Умножитель/делитель с повышенным быстродействием
Рассмотрены вопросы разработки оригинальной структуры умножителя/делителя, в котором на первой ступени аппаратно совмещаются операции умножения и вычитания целых чисел в дополнительном коде, что позволяет повысить быстродействие устройства. Кроме того, в предложенном устройстве умножения/деления отс...
Saved in:
| Date: | 2009 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2009
|
| Series: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/52056 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Умножитель/делитель с повышенным быстродействием / Н.И. Синегуб // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2009. — № 3. — С. 16-12. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-52056 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-520562013-12-27T03:15:12Z Умножитель/делитель с повышенным быстродействием Синегуб, Н.И. Микропроцессорные устройства и системы Рассмотрены вопросы разработки оригинальной структуры умножителя/делителя, в котором на первой ступени аппаратно совмещаются операции умножения и вычитания целых чисел в дополнительном коде, что позволяет повысить быстродействие устройства. Кроме того, в предложенном устройстве умножения/деления отсутствуют операции пересылки цифр, что также повышает быстродействие данного устройства. Розглянуто питання розробки оригінальної структури помножувача/дільника, в якому на першому ступені апаратно суміщаються операції множення і віднімання цілих чисел в доповняльному коді, що дозволяє підвищити швидкодію пристрою. Крім того, в запропонованому пристрої множення/ділення відсутні операції пересилки чисел, що також підвищує швидкодію даного пристрою. The problem of working out the original multiplier's/divisor's structure being combined apparatuses on first degree operations of multiplication and subtraction of integers in additional code permitting to raise rapid action of the device has been considered. Moreover operations of sending integers are absent in offered device raising rapid action of given device as well. 2009 Article Умножитель/делитель с повышенным быстродействием / Н.И. Синегуб // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2009. — № 3. — С. 16-12. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 2225-5818 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/52056 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Микропроцессорные устройства и системы Микропроцессорные устройства и системы |
| spellingShingle |
Микропроцессорные устройства и системы Микропроцессорные устройства и системы Синегуб, Н.И. Умножитель/делитель с повышенным быстродействием Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description |
Рассмотрены вопросы разработки оригинальной структуры умножителя/делителя, в котором на первой ступени аппаратно совмещаются операции умножения и вычитания целых чисел в дополнительном коде, что позволяет повысить быстродействие устройства. Кроме того, в предложенном устройстве умножения/деления отсутствуют операции пересылки цифр, что также повышает быстродействие данного устройства. |
| format |
Article |
| author |
Синегуб, Н.И. |
| author_facet |
Синегуб, Н.И. |
| author_sort |
Синегуб, Н.И. |
| title |
Умножитель/делитель с повышенным быстродействием |
| title_short |
Умножитель/делитель с повышенным быстродействием |
| title_full |
Умножитель/делитель с повышенным быстродействием |
| title_fullStr |
Умножитель/делитель с повышенным быстродействием |
| title_full_unstemmed |
Умножитель/делитель с повышенным быстродействием |
| title_sort |
умножитель/делитель с повышенным быстродействием |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| publishDate |
2009 |
| topic_facet |
Микропроцессорные устройства и системы |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/52056 |
| citation_txt |
Умножитель/делитель с повышенным быстродействием / Н.И. Синегуб // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2009. — № 3. — С. 16-12. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| series |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| work_keys_str_mv |
AT sinegubni umnožitelʹdelitelʹspovyšennymbystrodejstviem |
| first_indexed |
2025-07-04T14:23:45Z |
| last_indexed |
2025-07-04T14:23:45Z |
| _version_ |
1836726643834486784 |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2009, ¹ 3
16
ÌÈÊÐÎÏÐÎÖÅÑÑÎÐÍÛÅ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ È ÑÈÑÒÅÌÛ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
08.04 2009 ã.
Îïïîíåíò ä. ò. í. Â. Ñ. ÑÈÒÍÈÊÎÂ
(ÎÍÏÓ, ã. Îäåññà)
Ê. ò. í. Í. È. ÑÈÍÅÃÓÁ
Óêðàèíà, Îäåññêèé íàöèîíàëüíûé ïîëèòåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò
ÓÌÍÎÆÈÒÅËÜ/ÄÅËÈÒÅËÜ
Ñ ÏÎÂÛØÅÍÍÛÌ ÁÛÑÒÐÎÄÅÉÑÒÂÈÅÌ
Ðàçðàáîòêà îïåðàöèîííûõ óñòðîéñòâ (ÎÓ) ñ ñîâ-
ìåùåííûìè ôóíêöèÿìè ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç àêòóàëü-
íûõ íàïðàâëåíèé ïðè ñèíòåçå öèôðîâîé àïïàðàòóðû.
Ïðè ýòîì îñîáûé èíòåðåñ ïðåäñòàâëÿåò ñëó÷àé, êîãäà
áûñòðîäåéñòâèå ÎÓ ñ íåñêîëüêèìè ñîâìåùåííûìè
ôóíêöèÿìè âûøå ñóììàðíîãî áûñòðîäåéñòâèÿ îò-
äåëüíî âçÿòûõ àëãîðèòìè÷åñêèõ óñòðîéñòâ, êàæäîå
èç êîòîðûõ âûïîëíÿåò òîëüêî îäíó èç ýòèõ ôóíêöèé.
Ýòî äîñòèæèìî ïðè íåêîòîðîì óâåëè÷åíèè àïïàðàò-
íîé ñëîæíîñòè óñòðîéñòâà ñ ñîâìåùåííûìè ôóíê-
öèÿìè.
 íàñòîÿùåé ðàáîòå ïðåäëàãàåòñÿ óñòðîéñòâî óì-
íîæåíèÿ/äåëåíèÿ ñ ïîâûøåííûì áûñòðîäåéñòâèåì,
êîòîðîå äîñòèãàåòñÿ çà ñ÷åò ñîâìåùåíèÿ äâóõ îïåðà-
öèé íà îäíîé ñòóïåíè.
Èçâåñòíî óñòðîéñòâî ñ àïïàðàòíûì ñîâìåùåíèåì
íà îäíîé ñòðóêòóðå îïåðàöèé óìíîæåíèÿ, äåëåíèÿ,
èçâëå÷åíèÿ êâàäðàòíîãî êîðíÿ, à òàêæå ïðîöåäóð àñ-
ñîöèàòèâíîãî ïîèñêà â äâóõ âàðèàíòàõ � áåç ðàçäå-
ëåíèÿ óñòðîéñòâà íà îäíîðàçðÿäíûå ÿ÷åéêè è ñ ðàç-
äåëåíèåì [1, ñ. 86�100], ïðè ýòîì óêàçàííûå îïåðà-
öèè âûïîëíÿþòñÿ ïîñëåäîâàòåëüíî îäíà çà äðóãîé.
Íà ðèñ. 1 ïðåäñòàâëåíà ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà i-é ñòó-
ïåíè êîíâåéåðíîãî óñòðîéñòâà äåëåíèÿ, ïðåäëîæåí-
íàÿ â [1]. Âñåãî íåîáõîäèìî n ñòóïåíåé êîíâåéåðà,
êàæäàÿ ñîäåðæèò òðè ðåãèñòðà Ðã, n-ðàçðÿäíûé ñóì-
ìàòîð Σ è òðèããåð T. Ñäâèã íà îäèí ðàçðÿä çíà÷åíèé
Ði çàäàåòñÿ ñîîòâåòñòâóþùèì ìîíòàæîì ìåæñîåäè-
íåíèé. Ìóëüòèïëåêñîð ÌÕ ðàçðåøàåò ïðîõîæäåíèå
ïîòîêà äàííûõ îò îäíîé ñòóïåíè êîíâåéåðà ê äðóãîé
÷åðåç ñóììàòîð èëè ìèíóÿ åãî â çàâèñèìîñòè îò çíà-
÷åíèÿ çíàêîâîãî ðàçðÿäà ñóììàòîðà.
Ñõåìà ôóíêöèîíèðóåò ñëåäóþùèì îáðàçîì.
Ïóñòü äåëèìîå Ði è äåëèòåëü Ñi � öåëûå ïîëîæè-
òåëüíûå ÷èñëà. Åñëè Ci>Ði, òî â ïîñëåäóþùóþ ñòó-
ïåíü Ði ïåðåäàåòñÿ áåç èçìåíåíèÿ, à â î÷åðåäíîé, (i+1)-é,
ðàçðÿä ÷àñòíîãî Ri+1 çàíîñèòñÿ «0». Åñëè Ñi≤Ði, òî â
ïîñëåäóþùóþ ñòóïåíü êîíâåéåðà ïåðåäàåòñÿ íîâîå
çíà÷åíèå Ði+1=(Ði�Ñi), à ðàçðÿäó ÷àñòíîãî ïðèñâàè-
âàåòñÿ çíà÷åíèå «1». Äàëåå Ði ñäâèãàåòñÿ íà îäèí ðàç-
ðÿä âëåâî îòíîñèòåëüíî ïðåæíåãî çíà÷åíèÿ. Íà íî-
âîé ñòóïåíè êîíâåéåðà îïåðàöèÿ ïîâòîðÿåòñÿ. Â äî-
ïîëíèòåëüíîì êîäå ïðîèçâîäèòñÿ âû÷èòàíèÿ (Ði�Ñi).
Äàííîå óñòðîéñòâî âûïîëíÿåò òîëüêî îïåðàöèþ
äåëåíèÿ ÷èñëà Ð íà ÷èñëî Ñ. Äëÿ òîãî, ÷òîáû âûïîë-
íèòü îïåðàöèþ F=((±À)×(±Â))/(+Ñ), íåîáõîäèìî ïðåä-
âàðèòåëüíî çàãîòîâèòü ðåçóëüòàò ïðîèçâåäåíèÿ
Ð=(±À)×(±Â), è çàòåì ïîäàòü åãî íà äàííîå óñòðîé-
ñòâî äåëåíèÿ, ÷òî óâåëè÷èâàåò âðåìÿ âûïîëíåíèÿ îïå-
ðàöèè F.
Ïîêàæåì ýòî íà ïðèìåðå.
Ïóñòü çàäàíû öåëûå ÷èñëà
À=(+15)10; Â=(�15)10; Ñ=(+12)10.
Òðåáóåòñÿ âûïîëíèòü îïåðàöèþ
F=((+15)10×(�15)10)/(+12)10.
Íà óñòðîéñòâå óìíîæåíèÿ âû÷èñëÿåòñÿ ïðîèçâå-
äåíèå P=À×Â=(+15)10×(�15)10=(�225)10. Âðåìÿ ôîð-
ìèðîâàíèÿ ïðîèçâåäåíèÿ ðàâíî Òóì. Çàòåì ÷èñëî
P=(�225)10 ïîäàåòñÿ íà óñòðîéñòâî äåëåíèÿ, ãäå îñó-
ùåñòâëÿåòñÿ åãî äåëåíèå íà ÷èñëî Ñ=(+12)10. Äåëå-
íèå âûïîëíÿåòñÿ â ðåæèìå ðàáîòû ñ óñëîâíî-ôèêñè-
ðîâàííîé çàïÿòîé [2, ñ. 47�51]. Ïðè ýòîì ðàçðÿäíàÿ
ñåòêà â ðàññìàòðèâàåìîì ïðèìåðå ñîäåðæèò n=16 ðàç-
ðÿäîâ (áåç çíàêà), ãäå óñëîâíîå ïîëîæåíèå çàïÿòîé
îïðåäåëÿåòñÿ çíà÷åíèåì k=n/2=8.
×òîáû âûïîëíèòü äåëåíèå, ÷èñëà Ð è Ñ ïðåäñòàâ-
ëÿþòñÿ â äâîè÷íîì ïðÿìîì êîäå:
P=(�225)10=(111100001)2
ïð; Ñ=(+12)10=(01100)2
ïð.
• •
Ði Ñi Ri
Ðã1i Ðã2i Ðã3i�1
Σ i
& &
1
MX
Ðã1i+1 Ðã2i+1 Ðã3i Ti
Ði+1 Ñi+1 Ri+1
Ðèñ. 1. Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà i-é ñòóïåíè êîíâåéåðíîãî
óñòðîéñòâà äåëåíèÿ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2009, ¹ 3
17
ÌÈÊÐÎÏÐÎÖÅÑÑÎÐÍÛÅ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ È ÑÈÑÒÅÌÛ
Ôîðìèðîâàíèå êîäîâ ÷èñåë Ñîäåðæàíèå îïåðàöèè
Ðàçðÿä
÷àñòíîãî
10000000011100001
00000110000000000
Îïðåäåëåíèå êîäà çíàêà ÷àñòíîãî. Çíàê ÷àñòíîãî ñîâïàäàåò ñî çíàêîì
äåëèìîãî Ð. Â óñòðîéñòâå äåëåíèÿ áóäåò îáðàáàòûâàòüñÿ ìîäóëü |Ð|.
00000000011100001
+
11111010000000000
11111010011100001
← 00000000011100001
00000000111000010
Ïåðâàÿ ñòóïåíü. Âû÷èòàíèå (|Ð|−Ñ) â äîïîëíèòåëüíîì êîäå. Òàê êàê
|Ð|<Ñ, â ïîñëåäóþùóþ ñòóïåíü êîíâåéåðà ñ ïîìîùüþ ìóëüòèïëåêñîðà
ÌÕ |Ð| ïåðåäàåòñÿ áåç èçìåíåíèÿ. Ñîîòâåòñòâóþùåìó ðàçðÿäó ÷àñòíîãî
ïðèñâàèâàåòñÿ çíà÷åíèå «0». Çíà÷åíèå |Ð| ñäâèãàåòñÿ íà îäèí ðàçðÿä
âëåâî îòíîñèòåëüíî ïðåæíåãî çíà÷åíèÿ (Ð1).
0
(çíàê)
00000000111000010
+
11111010000000000
11111010111000010
← 00000000111000010
00000001110000100
Âòîðàÿ ñòóïåíü. Âû÷èòàíèå (Ð1−Ñ): Ð1<Ñ è â ïîñëåäóþùóþ ñòóïåíü Ð1
ïåðåäàåòñÿ áåç èçìåíåíèÿ. Ñîîòâåòñòâóþùåìó ðàçðÿäó ÷àñòíîãî ïðè-
ñâàèâàåòñÿ çíà÷åíèå «0». Çíà÷åíèå Ð1 ñäâèãàåòñÿ íà îäèí ðàçðÿä âëåâî
(Ð2).
0
(ñòàðøèé
ðàçðÿä)
00000001110000100
+
11111010000000000
11111011110000100
← 00000001110000100
00000011100001000
Òðåòüÿ ñòóïåíü. Âû÷èòàíèå (Ð2−Ñ): Ð2<Ñ è çíà÷åíèå Ð2 ïåðåäàåòñÿ áåç
èçìåíåíèÿ. Ñîîòâåòñòâóþùåìó ðàçðÿäó ÷àñòíîãî ïðèñâàèâàåòñÿ çíà÷å-
íèå «0». Çíà÷åíèå Ð2 ñäâèãàåòñÿ íà îäèí ðàçðÿä âëåâî (Ð3). 0
00000011100001000
+
11111010000000000
11111101100001000
← 00000011100001000
00000111000010000
×åòâåðòàÿ ñòóïåíü. Âû÷èòàíèå (Ð3−Ñ): Ð3<Ñ è çíà÷åíèå Ð3 ïåðåäàåòñÿ
áåç èçìåíåíèÿ. Ñîîòâåòñòâóþùåìó ðàçðÿäó ÷àñòíîãî ïðèñâàèâàåòñÿ
çíà÷åíèå «0». Çíà÷åíèå Ð3 ñäâèãàåòñÿ íà îäèí ðàçðÿä âëåâî (Ð4). 0
00000111000010000
+
11111010000000000
← 00000001000010000
00000010000100000
Ïÿòàÿ ñòóïåíü. Âû÷èòàíèå (Ð4−Ñ): Ð4>Ñ è â ïîñëåäóþùóþ ñòóïåíü ïå-
ðåäàåòñÿ íîâîå çíà÷åíèå Ð5=(Ð4−Ñ). Ñîîòâåòñòâóþùåìó ðàçðÿäó ÷àñòíî-
ãî ïðèñâàèâàåòñÿ çíà÷åíèå «1». Çíà÷åíèå Ð5 ñäâèãàåòñÿ íà îäèí ðàçðÿä
âëåâî (Ð6).
1
00000010000100000
+
11111010000000000
11111100000100000
← 00000010000100000
00000100001000000
Øåñòàÿ ñòóïåíü. Âû÷èòàíèå (Ð6−Ñ): Ð6<Ñ è çíà÷åíèå Ð6 ïåðåäàåòñÿ áåç
èçìåíåíèÿ. Ñîîòâåòñòâóþùåìó ðàçðÿäó ÷àñòíîãî ïðèñâàèâàåòñÿ çíà÷å-
íèå «0». Çíà÷åíèå Ð6 ñäâèãàåòñÿ íà îäèí ðàçðÿä âëåâî (Ð7). 0
00000100001000000
+
11111010000000000
11111110001000000
← 00000100001000000
00001000010000000
Ñåäüìàÿ ñòóïåíü. Âû÷èòàíèå (Ð7−Ñ): Ð7<Ñ è çíà÷åíèå Ð7 ïåðåäàåòñÿ áåç
èçìåíåíèÿ. Ñîîòâåòñòâóþùåìó ðàçðÿäó ÷àñòíîãî ïðèñâàèâàåòñÿ çíà÷å-
íèå «0». Çíà÷åíèå Ð7 ñäâèãàåòñÿ íà îäèí ðàçðÿä âëåâî (Ð8). 0
00001000010000000
+
11111010000000000
← 00000010010000000
00000100100000000
Âîñüìàÿ ñòóïåíü. Âû÷èòàíèå (Ð8−Ñ): Ð8>Ñ è â ïîñëåäóþùóþ ñòóïåíü
ïåðåäàåòñÿ íîâîå çíà÷åíèå Ð9=(Ð8−Ñ). Ñîîòâåòñòâóþùåìó ðàçðÿäó ÷à-
ñòíîãî ïðèñâàèâàåòñÿ çíà÷åíèå «1». Çíà÷åíèå Ð9 ñäâèãàåòñÿ íà îäèí
ðàçðÿä âëåâî (Ð10).
1
00000100100000000
+
11111010000000000
11111110100000000
00000100100000000
Äåâÿòàÿ ñòóïåíü. Âû÷èòàíèå (Ð10−Ñ): Ð10<Ñ è çíà÷åíèå Ð10 ïåðåäàåòñÿ
áåç èçìåíåíèÿ. Ñîîòâåòñòâóþùåìó ðàçðÿäó ÷àñòíîãî ïðèñâàèâàåòñÿ
çíà÷åíèå «0». 0
Íà âûõîäàõ óñòðîéñòâà äåëåíèÿ ñôîðìèðîâàëèñü: ÷àñòíîå â äâîè÷íîì
ïðÿìîì êîäå R=(000010010)2
ïð=(18)10 è îñòàòîê îò äåëåíèÿ â äâîè÷íîì
ïðÿìîì êîäå Q=(000001001)2
ïð=(9)10. ×àñòíîìó ïðèñâàèâàåòñÿ çíàê «−»:
R=(−18)10; îñòàòêó ïðèñâàèâàåòñÿ çíàê «+»: Q=(+9)10.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2009, ¹ 3
18
ÌÈÊÐÎÏÐÎÖÅÑÑÎÐÍÛÅ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ È ÑÈÑÒÅÌÛ
Äåëåíèå âûïîëíÿåòñÿ çà 9 òàêòîâ íà äåâÿòè ñòóïå-
íÿõ êîíâåéåðíîãî óñòðîéñòâà äåëåíèÿ, êàê ýòî ïîêà-
çàíî â òàáëèöå.
Òàêèì îáðàçîì, â ðàññìàòðèâàåìîì ñëó÷àå âðå-
ìÿ âûïîëíåíèÿ îïåðàöèè óìíîæåíèÿ è äåëåíèÿ ðàâíî
Ò1=Òóì+9Òñ, (1)
ãäå Òñ � âðåìÿ ñðàáàòûâàíèÿ ñóììàòîðà Σi.
Äëÿ ñîâìåùåíèÿ îïåðàöèé óìíîæåíèÿ è äåëåíèÿ
â îäíîì óñòðîéñòâå èñïîëüçóåì îäèí èç àëãîðèòìîâ
óìíîæåíèÿ â äîïîëíèòåëüíûõ êîäàõ. Îí áàçèðóåòñÿ
íà ïðåäñòàâëåíèè äîïîëíèòåëüíîãî êîäà êàê ïîçèöè-
îííîãî ÷èñëà ñ ïîëîæèòåëüíûì âåñîì âñåõ åãî êî-
ýôôèöèåíòîâ, êðîìå çíàêîâîãî ðàçðÿäà, èìåþùåãî
îòðèöàòåëüíûé âåñîâîé êîýôôèöèåíò [3, ñ. 199�206].
Ñëåäîâàòåëüíî, äîïîëíèòåëüíûé êîä ÷èñëà èìååò âèä
2
1
äî ï 1
0
2 .2
n
n i
in
i
À a a
−−
−
=
− = − + ∑ (2)
Âàðèàíò ââåäåíèÿ â ïàðàëëåëîãðàìì ÷àñòè÷íûõ
ïðîèçâåäåíèé äîïîëíèòåëüíûõ áèòîâ ñëàãàåìîãî Ñ â
äîïîëíèòåëüíîì êîäå äëÿ ðåàëèçàöèè îïåðàöèè
F ′=(±A)×(±B)±C ïðè ðàçðÿäíîñòè ñîìíîæèòåëåé â
äîïîëíèòåëüíîì êîäå (2), ðàâíîé ïÿòè, âêëþ÷àÿ çíà-
êîâûé ðàçðÿä, ïðåäñòàâëåí íà ðèñ. 2 [4]. Íà ðèñóíêå
áèòû ñëàãàåìîãî Ñ îáîçíà÷åíû «*». Äàííûé ïàðàë-
ëåëîãðàìì îáðàáàòûâàåòñÿ ìíîãîðàçðÿäíûìè ìíîãî-
îïåðàíäíûìè ñóììàòîðàìè. Ïðèâåäåì ïðèìåð.
Ïóñòü çàäàíû öåëûå ÷èñëà: À=(+15)10; Â=(�15)10;
Ñ=(�15)10.
Òðåáóåòñÿ âûïîëíèòü îïåðàöèþ
F ′=(+15)10×(�15)10+(�15)10.
Ïðåäñòàâëÿåì À,  è Ñ â äâîè÷íîì äîïîëíèòåëü-
íîì êîäå:
À=(+15)10=(01111)2
ïð=(01111)2
äîï (÷èñëî ðàçðÿäîâ
m=5);
Â=(�15)10=(11111)2
ïð=(10001)2
äîï (÷èñëî ðàçðÿäîâ
n=5);
Ñ=(�15)10=(1111110001)2
äîï (÷èñëî ðàçðÿäîâ l=10).
Ñõåìà ïåðåìíîæåíèÿ çàäàííûõ ÷èñåë À è  â ñî-
îòâåòñòâèè ñ (2) è ðèñ. 2 ïîêàçàíà íà ðèñ. 3. Çäåñü â
ñòîëáöå ñ âåñîì 29 ôîðìèðóåòñÿ çíàê ïðîèçâåäåíèÿ.
 ðåçóëüòàòå ïîëó÷åíî
P=À×Â=(1100011111)2
äîï=(1011100001)2
ïð=(�225)10.
 ñîîòâåòñòâèè ñ ðèñ. 2,
F′=P+C=(�225)10+(�15)10=(1100011111)2
äîï+
+(1111110001)2
äîï=(1100010000)2
äîï=
=(1011110000)2
ïð=(�240)10.
Íà ðèñ. 4 ïðèâåäåíà ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà óñòðîé-
ñòâà óìíîæåíèÿ/äåëåíèÿ ïîâûøåííîãî áûñòðîäåé-
ñòâèÿ, ðåàëèçóþùåãî îïåðàöèþ F=((±À)×(±Â))/(+Ñ)
àïïàðàòíûì ñïîñîáîì. Ñðàâíèì âðåìåííûå õàðàêòå-
ðèñòèêè ïðåäëîæåííîãî óñòðîéñòâà óìíîæåíèÿ/äåëå-
íèÿ è èçâåñòíîãî óñòðîéñòâà äåëåíèÿ, ðàññìîòðåííî-
ãî âûøå (ðèñ. 1).
Çàäà÷à òà æå:
À=(+15)10; Â=(�15)10; Ñ=(+12)10.
29 28 27 26 25 24 23 22 21 20
b4 a3b0 a2b0 a1b0 a0b0
a3b1 a2b1 a1b1 a0b1 *
4b
a3b2 a2b2 a1b2 a0b2 *
4a
a3b3 a2b3 a1b3 a0b3 *
3 4a b
2 4a b
1 4a b
0 4a b
*
1 a4b4 4 3a b
4 2a b
4 1a b
4 0a b
* * * * * a4
*
Ðèñ. 2. Âàðèàíò ââåäåíèÿ áèòîâ ñëàãàåìîãî Ñ
29 28 27 26 25 24 23 22 21 20
0 1 1 1 1
×
1 0 0 0 1
������������������������
�1 1 1 1 1 1 1
�1 1 0 0 0 0
0 0 0 0 0
1 0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0 0
0
������������������������
1 1 0 0 0 1 1 1 1 1
Ðèñ. 3. Ñõåìà ïåðåìíîæåíèÿ ÷èñåë À=(+15)10 è Â=(�15)10
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2009, ¹ 3
19
ÌÈÊÐÎÏÐÎÖÅÑÑÎÐÍÛÅ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ È ÑÈÑÒÅÌÛ
• •
• •
• • •
• •
(+Â) (+Â)
Áëîê 1 Áëîê 2
(+À) (+À)(�Ñ)=0 (�Ñ)
Çíàê
& & MX
1
& & MX
1
S C
Σ
(�Ñ)
Ñòàðøèé ðàçðÿä
S C
Σ
(�Ñ)
& & MX
1
Îñòàòîê
×
à
ñ
ò
í
î
å
Ðèñ. 4. Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà óñòðîéñòâà óìíîæåíèÿ/äåëåíèÿ
Ìëàäøèé ðàçðÿä
216 215 214 213 212 211 210 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20
0 1 1 1 1
×
0 1 1 1 1
�����������������������������������������������������
0 1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1 1
1 1 1 1 1
0 0 0 0
1 0 0 0 0 0
0
�����������������������������������������������������
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1
+
1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
�����������������������������������������������������
1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1
Ðèñ. 5. Ñõåìà ïåðåìíîæåíèÿ â áëîêå 2 óñòðîéñòâà óìíîæåíèÿ/äåëåíèÿ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2009, ¹ 3
20
ÌÈÊÐÎÏÐÎÖÅÑÑÎÐÍÛÅ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ È ÑÈÑÒÅÌÛ
Òðåáóåòñÿ âûïîëíèòü îïåðàöèþ
F=((+15)10×(�15)10)/(+12)10.
 áëîêàõ 1 è 2 ïðåäëîæåííîãî óñòðîéñòâà, â ñî-
îòâåòñòâèè ñ ðèñ. 2, âûïîëíÿåòñÿ îïåðàöèÿ
G=(+À)×(+Â)�(+Ñ)=(+15)10×(+15)10�(+12)10=
=(01111)2
äîï× (01111)2
äîï+(11111010000000000)2
äîï =
=(11111010011100001)2
äîï,
÷òî ïîêàçàíî íà ðèñ. 5. Çäåñü çíàê ïðîèçâåäåíèÿ,
ñôîðìèðîâàííûé â ñòîëáöå ñ âåñîì 29, çàïèñûâàåò-
ñÿ â ðàçðÿäû ñ âåñîì 210�216. Äàííûé ïàðàëëåëîã-
ðàìì îáðàáàòûâàåòñÿ ìíîãîðàçðÿäíûìè ìíîãîîïåðàí-
äíûìè ñóììàòîðàìè, ïîýòîìó îïåðàöèè óìíîæåíèÿ
è ñóììèðîâàíèÿ â áëîêå âûïîëíÿþòñÿ îäíîâðåìåí-
íî. Áëîê 1 àíàëîãè÷åí áëîêó 2, çà èñêëþ÷åíèåì òîãî,
÷òî çíà÷åíèå Ñ â áëîêå 1 âñåãäà ðàâíî íóëþ.
Ñäâèã íà îäèí ðàçðÿä ïðîìåæóòî÷íûõ çíà÷åíèé â
óñòðîéñòâå óìíîæåíèÿ/äåëåíèÿ çàäàåòñÿ ñîîòâåòñòâó-
þùèì ìîíòàæîì ìåæñîåäèíåíèé.
Êàê è â óñòðîéñòâå äåëåíèÿ, ðàññìîòðåííîì âûøå,
îïåðàöèÿ äåëåíèÿ çäåñü âûïîëíÿåòñÿ àíàëîãè÷íî íà
äåâÿòè ñòóïåíÿõ. Îäíàêî íà ïåðâîé ñòóïåíè äàííîãî
óñòðîéñòâà â áëîêàõ 1 è 2 îäíîâðåìåííî ïðîèçâî-
äèòñÿ óìíîæåíèå (Ð=À×Â) è âû÷èòàíèå (Ð�Ñ)
÷èñåë çà âðåìÿ Òóì.
Òàêèì îáðàçîì, âðåìÿ ñðàáàòûâàíèÿ ïðåäëîæåí-
íîãî óñòðîéñòâà ñîñòàâëÿåò
Ò2=Òóì+8Òñ, (3)
ò. å. îíî áûñòðåå èçâåñòíîãî óñòðîéñòâà äåëåíèÿ íà
âðåìÿ Òñ. Êðîìå òîãî, â ïðåäëîæåííîì óñòðîéñòâå
óìíîæåíèÿ/äåëåíèÿ îòñóòñòâóþò îïåðàöèè ïåðåñûë-
êè ÷èñåë, ÷òî òàêæå ïîâûøàåò åãî áûñòðîäåéñòâèå.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Âûøåí÷óê È. Ì., ×åðêàññêèé Í. Â. Àëãîðèòìè÷åñêèå îïå-
ðàöèîííûå óñòðîéñòâà è ñóïåðÝÂÌ.� Êèåâ: Òýõíèêà, 1990.
2. Ñîëîâüåâ Ã. Í. Àðèôìåòè÷åñêèå óñòðîéñòâà ÝÂÌ.� Ì.:
Ýíåðãèÿ, 1978.
3. Óãðþìîâ Å. Ï. Ïðîåêòèðîâàíèå ýëåìåíòîâ è óçëîâ ÝÂÌ.�
Ì.: Âûñø. øê., 1987.
4. Ñèíåãóá Í. È. Ñèíòåç óñòðîéñòâ óìíîæåíèÿ/ñóììèðîâàíèÿ
// Ìàòåð³àëè ÌÍÏÊ «Ðîçâèòîê íàóêîâèõ äîñë³äæåíü «2005»».�
2005.� Ò. 8.� Ïîëòàâà: «²íòåðÃðàô³êà», 2005.� Ñ. 76�80.
ÍÎÂÛÅ ÊÍÈÃÈ
Í
Î
Â
Û
Å
Ê
Í
È
Ã
È
Ôëóêòóàöèè è øóìû â ñëîæíûõ ñèñòåìàõ æèâîé è íåæèâîé ïðèðîäû / Ïîä ðåä. P. M.
Þëüìåòüåâà, À. Â. Ìîêøèíà, Ñ. À. ĸìèíà, Ì. Õ. Ñàëàõîâà.� Êàçàíü: Èçä-âî Ìèíèñòåð-
ñòâà îáðàçîâàíèÿ è íàóêè ÐÒ, Ðåäàêöèîííî-èçäàòåëüñêèé öåíòð «Øêîëà», 2008.� 456 ñ.
Êíèãà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñáîðíèê îðèãèíàëüíûõ ðàáîò èçâåñòíûõ ðîññèéñêèõ ñïåöèàëèñòîâ, ïî-
ñâÿùåííûõ ïðîáëåìàì èçó÷åíèÿ êàê ôóíäàìåíòàëüíîé ðîëè ôëóêòóàöèé è øóìîâ â ïîâåäåíèè
ñëîæíûõ ñèñòåì æèâîé è íåæèâîé ïðèðîäû, òàê è âîçìîæíûì ïðèëîæåíèÿì â ôèçèîëîãèè, ìåäè-
öèíå, íåéðîôèçèîëîãèè, ðàäèîôèçèêå è ôóíêöèîíàëüíîé ýëåêòðîíèêå, ñåéñìîëîãèè, àñòðîôèçèêå
è äðóãèõ îáëàñòÿõ ñîâðåìåííîãî åñòåñòâîçíàíèÿ. Ïî ñâîåé ñòðóêòóðå è àêòóàëüíîñòè ïðîáëåìàòè-
êè êíèãà ïðåäñòàâëÿåò êîëëåêòèâíóþ ìîíîãðàôèþ, íàïèñàííóþ âåäóùèìè ñïåöèàëèñòàìè â äàí-
íîé îáëàñòè. Îíà ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ øèðîêîãî êðóãà ñïåöèàëèñòîâ ïî ôóíäàìåíòàëüíûì è ïðè-
êëàäíûì âîïðîñàì èññëåäîâàíèÿ ôëóêòóàöèé è øóìîâ è èõ âîçìîæíûì ïðèëîæåíèÿì â áîëü-
øîì êðóãå ÿâëåíèé ñîâðåìåííîé ôèçèêè è åñòåñòâîçíàíèÿ. Êíèãà ñîäåðæèò ðåçóëüòàòû ïîñëåäíèõ
èññëåäîâàíèé, à òàêæå ðàáîòû îáçîðíîãî õàðàêòåðà. Îäíà èç îñíîâíûõ öåëåé äàííîãî èçäàíèÿ
ñîñòîèò â ïðèâëå÷åíèè ñòóäåíòîâ, àñïèðàíòîâ è ìîëîäûõ ó÷åíûõ ê óâëåêàòåëüíîìó íàïðàâëåíèþ
èññëåäîâàòåëüñêîé äåÿòåëüíîñòè â íîâîé èíòåíñèâíî ðàçâèâàþùåéñÿ îáëàñòè ôèçèêè.
Ñîäåðæàíèå:
1. Â. Â. Ó÷àéêèí «Âñåëåííàÿ êàê ôðàêòàëüíàÿ ïûëü: ôëóêòóàöèè è êîððåëÿöèè».
2. B. C. Àíèùåíêî, Ò. Å. Âàäèâàñîâà, Ã. Å. Ñòðåëêîâà «Âëèÿíèå øóìà íà õàîòè÷åñêèå ñèñòåìû».
3. P. M. Þëüìåòüåâ, Ï. Õàíããè «Ìåõàíèçìû ôîðìèðîâàíèÿ äîëãîâðåìåííûõ êîððåëÿöèé â ñëîæíûõ
ñèñòåìàõ çà ñ÷åò ñòàòèñòè÷åñêèõ ýôôåêòîâ ïàìÿòè».
4. Ñ. Ô. Òèìàøåâ «Ôëèêêåð-øóìîâàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ êàê îáùèé ôåíîìåíîëîãè÷åñêèé ïîäõîä ê èçâëå÷å-
íèþ èíôîðìàöèè èç õàîòè÷åñêèõ ñèãíàëîâ».
5. P. P. Íèãìàòóëëèí «×òî òàêîå ÊÓÌ�à (êîëè÷åñòâåííàÿ óíèâåðñàëüíàÿ ìåòêà) è ñ ÷åì åå åäÿò»?
6. Â. Â. Ðîçàíîâ, Î. Â. Ðóäåíêî, Í. Í. Ñûñîåâ «Ñëîæíûå çàäà÷è íåëèíåéíîé àêóñòèêè è ãåìîäèíàìèêè».
7. À. Â. Ìîêøèí «Ïðîöåññû ñòðóêòóðíîãî óïîðÿäî÷åíèÿ â ìåòàëëè÷åñêèõ ñòåêëàõ: âëèÿíèå ñäâèãîâîãî
âîçäåéñòâèÿ».
8. À. À. Ïîòàïîâ «Ôðàêòàëüíûå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ ôëóêòóàöèé ñèãíàëîâ è äèíàìè÷åñêèõ ñèñòåì â
ïðîñòðàíñòâå äðîáíîé ðàçìåðíîñòè».
9. Â. Â. Àôàíàñüåâ, Ñ. Ñ. Ëîãèíîâ «Äèàãíîñòèêà ýëåêòðîííûõ äèíàìè÷åñêèõ ñèñòåì íà îñíîâå íåãàðìîíè-
÷åñêèõ äðîáíî-ñòåïåííûõ ñïåêòðîâ».
10. Â. Â. Àôàíàñüåâ, Â. Ï. Äàíèëàåâ, Þ. Å. Ïîëüñêèé «Îáîáùåííûå ìíîãîìîäîâûå ìîäåëè â àíàëèçå è
äèàãíîñòèêå ôðàêòàëüíûõ ñòðóêòóð, æèâûõ è íåæèâûõ äèíàìè÷åñêèõ ñèñòåì».
11. Ã. Â. Ãðóøåâñêàÿ, Ã. Ã. Êðûëîâ «Áèîëîãè÷åñêè ìîòèâèðîâàííûå íåéðîñåòè èç õàîòè÷åñêèõ îñöèëëÿòîðîâ».
12. À. Í. ×óâûðîâ «Ôàçîâûå âîëíû â íåìàòè÷åñêèõ æèäêèõ êðèñòàëëàõ: ñëåäñòâèå ñàìîîðãàíèçàöèè
ãèäðîäèíàìè÷åñêîé ôëóêòóàöèè».
13. Í. Ã. Ìèãðàíîâ, Ð. Í. Ìèãðàíîâà «Êîîïåðàòèâíûå ÿâëåíèÿ â îòêðûòûõ ñèñòåìàõ: ôóíêöèîíàëüíûé
ïîäõîä».
14. Ã. Â. Âñòîâñêèé «Âûÿâëåíèå ïðîñòðàíñòâåííûõ è âðåìåííûõ èåðàðõè÷åñêèõ ñòðóêòóð â ñëîæíûõ ñèñòåìàõ».
|