the decoders 4, 4, j and 4, analyzing the three highest bits of accumulating adders 3, 3n and 3g, respectively, formulate the third digits of the coefficients C, C and C (0.1 and 1), which are fed to the output tires 8. Then, by a signal in the clock bus 9 there is a shift to the right Numbers in the signal distributor 5 and left shift the contents of accumulative adders 3, 3 and 3. To get a result with a precision of Kz to five digits after the second, the described calculation cycle must be repeated Bog, j (n-4) times As B / 1THE from example, This device allows calculating the values of n + 1 coefficients of the polynomial Cf, equal to the product of the polynomial AKH by the polynomial with exact digits after the comma for each time up to the time T5; (water, () + 2 + р) (. It is possible to receive byte p, 5tj, then this device exceeds the speed known in - 7. () p TO. 5 (reogf {«-iap) For example, when the resolution is wide, this device allows calculating the coefficients of a 3rd degree polynomial 2.14 times (faster than the known, 7th degree - 4.15 times faster, 15th degree - 9.6 times faster.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР W 451088, кл. G Об F 15/20, 1974.1. Author's certificate of the USSR W 451088, cl. G About F 15/20, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР2. USSR author's certificate № 495663, кл. G 06 F 7/38, 1975 (прототип ) .No. 495663, cl. G 06 F 7/38, 1975 (prototype).
SU792707093A 1979-01-05 1979-01-05 Polynominal multiplying device SU783791A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792707093A SU783791A1 (en) 1979-01-05 1979-01-05 Polynominal multiplying device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792707093A SU783791A1 (en) 1979-01-05 1979-01-05 Polynominal multiplying device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU783791A1 true SU783791A1 (en) 1980-11-30

Family

ID=20802902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792707093A SU783791A1 (en) 1979-01-05 1979-01-05 Polynominal multiplying device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU783791A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0146334B1 (en) Cordic complex multiplier
Farooqui et al. General data-path organization of a MAC unit for VLSI implementation of DSP processors
Elleithy et al. Fast and flexible architectures for RNS arithmetic decoding
US3670956A (en) Digital binary multiplier employing sum of cross products technique
Vassiliadis et al. A general proof for overlapped multiple-bit scanning multiplications
US5144576A (en) Signed digit multiplier
CA1244140A (en) Method and apparatus for numerical division
US4366549A (en) Multiplier with index transforms modulo a prime or modulo a fermat prime and the fermat prime less one
JPH0477932B2 (en)
US5497343A (en) Reducing the number of carry-look-ahead adder stages in high-speed arithmetic units, structure and method
US4545028A (en) Partial product accumulation in high performance multipliers
SU783791A1 (en) Polynominal multiplying device
JPH0519170B2 (en)
US6055553A (en) Apparatus for computing exponential and trigonometric functions
Rao et al. High-performance compensation technique for the radix-4 CORDIC algorithm
Ahmed et al. A VLSI array CORDIC architecture
RU2799035C1 (en) Conveyor totalizer by modulo
RU2148270C1 (en) Device for multiplication
SU1735845A1 (en) Hyperbolic function y=s@@ and y=c@@ evaluator
SU1179322A1 (en) Device for multiplying two numbers
SU1432512A1 (en) Series computing device
RU1829119C (en) Device to count number of units in binary-decimal code system
SU1619256A1 (en) Division device
SU1315971A1 (en) Digital coordinate transformer
SU1647553A1 (en) Computing device