УСТРОЙСТВО для УСКОРЕННОГО УМНОЖЕНИЯ ЧИСЕЛ Советский патент 1970 года по МПК G06F7/52 

Изобретеиие отиоситея к облаети вычислнтельно техники н может быть непользовано при поетроении арифметических устройств электронных цифровых вычнелительных машин на потенциальных элементах.

Пзвеетны устроиетва для умноження целых чисел, нсиользуюни1е ускоренные методы выполиення операции умноження.

Для сокран1ення оборудования пред.дожено уетроГ|етво, н котором выход регистра результата соединен с инверсным входом регистра чаетнчных нроизведений и со входом блока аналнза сдвигаемо цифры нроизведения, друго| 1 вход которого соединен с выходом младн1его разряда регистра результата, а выход соединен со входом регистра множителя и схемой суммирования, иодсоединенной своим входом к выходу региетра множимого.

Блок-ехема предлагаемого устройства изображена на чертеже, где:

/ - регнстр множимого;

2-регистр результата;

3 - регистр частичных произведений;

41 н 4 регнстргя множителя;

5- схема еуммироваиня;

6- блок анализа сдвигаемой щфры произведения.

Устройство работает следующим образом. Пока в множителе в режиме сдвига но нулям не встречаются две подряд идущие едииицы, циклы ум11ожен я выполняются как обычно. Если в да;1;1ом цикле, выполняется умножение на 0. содержимое регистров 3 и 4иередается соответствен}10 в регистры 2 и 4, а затем со сдвиго.м ;ia один разряд вправо возвращается в регистры 3 и 4. При умножении на / из регистре 2 суммируется содержимое регистров / н Я, я содержимое регистра 4 передается в /. Слсдующи.м тактом содержимое регистро; 2 н i нерепнсываетея соответственно 3 регистры 3 и 4- со сдвигом иа один разряд вправо, как и при умножеини на 0. При этом блок 6 работает так, что младигий разряд рег1;стра 2 нереппсываегея в старнл1Й

разряд регнстра 4- бгз нзменення.

Если 3 .множителе встретились две подряд идущие единицы, то начинаюгся циклы умножения в режиме сдвига но единицам. В этом режиме могут выио.тняться циклы сдвига и

циклы умножения па. 1, Релчпм сдвига но едицццам заканчивается, если встречаются два нуля. Пoэтo iy первым цпклом сдвига по является цикл умиоження на 1, а носледним - цикл сдвнга. Перед нервым

циклом умножения на 1 при едвиге чаетнчного нроизведе;1ия (во передачи его из регистра 2 в регистр 3) включают передачу сдвига с инверсией. При этом инвертируется часть частичного нроизведения, длина которой разрежиме сдвига по нулям, при всех последующих преобразовапиях измениться не мэгут, поэтому их инвертировать ие надо.

В первом цикле умножения на 1 ирибав.чиют обратный код ироинвертированной части частичного произведения к множимому. Так как множимое ио абсолютно величи 1е всегда больше частичного ироизведения, то возникает циклический перенос. Новое частнч;1ое ироизведенне нолучается в прямом коде, но отрицательным (так как по алгоритму еледовало из частичного произведения вычесть множимое, а сделано наоборот). Блок 6 подключает циклический перенос к младп.ему разряду регисгра 2. Следуюндим полутактом следует сдвиг множителя и частичного нроизведения вправо при передаче их с регистров 4- и 3 на регистры 4 и 2 соответственно.

Все следующие циклы сдвигов в режиме сдвига по единицам, кроме носледнего, вынолня)отся так же, как в режиме сдвига по нулям. Во веех циклах умножения па 1 в режиме сдвига по единицам складываются прямые коды отрицательного частичного произведения и множимого.

Инверсная нередача е регистра 2 на регистр 5 не включается до Самого последнего цикла сдвига. Во время носледнего цикла сдвига в сдвига но единицам нри сдвиге частичного произведения одновременно е передачей е регистра 2 на регнстр 3 частнчное произведение иивер1ируют. Затем во время нервого цикла умножения на 1 в режиме сдвига по нулям складывают отрнцательное частичное произведение в обратном коде с множимым. При этом онять возникает циклический перенос, который следует завести в конец отрицательного чаетичиого нроизведения. Первый раз частичное произведение получилось отрицательным во время иервого умнол ения на 1. К моменту умножения на 1 часть его была вытолкнута из регистра 2 и попала в старшие разряды регистра 4. Эту часть ироизведеиия следовало ироинвертировать и добавить к ней циклический перенос. Это и выполняет блок 6. Во время каждого цикла в режиме сдвига по единицам нри выталкивании младшего разряда регистра 2 в старший разряд регистра 4 его содержимое инвертируется и к нему прибавляется единица циклического переноса. Например, если ге-й разряд регистра 2 равен 1, то после инверсии он становится равным О, а носле прибавления потенциала циклического переноса (ПЦП) - опять равным 1. В нулевой разряд регистра 4- записывают 1. Если л-й разряд регистра 2 равен О, после инверсии он равен 1, а носле прнбавления ПЦП равен 0. Кроме того, формируется

признак добгвления ГИДН в следующем цикле (имеется ли при н 511ба 5лении НЦП неренос в следуюнии разряд). Этот .чризнак равен 1, если /м разряд регистра 2 равен 0. Если Б иоследующих циклах иризнак прибавления ПЦН отсутствует, то содержимое регистра 2 только инверг ируется, а ПЦП не прибавляется, так как эго уже сделано.

Во время иервого цикла ум 1ожеиия на 1

прн возврашенин на режим сдвига но нулям обязательно возникаклций циклический перенос блокируется, если иризнак добавления Н1Щ равен нулю. Эго означает, что воз;1икН1ИЙ ceii4ac ПЦН уже добавлен к младшим

разрядам отринагельното частичного произведения и его прибавлять ие следует.

Птак. кратко работу устройства умножения .мож;10 описать следуюн1им образом.

В циклах умножения па 1 и 1 складывают

содер к|гмсе регистров / и 3, записывая сумму на регнстр 2.

В циклах сдв;и-а содержимое регистра 3 передают иа регистр 2. В любом цикле во вре.мя этого такта содержимое регистра 4- передают

па регистр 4.

Во зремя с;1еду|(ин,его такта сдвига содержимое регистров 2 и 4i передают в регистры 3 и 4- со сдвигом па один разряд вправо. При этом, если следующим никлом меняется режим умножения (в двух младп1их разрядах мпож1гге;1я две подряд идунгле единицы в режиме сдвига ио нулям или два иодряд идущих ну:1я и режиме сдвига но единниам), то иередача из )егистра 2 в регистр 3 выполпяе ся со

сдвигом на один разряд вправо с ипверсией.

гого, при сдвиге цифры ироизведентш из 71-го )азряда регистра 2 в 0-й разряд регистра 4- J3 |)ежиме сдвига ио единицам блок 6 инвертирует эту цифру и добавляет к ней циклнческий перенос, который возникает при первом умножении на 1 при возврагцении иа ре/кнм умножения сдвш ио .

Предмет и з о б р е i е и и я

Устройство для уско }енного умножения чисел, содержащее регистр .миожимого. регистр миожителя, регистр частичных произ едепий, регистр результата, схему сулгмирования, огличаю1цсеся тем, что, с целью сокращения оборудоваитгя устро1 |ства, выход ;)егисг|)а результата соединеи с и 1версиым входом региетра частичиых произведений и ео входом блока анализа сдвигаемо т роизведе ия, другой вход когоро о соединен е выходом младшего разряда результата, а выход со входо.м регисгра .мнoжитeл i схемой суммироваиия, подсоедииенной своим нхоДОА к 5еГ 1СТОа МПОЖТ МОГО.

I.-Л