Устройство для вычисления суммы произведений

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для вычисления выражений вида F а, Ь, + . Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет работы с операндами, заданными в дополнительных кодах. Для этого в устройство, содержащее накапливающий сумматор, два регистра множимых и множителей, три группы элементов И, группу элементов ИЛИ и дешифратор, введены два элемента задержки, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, три комбинационных сумматора и две группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ. Вычисление выражения F в устройстве производится по алгоритму Бута. При этом частичные произведения формируются в I зависимости от результата анализа двух соседних множителей. 1 ил., (Л 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„12691

А1 (gg 4 G 06 F 7/544, 15/347

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3896922/24-24 (22) 12.05.85 (46) 07.11.86. Бюл. Â 41 (72) P.À. Андреев, В.Н. Васильев, К.А. Максячкин и Ю.Н. Орлов (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1105909, кл. С 06 F 7/38, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 553613, кл. G 06 F 7/38, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ CYMMbI ПРОИЗВЕДЕНИЙ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для вычисления выражений вида F = а, Ъ, + а Ъ . Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет работы с операндами, заданными в дополнительных кодах. Для этого в устройство, содержащее накапливающий сумматор, два регистра множнмых и множителей, три группы элементов И, группу элементов ИЛИ и дешифратор, введены два элемента задержки, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, три комбинационных сумматора и две группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Вычисление выражения F в устройстве производится по алгоритму Бута. При этом частичные произведения формируются в зависимости от результата анализа двух соседних множителей. 1 ил., 3 табл.

1269 I 25 виде

Х„ + 5 2 X„ = л -о

rl — 1

2 X 7 2 Х вЂ” Х ) 2" +...+

Х =-2 и

-2 Х„+

+ 2

= (Х". ."., (Х, — Х ) 2

Р=аЬ, +а Ь

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных ЭВМ для вычисления выражений вида F = à,b, +

+ а,Ьг °

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет работы с операндами, заданными в дополнительных кодах.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для вычисления суммы произведений.

Устройство содержит накапливающий сумматор 1, первый 2 и второй

3 регистры множимых, первый 4 и второй 5 регистры множителей, первую 6, вторую 7 и третью 8 группы элементов И, группу 9 элементов ИЛИ, дешифратор 10, первый 11, второй 12 и третий 13 комбинационные сумматоры, первую 14 и вторую 15 группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый 16 и второй 17 элементы задержки, первый

18 и второй 19 элементы ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ,тактовый вход 20.

При вычислении выражения

F = а,Ь, + а Ь, используется алгоритм Бута, который построен на представлении двоичного числа в дополнительном коде в где Х., = О.

С учетом этого соотношения при последовательном перемножении множимого на разряды множителя операции производятся над последовательными строками, составленными из разрядов множимого по правилу:

Если Х„„= Х „, то накаплирается нулевая строка, Если Х„ „ = О, X 1, то множимое вычитается из накопителя, Если X, = 1, X О, то множимое добавляется в накопитель.

Устройство работает следующим образом.

Пусть необходимо вычислить выражение где а, и а — множимые, Ь„ и b — множители.

В регистры 2 и 3 заносятся зна— чения а, и а,, а в регистры 4 и 5 значения b н b, . Вычисление может производиться, начиная с младших или старших разрядов. В первом случае осуществляется анализ содержимого регистров 4 и 5 со стороны двух младших разрядов и арифметический сдвиг в каждом такте накапливающего сумматора 1 вправо, а во втором случае анализ со стороны старших разрядов и арифметический сцвиг содержимого накапливающего сумматора влево, причем в каждом такте содержимое младших (старших) разрядов регистров

4 и 5 задерживается элементами 16 и

17 задержки (в качестве которых могут быть использованы триггеры), а также осуществляется арифметический сдвиг вправо (влево) содержимого регистров 4 и 5.

В табл.1 приведена зависимость выдачи управляющих сигналов дешифратором 10 и значения кода на выходе накапливающего сумматора 1 от комбинации пар младших (старших) разрядов регистров 4 и 5.

В каждом такте в зависимости от содержимого младшего (старшего) разряда регистров 4 и 5 коды на выходах сумматоров 11 и 12 могут принимать значения а, или -а, и а или -а. соответственно ° При этом код на выходе сумматора 13 может принимать

ОднО из значений: (a + az ) (a, а ) (а —, ); (-;, — ) .

Выходными сигналами дешифратора

10 через соответствующую группу 6-8 элементов И на вход накапливающего сумматора 1 подаются коды с выходов одного из сумматоров 11-13 либо нулевой код.

Значение кодов а, или -а, на выходе сумматора 11 и а или -а на

Е 2 выходе сумматора 12 формируются путем суммирования с нулем, либо путем инверсии и суммирования с единицей содержимого регистров 2 и 3.

Пример вычисления для величин, заданных в табл.2, проиллюстрирован табл.З.

В табл.3 содержимое регистров

4 и 5 увеличено на один дополнительный разряд со стороны младших раз-. рядов, который в исходном состоянии обнулен, а в накапливающем сумматоре 1 при сдвиге числа вправо повторяется содержимое старшего (знаковоТаблица 1

Значение коДешифратор

Множители да на входе накаплиВходы Выходы

b, вающего сумматора

I II I II III

00 0

0 0 0

00 аг

00

-а г

01 а, 1 0 0 - 1

01 1 а, + а

01

a, — а

01 а, 10

1 0 0

01 1

10 a г а1

3 12691 го) разряда. Результат вычисления

F = а,Ь, + аг Ьг получается в накапливающем сумматоре 1 и равен Г =

= 0000100110.

5

Формула изобретения

Устройство для вычисления суммы произведений, содержащее накапливающий сумматор, первый и второй регистры множимых, первый и второй ре- 10 гистры множителей, первую, вторую и третью группы элементов И, группу элеменTOB ИЛИ и дешифратор, первый, второй и третий выходы которого сое:з динены с первыми входами элемен- 5 тов И соответственно первой, второй и третьей групп, выходы которых соединены с входами группы соответствующих элементов ИЛИ, выходы которых соединены с информационными 20 входами разрядов накапливающего сумматора, вход управления арифметическим сдвигом которого соединен с входами управления сдвигом первого и второго регистров множителей и с так-25 товым входом устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет работы с операндами, заданными в дополнительных кодах, в щ

01 0 1 0 1

10 0 1 0 1

11 0 0 0 0

00 1 0 1 0

10 1 1 0 0

11 1 0 . 1 0

00 1 0 1 0

25 4 него введены три комбинационных сумматора, две группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и два элемента задержки на один такт, входы и выходы которых соединены соответственно с первыми и вторыми входами соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы разрядов регистров множимых соединены с первыми входами соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соответствующей группы, выходы которых соединены с входами соответствующих разрядов первого и второго комбинационных сумматоров, выходы разрядов которых соединены с первьми и вторыми входами соответствующих разрядов третьего комбинационного сумматора, выходы последних разрядов регистров множителей соединены с первыми входами соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, входами переноса первого и второго комбинационных сумматоров .и вторыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соответствующих групп, выходы разрядов комбинационных сумматоров соединены с вторыми входами соответствующих элементов И соответствующих групп.

1269125 ь

Продолжение табл, ) Значение коДешифратор

Иножители да на входе накаплиbl

1 II I II III

-а

1 О 1

01 0 а2

Таблица 2

F Двоичный дополнительный код

Величина

00101

11010 аf

11011

00110

11111 а, +

01011 а1

10101 а, = -11 а>

00001

-а,-а =1

00100

b = 4

11101

Входы Выходы

1 T

10 1 1 О О

11 1 0 1 О

00 0 О О О

10 0 . 1 О 1

11 0 О О О вающего сумматора

1269!25

Таблица 3

Такт

Содержимое

Регистр 4

Регистр 5

Дешифратор 10

Сумматор 1 ь2

Ь1 входе и его код

00000 00000

-а +00110 00000

00110 00! 10

010

00011 00000.2 1

+11010 а2

11101

11110 10000

11010

010

-а -а +00001 г

001 00001 11 t 11

11111 11000

+00101 а1

100 00101 00!00

00010 01100

+00000

000

00001 00110

Исходное состояние 001000 111010

1 1

2 000010 0011 10

2 000010 001110

2 000001 000111

2 000000 000011

Код на Код на входе выходе

Выражение на

Старши разряд

Младшие разряды

l269125

Составитель В. Березкин

Техред H,Глущенко Корректор Л. Пилипенко

Редактор В. Петраш

Заказ 6037/51

Тираж 671 Подписное

ВНИИИИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4