УСТРОЙСТВО для ДЕЛЕНИЯ ЧИСЕЛ^^'^•E//iv,./^^^»й7га,, Wl_^Я5ЛйоТ?я'д/ Советский патент 1967 года по МПК G06F7/52 

Известны устройства для деления чисел, содержащие регистр делимого, регистр делителя и пирамиду сумматоров.

Предложенное устройство отличается от из.вестных тем, что оно содержит двухрядовой сумматор преобразования делителя, дешифратор определения вспомогательных чисел делителя, сумматоры образования вспомогательных чисел делимого и делителя, дешифратор регистра делителя; причем выход пирамиды сумматоров соединен со входом дешифратора регистра делителя; выход регистра делителя - со входом дешифратора регистра дели.теля и дешифратора сумматора преобразования делителя и со входами сумматоров вспомогательных чисел делителя, выходы которых подсоединены ко входам дешифратора сумматора преобразования делителя; выход сумматора преобразования делителя соединен со входом дешифратора сумматора преобразования делителя, выходы которого подключены к выходным схемам, которые также соединены с выходами регистров делимого и сумматоров вспомогательных чисел делимого, а выход регистра делимого подсоединен ко входам сумматоров всномогательных чисел делимого; и выходы дешифратора регистра делителя подключены ко входу регнстра делителя и ко входам сумматоров вспомогательных чисел делимого ,и делителя.

Это позволяет ускорить операцию Деления за счет параллельной обработки грунп разрядов делителя.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства .5 деления; на фиг. 2 - блок-схема сумматора нреобразования делителя.

Устройство .содержит сумматор делителя С , состоящий из регистра делителя,-дешифратора, 2 регистра делителя, сумматора 3 0 вспомогательных 4HcevT С делителя, сумматора 4 вспомогательных чисел С делителя, сумматора 5 вспомогательных чисел С делителя, суммаюра 6 преобразования делителя, дешифратора 7 сумматора преобразова5 ПИЯ делителя, и регистр 8 делимого, к триггерам которого подсоединен сумматор делимого А , состоящий из сумматора 9 всномогательиых чисел А делимого, сумматора JO вспомогательных чисел делимого, сумматора 0 J вспомогательных чисел А делимого, входных схем /2 пирамиды 13 сумматоров.

Регистр /, в котором находится делитель, .соединен с дешифратором 2/ содержащим.пятиразрядный дещифрато.р для получения ука25 заннй о формированин вспомогательных величин делителя н делимого, а такжеслужащим для сдвига частного в конце деления и сдвига делителя перед делением. Регистр 1 соединен также с сумматорами 3, 4, 5, служащими 30 для выработки трех из четырех необходимых

вспомогательных чисел делителя (в качестве четвертой величины берется сам делитель, находящийся в регистре 1.

Сумматоры 3, 4, 5 соединены с дешифраторами 2 и 7. Дешифратор 2 связан с сумматорами 9, 10, 11, служащими для получения трех из четырех необходимых вспомогательных чисел делимого (четвертая величина - это са. МО делимое, или содержимое регистра 8).

Регистр / соединен также с дешифратором 7, обслуживающим сумматор 6 и определяющим, какое одно из четырех вспомогательных чисел делителя следует прибавить к делителю, чтобы привести его к необходимому виду.

Дешифратор 7 содержит входные схемы, позволяющие в каждом такте прибавить к делителю одно «з вспомогательных чисел делителя. Сумматор 6 связан с дешифратором 7. Сумматор 6 преобразования делителя (см. фиг. 2) содержит разбитые на группы из трех одноразрядные суммирующие -схемы 14, причем цифра переноса, которая образуется на выходе каждой из таких групп, запоминается соответствующими всиомогательными триггерами 15, в которых эта цифра переноса сохраняется до следующего цикла преобразования делителя, а выход вспомогательного триггера подключен к следующей группе разрядов сумматора преобразования делителя и участвует в сложении только в следующем цикле.

Дешифратор 7 связан с входными схемами пирамиды сумматоров. Регистр 8, содержащий делимое, связан с сумматорами 9, 10, 11 н 12 и дешифратором 2. Пирамида 13 сумматоров связана с входными схемами 12 и дешифратор о.м 2.

Если делитель имеет вид 0.... 0100, т. е.

такой вид, когда п - разрядно.е число имеет только одну единицу в j-ом разряде и остальные (п-I) разрядов заняты нулями, можно произвести деление с точностью до единицы младшего разряда частного, взяв в качестве частного разряды делимого от п-го по j-й включительно (запятая справа, младшие разряды справа) и сдвинув их на (j-1) разряд влраво. Так как в общем случае делитель имеет произвольный вид и может отличаться от вида 0...010...0, то он приводится к виду 0...011...I (можно к виду 0...010...0),используя формулу

А + -А Аm

Т е. одновременно с делителем изменяется соответствующим образом делимое. В общем случае число разрядов приведенного к виду 0;..011...1 делителя, находящегося в сумматоре 6, нужно брать меньше, чем удвоенное число разрядов регистра, содержащего делитель, т. е. добавляя после запятой некоторое число разрядов, содержащих до деления одни нули, исходя из требуемой точности получения частного. Произвольный делитель

приводим к виду 0...011...1 последовательно по тройкам разрядов, т. е. проанализировав каждую тройку разрядов, находящуюся в сумматоре 6, один раз прибавляем или вычитаем

одно из чисел С , С , С , С , если необходимо, чтобы в рассматриваемых трех разрядах в результате оказались записанными все единицы. Для преобразования делителя по группам, каждая из которых включает три

разряда, требуется четыре числа С , С , С ,

cv;

Вспомогательные числа С , С , , С делителя получаются путем прибавления к делителю или вычитания из него чисел, кратных

делителю. В табл. 1 показано, что из любого делителя (все возможные варианты взяты в столбце 2 табл. 1) можно получить все четыре вспомогательных числа С , С, , С делителя (см. столбец 4 табл. I), анализируя

одновременно не более пяти разрядов делителя с помощью дещифратора 2. В столбце 3 табл. 1 показано, какие преобразования в каждом конкретном случае надо сделать над делителем. Три числа из С , С, , С получаются в сумматорах 3, 4, 5, а в качестве четвертого может быть взят сам делитель или результат суммирования в регистре /. Таким образом дешифратор 2 дает команду каждому из сумматоров 3, 4, 5, выработать С и

каждому из сумматоров 9, 10, 11 соответственно выработать по такому же закону А .

Некоторые из сумматоров 3, 4, 5, 9, 10, 11 могут представлять из себя двухэтажную пирамиду сумматоров, так как необходимо сложить или вычесть три кратных слагаемых (см. табл. 1).

Почти все необходимое для деления оборудование может быть использовано при умножении, а именно пирамида 13 сумматоров с

входными схемами 12 и сумматорами /, 3, 4, 5, 9, 10, 11 и регистры / и 5.

В табл. 2 показано, что, рассматривая в начале преобразования делителя разряды делителя, находящегося в сумматоре 6, сдвинутого

таким образом, чтобы старщая единица делителя оказалась в старщем разряде (т. е. Е крайнем левом при запятой справа), а именно п(п-I), (п-2)-е разряды сумматора преобразования делителя и триггеры 15 Z, Z (см.

фиг. 2) можно в любой ситуации прибавить к числу, находящемуся в сумматоре 6, либо вычесть из него одно из чисел С , С , С , С так, чтобы в анализируемых разрядах п, п-1, п-2 оказались после суммирования все едипицы, а в триггере Zo был нуль, что свидетельствует о том, что данная группа разрядов сформирована.

Сложение (вычитание) в сумматоре 6 проводим одновременно со сдвигом на три разряда влево, и в следующем такте в разрядах п, п-1, п-2 и триггерах Z, Zj оказываются очередные разряды в делителях, которые нужно проанализировать и либо вычесть, либо сложить с одним из чисел С , С , С , С ,

Примечания:

1.Индекс «к при С к является номером вида делителя.

2.Запись Ск() означает делитель Ск, сдвинутый на X разрядов вправо.

Примечания: 1. При вычитании используется дополнительный код.

2. После окончания процесса формирования группы разрядов перед сдвигом, в триггере Zo - «О, а в я, п-1, п-2 разрядах - «I триггер 2i может при этом иметь произвольное значение.

Если мы прибавляем к числу, находящемуся в сумматоре 6, одно из чисел С , то одновременно к делимому, поданному на пирамиду 13 сумматоров, прибавляем число А .

Если мы вычитаем из числа, находящегося в сумматоре 6, вспомогательное число С делителя, то соответствующее число А тоже вычитаем через входную схему пирамиды сумматоров; Числа А на пирамиду подаются одновременно с преобразованием каждой тройки

разрядов делителя, а затем пирамида сумматоров однократно срабатывает, в результате чего получается преобразованное делимое.

После окончания работы пирамиды сумматоров с п-го по j-й включительно разряды числа, полученного на выходе пирамиды сумматоров, передаются в погашенный регистр / делителя через дешифратор 2, где они сдвигаТаким образом частное получаем за однократное срабатывание пирамиды сумматоров.

Предмет изобретения

Устройство для деления чисел, содержащее регистр делимого, регистр делителя, иирамиду сумматоров, отличающееся тем, что, с целью ускорения операции деления за счет параллельной обработки групп разрядов делителя, оно содержит двухрядовой сумматор преобразования делителя, дешифратор определения вспомогательных чисел делителя, сумматоры образования вспомогательных чисел делимого и делителя, дешифратор регистра делителя; причем выход пирамиды сумматоров соединен со входом дешифратора регистра делителя; выход регистра делителя подключен ко входу

10

дешифратора регистра делителя, входу дешифратора сумматора преобразования делителя и ко входам сумматоров вспомогательных чисел делителя, выходы которых подсоединены ко входам дешифратора сумматора преобразования делителя; выход сумматора преобразования делителя соединен со входом дешифратора сумматора преобразования делителя, выходы которого подключены ко входам выходных схем, вторые входы которых также соединены с выходами регистров делимого и сумматоров вспомогательных чисел делимого, а выход регистра делимого подсоединен ко входам сумматоров вспомогательных чисел делимого, и выходы дешифратора регистра делителя подключены ко входу регистра делителя и ко входам сумматоров вспомогательных чисел делимого и делителя.