Арифметическое устройство Советский патент 1978 года по МПК G06F7/38 

1.

Изобретение относится к вычислительной технике и может .быть использовано для построения арифметических устройств, работающих в системе счисления остаточных классов.

Известны арифметические устр 3йства, работающие в позиционной системе счисления. Эти устройства содержат регистры операндов, результата, сумматор, блоки ;сдвига и логические элементы ij .

Однако известные устройства не обеспевают работу; в системе счисления остаточных классов и не являются достаточно быстродействующими.

Наиболее близким техническим решением к данному предложению является устройство содержащее регистр первого операнда, регистр второго операнда, регистр-накопитель, блок для формирования знака результата и признака переполнения, регистр результата регистр знака результата, регистры знаков операндов, причем вход регистра первого операнда подключен к первому. входу блока для формирования знака результата и призшка переполнения и к первому входу блока

накопителя, выход регистра второхЧэ операнда подключен к , вторым входам регистра накопителя и блока для формирования знака результата и признака переполнения, выходы fрегистров знаков операндов подключены к соответствующим входам блока для формирования знака результата и признака nepei полнешш, первый выход которого подключен к третьему входу регистра накопителя, а второй выходподключен к вхооу регистра знака резуль/ата, выходкоторого ;являетсяп©рвь1Мвых устройства ёУход регистра наксжителя п одключен к nepiaoMy входу регисстра результата и к пятому входу блока для формирования знака результатов и признака переполнения.

Однако это известное устройство не обеспечивает вьшолнение операций умножения и деления, операций с плавающей запятой и оно имеет недостаточное быстродействие.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

Для этого в устройство введены три блока формирования позиционного признака непозиционного кода,блок умножения, блок деления, блок Ъдвига и регистр признака переполнения, причем выход регистра первого операвда подключен к входу первого блока 4кэрмирования позиционного признака нёпозиционного кода, к входу блока умножения и к входу блока деления, выход которого подключен к второму входу регистра результата, выход первого блока формирования позиционного признака непозиционного кода подключен к входу блока умножения, блок деления, регистра накопителя и блока формирования знака результата и признака переполнения, к определения знака, выход регистра второго операнда подключен к входам второго и третьего блоков формирования позиоионногч признака непозиционного кода, к третьему входу блока умножения, блока деления, второму входу блока сдвига, выход второго блока формирования позиционного признака непозиционного кода подключен к четвертому входу блока умножения, блока деления, третьему входу блока сдвига, к пятому входу регистра накопителя, и к шестому входу блока формирования знака результата и признака переполнения. выход третьего бяока формирования позицио ного признака нёпозиционного кода подключен к четвертому входу блока сдвига, выхо блока умножения подключен к третьму входу регистра результата, четвертый вход которого подключен к первому выходу блока сдвига, второй выход которого подключен к шестому , :входу блока формирования знака результата и признака переполнения, шесто вход регистра-накопителя, седьмой вход бло ка формирования знака результата и признака переполнения, первый вход блока сдви гд, ият;Ыв входы блока умножения и блока деления лодключевы к шзше управления, вы жод регистра результата является вторым .выхадоь ; устройства, второй выход блока формиробанш знака результата и признака перейоЛ1юз« я подключен к входу регистра признака иереяолнения, выход которого является третшм выходом устройства, шина управления лойключ ена к соответствующим входам блока умножения, блока реления, блока сдвига, блока накопителя и блока формирования знака результата и признака переполнения На чертеже приведена структурная эле трическая схеме устройства. Арифметическое устройство содержит ре гистр 1 первого скиеравда, регистр 2 второго операнда, блоке 3-5 для формировани позиционного признака «енозииионного кода блок умножения 6, блок деления 7, регист накопитель 8, блок 9 дяя формирования знака результата и признака переполнения блок сдвига 1О, регистры 11 и 12 знако первого и второго огГеранцов, регистр резул татов 13, регистр знака результатов 14, регистр признака переполнения 15, шину 1G первого операнда, шину 17 второго операнда, шину 18 управления, шины 19 и 20 первого и второго операндов, шину 21 результата, шину 22 знака результа:та, шин признака переполнения 23. Шины 16 и 17 первого и второго операндов подключены к входам регистров 1 и 2 первого и второго операндов соответственно. Шины 19 и 20 знака первого и второго операндов подключены к регистрам 11 и 12 знаков первого и второго операндов соответственно. Шина 21 подключена к выходу регистра 13, шина 22 подключена к выходу регистра знака результатов 14, шина 23 подключена к выходу регистра 15. Шина 18 подключена к соответствующим входам блока умноже НИН 6, блока деления 7, блбка сдвига 1Q, регистра-накопителя 8, блока 9 для формирования знака результата и признака переполнения. Арифметическое устройство работает следующим образом. Операнды А и В J представленные в системе счисления остаточных классов своими остатками А ( (х ,а2.,.х„) и В (/5 ftur- Р)по основаниям pj,p2J... .,р запоминаются на регистрах 1 н 2, а их знаки 2; д и Z- , определяемые по правилуесли X Jb О . если х О запоминаются на регистрах 11 и 12, Величины .позиционных признаков R д и Т опеI-п рандов л и р вычисляются блоками 3 и 4. В зависимости от величины сигнала С, по,. даваемого на устройства управления и являющегося кодом операции, выполняемой в арифметическом устройстве, работает один из блоков 6, 7, 8, 1О. Результат S выполненной операции запоминается на регистре 13. В отличие от блоков 6-8 операция, выполняемая в блоке 1О, осуществляется только над ним операндом В с позиционным признаков но с использованием значения по7 „ , вычисленного аиционного признака гх j блоком 5. для удвоенного операнда б Знак 2 J результата .3 вьиисляется блоком 9 и запоминаетсянарегисгре14. Для результата вьгаисления знака 2д и Z операндов пользуются знаки А и В , которые хранятся на регистpax 11 и 12. Признак переполнения И, может быть выработан арифметическим устройством только при выполнении операций сложения или вычитания блоком 9. .или при вьтолненин операции сдвига операнда В блоком 10, он запоминается регистром 13. Сигнал I) , вырабатываемый блоком 9 и подаваемый на блок 8 является сигналом на возможное образование дополнения до диапазона ССОК операндов Д или В и результата 5 . Изобретение позволяет увеличить быстродействие за счет работы в системе счисл НИН остаточных классов, позволяющей осуществить независимую обработку разрядов. Формула изоб ре т е н и я Арифметическое устройство, содержащее регистр первого операнда, регистр второго операнда, регистр-накопитель, блок формирования знака результата и признака переполнения, регистр результата, регистр знака результата, регистры знаков операндов,, шину управления, причем выход регистра первого операнда подключен к первому входу блока формирования знака результата и признака переполнения и к первому входу регистра-накопителя, выход регистра второго операнда подключен к вторымвходам регистра-накопителя и блока форми| ования знака результата и признака переполнения, выходы регистров знака операндов подклк чены к соответствующим входам блока формирований знака результата и признака пер полнения, первый выход которого подключен к третьему входу регистра-накопителя, а второй выход г рдключен к входу регистра знака результата, выход которого подключён к первому выходу устройства, выход регистра-накопителя подключен к первому вхо ду регистра результата и к пятойу входу блока формирования знака результата, и признака переполнения, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия в устройство введены три блока формирования позиционного признака непозиционного кода, блок умножения, блок деления, блок сдвига, регистр признака переполнения, причем выход регистра первого операнда подключен к входу первого блока формирования позиционного признака непозиаионного кода, к входу блока умножеНИН и к входу блока целения, выход которого подключен к второму входу регистра результата, выход первого блока формирования позиционного признака непозиционного кода подключен к входу блока умножения, блока деления, регистра накопителя и блока формирования знака результата и признака переполнения и определения знака, выход регистра второго операнда подключен к входам второго и третьего блоков формирования позиционного признака непознц юнного кода, к третьему входу блока умножения, блока деления, второму входу блока сдвига, выход второго блока формирования позиционного признака непозиционного кода подключен к четвертому входу блока умножения, блока деления, третьему входу 1блока сдвига к пятому входу регистра-накопителя и к шесч TONty входу блока формирования знака результата и- признака переполнения, выход третьего блока формирования позиционного признака непозиционного кода подключен к четвертому входу блока сдвига, выход блока умножения подключен к третьему взюду регистра результата, четвертый вход которого подключен к первому выходу блока сдвига, второй выход которого подключен к шестому входу блока формирования знака результата и признака переполнения, шестой вход регистранакопителя, седьмой вход блока формирования знака результата и признака переполнения, первый вход блока сдвига, пятые входы блока умножения и блока деления подключены к шине управления, выход регистра результата является вторым выходом устройства, второй выход блока формирования знака результата и признака переполнения подключен к входу регистра признака переполнения, выход которого является третьим выходом устройства, шина управления подключена к соответствующим входам блока умножения, блока дЪления, блока сдвига, блока накопителя и блока формирования знака результата и признака переполнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское СБВдетельство СССР № 393910, кл.(э Об Р 7/38, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР NO 419891, кл. Q Об Р7,38, 1972.

21