Устройство для умножения

 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для быстрого умножения двоичных чисел в дополнительных кодах, а также чисел со знаками с контролем по четности. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет умножения чисел в дополнительных кодах , а также чисел со знаками. Устройство содержит блок 1 формирования частичных произведений, блок 2 суммирования , четыре блока 5-8 свертки по модулю два и два элемента ИЗ, 4. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg)g G 06 7/52, 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

9 1011 12 13 и 15 Ю17 181920

23 29 25 гг

Фиг 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4725103/24 (22) 01.08.89 (46) 07.11.91. Вюл. № 41 (72) А.А.Шостак (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1291975, кл. G 06 Р 7/52, 1985.

Авторское свидетельство СССР № 1368882, кл. G 06 F 7/52, 1986 ° (54) УСТРОЙСТВО Д1Я Л НОХЕНИ11 (57) Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для

SU„„1689946 А) .быстрого умножения двоичных чисел в дополнительных кодах, а также чисел со знаками с контролем по четности.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей sa счет умножения чисел в дополнительных кодах, а также чисел со знаками. Устройство содержит блок 1 формирования частичных произведений, блок 2 суммирования, четыре блока 5-8 свертки по модулю два и два элемента И 3, 4 ° 2 ил.

1689946 изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для быстрого умножения двоичных чисел в дополнительных кодах, а также чисел с знаками с контролем по четности.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет умножения чисел в дополнительных кодах, а также чисел с знаками. 10

На Аиг.1 приведена Аункциональная схема устройства для умножения; на фиг.2 — массив одноразрядных слагаеМЫх9 поступающих на входы блока суммирования и обрабатываемых в нем,,ппя п=ш=8 (n — разрядность множимого,"

m -разрядность множителя).

Устройство для умножения (фиг.1) содержит блок 1 Аормирования частичных произведений, блок 2 суммирования,"0 элементы И 3 и 4, блоки 5-8 свертки по модулю два, входы 9-11 слагаемых с первого по третье устройства, вход 12 множимого устройства, вход

13 множителя устройства, первый 14 и второй 15- входы настройки устройства9 входы четности множимого 16 и множителя 17 устройства, входы 18-20 четкостей слагаемьж с первого по третье устройства, выходы старшей 21 и младшей 22 частей результата устройства, выходы четности старшей 23 и младшей 24 частей результата устройства и выход 25 признака ошибки устроиства.

Рассмотрим функциональное назна-.

Чение и реализацию блоков и элементов устройства, Блоки 1 и 2 реализуют в устройст-— ве функцию наращиваемого умножителя

Щ

Р=-X Y + N + K + 1..В случае восьмираз-: рядных сомножителей Х и Y первое М

И второе К слагаемое также представляют собой восьмиразрядный двоичный код= Третье слагаемое 1. (I. 70000000), являющееся Аактически единицей, используется для введения в соответстВующую весовую позицию конечного произведения единипы, преобразующей обратный код множимого (множителя) в дополнительный (Аиг.2).

Если множимое Х и множитель Y поступают в устройство В виде чисел без знаков (т.е„. их старшие разряды являются числОВыми), то нР» Входы 14

9 и 1э устроиства должен подаваться ,код настройки С=00. Устройство в этом случае ра" îòàåò в режиме умножения чисел В беззнаковой Аорме. При этом третье слагаемое T. He po.:.>но подаваться в устройство, так как оно может вызывать искажение результата из-за его переполнения, и используется в случае перемножения чисел à дополнительных кодах.

Если множимое Х и множитель Y поступают в устройство как числа со знаками (т.е. их старшие разряды яв-ляются знаковыми), то на входы 14 и 15 устройства должен подаваться код настройки C-=11. Устройство в этомслучае работает в режиме умножения чисел с учетом их знаков, Если в устройство множимое Х подается с знаковым разрядом, а множитель — в виде беззнакового числа, то на входы 14 и 15 устройства должен попаваться код настройки C=OI. Если в устройство множимое Х подается в виде числа без знака, а множитель Y — с знаковым разрядом, то на входы 14 и 15 устройства должен поступить код настроики C=10.

Все разрядные слагаемые массива,, кроме разрядов слагаемых И, К и 1-, Aopìêðóþòñÿ в блоке 1 в соответствии с указанными на Аиг.2 логическими

Выражениями.

Блок 2 суммирования может быть по=строен на одноразрядных или многоразрядных двоичных сумматорах с Аункционально:"-,: зависимостью суммы от переноса либо сумматорах с дублирующим пе--. реносом, как в известном устройстве:

Если блок 2 суммирования построен на одноразрядных двоичных сумматорах с функционально= зависимостью суммы от переноса или на одноразрядных двоичных сумматорах с дублирующим переносом, то в устройстве обеспечивается обнаружение всех ошибок (одиночных и групповых)„ вызываемых его одиночной неисправностью. При испол .— зовании сумматоров с Аункциональной зависимостью суммы от переноса на выход переносов блока 2 подаются переносы, а при использовании сумматоров с дублирующим переносом — дублирующие переносы.

С помощью элементов П 3 и 4 и первого блока 5 свертки по модулю два на выходе последнего формируется значение предсказываемой четности результата устройства в соответствии с выражением (предполагается, что число разрядов как в множимом, так и в мно1689946 6 жителе является четным, например п=ш= — 8 или n=8, ш=4 и т.п.).

Р"=С1 С29 Р ° Ру ЮР ЯР О+ Р,ВРс 3 где С1, С2 — разряды кода настройки;

Р», P — четности соответственно множимого Х и множителя

У; н соо ве с ве о первого И, второго N u третьего L слагаемых;

Р— четность переносов блока

2 су-ммирования или четность дублирующих переносов блока 2, если в нем используются сумматоры с дублирующим переносом).

В качестве четности P может использоваться значение старшего разряда третьего слагаемого L. В этом случае вход 2() устройства подключается к его входу 11 третьего слагаемого.

С помощью второго 6 и третьего 7 блоков свертки по модулю два в устройстве образуется значение фактической четности результата отдельно для старшей и младшей частей результата),.которое сравнивается в четвертом блоке 8 свертки по модулю два с значением нредсказываемой четности результата. На основе этого сравнения на выходе 25 устройства вирыбатывается или не вырабатывается сигнал ошибки.

Устройство работает следующим образом.

После подачи сомножителей на входы 12 и 13 и кода настройки на входы 14 и 15 устройства в блоке 1 формируются частичные произведения, которые далее пост лают в блок 2, где суммируются с учетом весов их разрядов. Одновременно с этим в блок

2 сумирования через входы 9-11 устройства подаются. три слагаемьы, которые подсуммируются к младшим разрядам произведения сомножителей. После завершения переходного процесса в блоке 2 на его выходах суммы образуется результат в однорядном коде, который поступает на выходы 21 и 22 устройства. Одновременно с выполнением суммирования в блоке 2 возникающие в нем переносы (или дублирующие переносы, если используются сумматоры с дублирующим переносом) поступают на четвертый вход первого блока 5 свертки по модулю два, где осуществляется

20 их суммирование по модулю два. На другие входы этого блока подается произведение значений разрядов кода настройки с выхода элемента И 3 и произведение четностей сомножителей с выхода элемента И 4, а также значение четностей первого, второго и третьего слагаемых с входов 18-20 устройства соответственно. На выходе первого блока 5 свертки по модулю два формируется предсказанная четность результата, которая в дальнейшем сравнивается на четвертом блоке 8 свертки по модулю два с фактической четностью результата, образованной на выходах второго 6 и третьего 7 блоков свертки по модулю два. В случае несовпадения значений фактической и предсказываемой четностей результата на выходе 25 устройства вырабатывается сигнал ошибки.

Формула изобретения

Устройство для умножения, содержащее блок формирования частичных произведений, блок суммирования, первый элемент И и четыре блока- свертки по модулю два, причем входы множимого и множителя устройства соединены соответственно с первым и вторым входами блока формирования частичных произведений, выход которого соединен с первым входом блока суммирования, 35 второй и третий входы которого соединены соответственно с входами первого и второго слагаемых устройства, входы четностей множимого и множителя которого соединены соответственно с первым и вторым входами первбго элемента И, выход которого соединен с первым входом первого. блока свертки по модулю два, второй и третий входы которого соединены соответственно с входами

45 четности первого и второго слагаемых устройства, выходы старшей и младшей частей результата которого соединены соответственно с выходами старших и м..адших разрядов суммы блока суммирования и входами второго и третьего блоков свертки по модулю два, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого блока свертки по модулю два и выхо55 дами четности старшей и младшей частей результата устройства, выход признака ошибки которого соединен с выходом четвертого блока свертки

1689946 (7

21 КО

)(1

К5 К4 КЗ ((2

)(5 М4 )(З

У ° М ° К.(.

Хб УО Хб УО Х4 YO ХЗ УО Х2 УО XI.ÓO XO.XO

Х7 (С2 е.УО) Хб У1 Х5 Уl Х4 Уl Х3 Уl Х2.22 XI.ÓI XO-Уl

Х5 F2 Х4 У2 ХЗ.X2 Х2-У2 XI У2 ХО !2

Х7 (C2+Уl) Хб У2

Х7 (C2).У2) Хб УЗ Х5 УЗ Х4 УЗ ХЗ.УЗ Х2.УЗ XI УЗ XO УЗ

Х7 <С2еУЗ) Cr С2 У7

CE С2 Х7

CI С2 Х7.У7

Х7 (С2ФУ4) Хб У4 X5 У4 Х4 У4 ХЗ У4 Х2 У4 XI У4 ХО У4

Х7 (С2еУ5) Хб У5 Х5 У5 Х4 У5 ХЗ У5 Х2 У5 Хl У5 XO У5

CI C2 X7 У7 X7 (С2еУ6) Хб Уб Х5 Хб Х4 Хб ХЗ Хб Х2 Уб XI Уб ХО Уб

СI С2 (Cloc2) Х7.У7 (CleXG) У7 (CleX5) У7 (С(9Х4) У7 (С1аХЗ) У7 (CleX2) l7 (ClaXI) У7 (CleXÎ) )7

24 РЗ (:2 1 (О

PI 5 PI 4 Р(З PI 2 РП PIO P9 В3 (7 F6

Составитель К.Мурзина

Редактор И.йулла Техред N,Èoðãåíòàë Корректор И.Муска

Заказ 3814 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101 по модулю два, третий вход которого соединен с выходом первого блока свертки по модулю два, четвертыи вход которого соединен с выходом переносов блока суммирования, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет умножения чисел в дополнительных кодах, а также чисел со знаками, в него введен второй элемент И, первый и второй входы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока формирования частичных произведений и первым и вторым входами настройки устройства, вход третьего слагаемого и вход четности третьего слагаемого которого соединены соответственно с четвертым входом блока суммирования и пятым входом первого блока

10 свертки по модулю два, шестой вход. которого соединен с выходом второго элемента И.