SU807279A1 - Multiplying device - Google Patents
Multiplying device Download PDFInfo
- Publication number
- SU807279A1 SU807279A1 SU782685717A SU2685717A SU807279A1 SU 807279 A1 SU807279 A1 SU 807279A1 SU 782685717 A SU782685717 A SU 782685717A SU 2685717 A SU2685717 A SU 2685717A SU 807279 A1 SU807279 A1 SU 807279A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- register
- output
- adder
- bit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Description
Изобретение относитс к цифровой вычислительной технике и может примен тьс в цифровых вйчислительных машинах. Известны устройства дл умножени содержащие регистры сдвига, блок передачи , элементы И 1 . Однако уменьшение погрешности вычислений в данных устройствах обеспе чиваетс путем введени дополнительных разр дов в регистры и сумматоры или путем введени датчиков случайных чисел, что приводит к уменьшению быстродействи и к увеличению аппара турных затрат. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс ус ройство умножени , содержащее первый и второй регистры сдвига, сумматор, вентили передачи,. первый элемент И(53 Данное устройство обладает простой конструкцией, однако у него низка точность вычислений, поскольку инструментальна погрешность вычислений , обусловленна сдвигом множимого вправо, пропорциональна разр дности. Дл достижени величины погрешности вычислений меньшей единицы младьчего разр да, устройство содержит дополнительные разр ды первого регистра и сумматора, что приводит к увеличению аппаратурных затрат и к уменьшению быстродействи . Цель изобретени - уменьшение погрешности вычислений. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл умножени , содержащее первый и второй регистры сдвига, сумматор, блок элементов И передачи , первый элемент И, причем выходы первого регистра через блок злементов И передачи соединены с входами сумматора, первый вход первого элемента И соединен с входом устройства, второй вход - с выходом первого разр да второго регистра, а выход - с управл юв1ими входами блока элементов Ипередачи, введен второй элемент И, первый вход которого соединен с входом устройства, второй вход - с выходом второго разр да второго регистра/ третий вход - с выходом последнего разр да первого регистра, а выход с входом последнего разр да сумматора . На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит первый и второй регистры 1 и 2 сдвига соответственно , сумматор 3, блок 4 элементов И передачи, первый 5 и второй б элементы И. . Устройство вьшолн ет операцию умножени старшими разр дами вперед со сдвигом множител влево, а множимого - вправо. Исходные данные дл умножени множимое А 1 и множитель В 1 ввод тс в первый и второй регистры 1 и 2 соответственно. Устройство работает циклически. В каждом цикле множимое, первоначально равное Л, сдвигаетс на один разр д вправо в первом регистре 1, а множитель , первоначально разный. В, сдви гаетс на один разр д влево во втором регистре 2. Под воздействием управл ющего сигнала, поданного на вход 7 устройства, очередна цифра множител с первого выхода второго регистра 2 через первый элемент И 5 поступает на управл ющие входы блока 4 элементов И передачи. Если эта циф ра р§вна единице (нулю), то происхо дит (не происходит) передача сдвинут то множимого из первого регистра 1 через блок 4 элементов И передачи .в сумматор 3. Одновременно под воздействием этого же управл ющего сиг нала при помощи второго элемента И 6 происходит формирование и передач произведени ци()ры множител , вз то с второго разр да второго регистра и цифры множимого, вз той с последн го разр да первого регистра 1, в по следний разр д сумматора 3. После окончани п-го цикл , где п - разр ность устройства, в сумматоре образуетс произведение С А В. При анализе погрешностей вычисл ний считарт равноверо тным по влени нулей и единиц в разр дах частичных произведений. В результате умножени двух чисе п ,; п А rt 2: а: 2 i i . И D 51 JM где , Ь; , е Го, 1 цифры множим го и множител соответственно, п -. разр дность, получаетс произведени 4 Z b: 2- s: где , 1 - цифры произведени В общем случае в известном за п циклов все частичные произведени , вышедйше за пределы разр дной сетк первого регистра, т. е. в (п + 1)-о ( п .+ 2)-ом,...,2п-ом разр дах, не примут участи в формировании произ . ведени , т. е. их сумма с учетом ве сов разр дов дает инструментальную погрешность, обусловленную сдвигом множимого вправо, котоЬа имеет знак минус, поскольку произведение получаетс с недостатком. В данном устройстве IB каждом цикле под воздействием уп 5авл ющего сигнала , поданного на вкоЬ 7 устройства, при помощи второго элемента И б происходит формирование и I передача произведени цифры множител , вз той с второго разр да второго регистра 2, и цифры множимого, вз той с последнего разр да первого р(гистра «1, в последний разр д сумма:ора 3. Это означает, что все (п + 1)-ые частичные произведени I прибавл ютс к п-ым частичным произведени м, т. е. значени (п + 1)-ых част ичных произведений удваиваютс , а значени (п + + 2)-ую, (п + и т.| д. частичных произведений отбрасываютс . Дл известного соответствующа среднеквадратическа погрешность составл ет 6 i -(п-1)/з- 2- где D - дисперси инструментальной погрешности. ,Дл предлагаемого устройства соответствующа среднеквсдратическа погрешность составл ет 6 47. nflTTСопоставление выражений (1) и (2) Позвол ет сделать выводы. 1.Величина погрешности вычислений предлагаемого устрсэйства меньше: величины погрешности вычислений известного устройства. 2.Величина погрешности вычислений , выраженна в единицах мпадшего разр да, не зависит от разр дности представлени чисел дл предлагаемого устройства. 3.Величина погрешности вычислений, выраженна вединицах штадшего разр да , возрастает с yвe :ичeниeм разр дности дл известногс устройства. 4. Величина среднеквадратической погрешности вычислений предлагаемого устройства 3 ОС /( раз меньше среднеквадратической погрешности вычислений известного устройства, т. е. . ос 4 ( п-1)/2 . Дл различных значений п относитель . ное уменьшение среднеквадратической погрешности вычислений предлагаемого устройства по сравнению с известным устройством об сведено в табл. 1.The invention relates to digital computing and can be used in digital computers. Multiplication devices are known that contain shift registers, a transmission block, And 1 elements. However, a reduction in the calculation error in these devices is provided by introducing additional bits into the registers and adders or by introducing random number sensors, which leads to a decrease in speed and an increase in hardware costs. The closest in technical essence to the present invention is a multiplication device, containing the first and second shift registers, the adder, the transmission gates ,. The first element is AND (53 This device has a simple design, but its computational accuracy is low because the instrumental calculation error caused by the shift of the multiplicand to the right is proportional to the bit size. To achieve the computation error less than the low-order unit, the device contains additional bits of the first register and an adder, which leads to an increase in hardware costs and a decrease in speed. The aim of the invention is to reduce the computation error. l is achieved by the fact that the multiplier containing the first and second shift registers, the adder, the block of transmission units, the first element I, and the outputs of the first register through the block of transmission elements and transmission are connected to the inputs of the accumulator, the first input of the first element, And is connected to the input device, the second input - with the output of the first bit of the second register, and the output - with the control of the inputs of the block of elements of the transfer, introduced the second element, the first input of which is connected to the input of the device, the second input - with the output of the second bit of the second th register / third input - to the output of the last discharge of the first register, and an output with the input of the adder discharge. The drawing shows a block diagram of the proposed device. The device contains the first and second registers 1 and 2 of the shift, respectively, the adder 3, the block 4 elements And transmission, the first 5 and second b elements I.. The device performs a multiply operation with higher bits forward with a shift of the multiplier to the left, and a multiplicative - to the right. The source data for the multiplication of the multiplier A 1 and the multiplier B 1 is entered in the first and second registers 1 and 2, respectively. The device operates cyclically. In each cycle, the multiplicand, initially equal to A, is shifted by one bit to the right in the first register 1, and the multiplier, initially different. B is shifted one bit to the left in the second register 2. Under the influence of the control signal applied to the device 7, the next digit of the multiplier from the first output of the second register 2 through the first element 5 goes to the control inputs of the block 4 of the elements AND transmission . If this digit is equal to one (zero), then the transfer occurs (does not occur), then the multiplicand from the first register 1 is shifted through the block of 4 elements AND transfer. To the adder 3. At the same time, under the influence of the same control signal by the second element And 6, the multiplication and multiplication of the product of the multiplier () is taken from the second bit of the second register and the multiplier number taken from the last bit of the first register 1 to the last bit of the adder 3. After the end of the nth a cycle, where n is the device spacing, in the adder a voltage is formed Production C A B. When analyzing the computation errors, the counts are uniformly equal to the occurrences of zeros and ones in the bits of partial products. As a result of multiplying two numbers n,; p A rt 2: a: 2 i i. And D 51 JM where, b; , e Go, 1 digits of multiplier and multiplier, respectively, n -. width, we obtain the product 4 Z b: 2- s: where, 1 is the digit of the product. In general, in partial n cycles, all partial products are beyond the size of the first register bit grid, i.e. in (n + 1) -o (p. + 2) -th, ..., 2n-th bit, will not participate in the formation of prod. keeping, i.e., their sum, taking into account the weights of the bits, gives an instrumental error due to the shift of the multiplicand to the right, which has a minus sign, since the product is obtained with a disadvantage. In this device IB, each cycle under the influence of the control signal supplied to the device 7 by means of the second element Ib, the I is generated and I transmit the product of the multiplier number taken from the second bit of the second register 2 and the multiplicand number taken from the last bit of the first p (gistr "1, last bit amount: ora 3. This means that all the (n + 1) -s partial products of I are added to the n-th partial products, i.e. (n + 1) -th part works double, and the values (n + + 2) -th, (n + and so on | D. partial The known standard error is 6 i - (p-1) / 3- 2 where D is the variance of the instrumental error. For the proposed device, the corresponding average error is 6 47. nflTTC is a comparison of expressions (1) and ( 2) Allows to draw conclusions. 1. The magnitude of the calculation error of the proposed device is less: the magnitude of the calculation error of the known device. 2. The magnitude of the calculation error, expressed in terms of the fallen bit, does not depend on the size of the number representation for the proposed device. 3. The magnitude of the computational error, expressed in the units of the shaded discharge, increases with the error: the value of the size for the known device. 4. The value of the mean square error of the calculations of the proposed device 3 OC / (times less than the root mean square error of the calculations of the known device, i.e. OS 4 (n-1) / 2. For different values of η the relative reduction of the standard error of the calculations of the proposed device compared to with a known device about is summarized in Table 1.
Таблица 1Table 1
Разр дность (п) 8 16 24 32 . 40 48 56The bit depth (n) is 8 16 24 32. 40 48 56
Среднеквадратическа погрешность Ы) 1,87 2,74 3,39 3,94 4,42 4,85 5,24RMS error S) 1.87 2.74 3.39 3.94 4.42 4.85 5.24
Дл достижени величины цогрешности вычислений, меньшей единицы млрдше-о разр да, как у предлагаемого устройства, в Известном уст)ойстве а первый регистр 1 и в сумматЬр 3 необходимо ввести k logg (n-k) дополнительных разр дов.To achieve the magnitude of the computational error, which is less than one billion-bit unit, as in the proposed device, the first register 1 and the sum 3p need to enter k logg (n-k) additional bits in the well-known device.
Введение дополнительных разр дов приводит к увеличению аппаратурных затрат и к снижению быстродействи The introduction of additional bits leads to an increase in hardware costs and to a decrease in speed
8162481624
345 . 1,38 1,25 1,21345. 1.38 1.25 1.21
Эффективность изобретени заключаетс в уменьшении погретности вычис- дл лений, выраженной в единицах младшего разр да за счет уменьшени инструментальной погреиности, обусловленной сдвигом множимого вправо, в зависимости от разр дности устройства.The effectiveness of the invention is to reduce the calculus accuracy, expressed in units of the least significant bit due to a decrease in instrumental accuracy due to the multiplicand shift to the right, depending on the size of the device.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782685717A SU807279A1 (en) | 1978-11-20 | 1978-11-20 | Multiplying device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782685717A SU807279A1 (en) | 1978-11-20 | 1978-11-20 | Multiplying device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU807279A1 true SU807279A1 (en) | 1981-02-23 |
Family
ID=20794059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU782685717A SU807279A1 (en) | 1978-11-20 | 1978-11-20 | Multiplying device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU807279A1 (en) |
-
1978
- 1978-11-20 SU SU782685717A patent/SU807279A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3878985A (en) | Serial-parallel multiplier using booth{3 s algorithm with combined carry-borrow feature | |
SU807279A1 (en) | Multiplying device | |
JPH03661B2 (en) | ||
SU748409A1 (en) | Device for multiplying binary-decimal numbers | |
SU985783A1 (en) | N-bit number multiplication device | |
SU732865A1 (en) | Dividing device | |
SU711570A1 (en) | Arithmetic arrangement | |
SU542993A1 (en) | Arithmetic unit | |
SU991414A1 (en) | Multiplication device | |
SU446058A1 (en) | Device for accelerated dividing | |
SU813420A1 (en) | Device for multiplying binary numbers in complementary codes | |
SU920713A1 (en) | Device for multiplying numbers | |
SU744563A1 (en) | Multiplying device | |
SU1013946A1 (en) | Multiplication device | |
SU879586A1 (en) | Digital integrator | |
SU1132295A2 (en) | Computation node of digital network | |
SU860065A1 (en) | Arithmetic device | |
SU560229A1 (en) | Device for calculating elementary functions | |
SU510714A1 (en) | Binary number multiplier | |
SU631919A1 (en) | Arrangement for multiplication of n-digit numbers represented by series code | |
SU781810A1 (en) | Divider | |
SU922760A2 (en) | Digital function generator | |
SU877531A1 (en) | Device for computing z x y function | |
SU579615A1 (en) | Multiplier | |
SU868752A1 (en) | Multiplier |