JPH0667853A - Divider - Google Patents
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- JPH0667853A JPH0667853A JP4217666A JP21766692A JPH0667853A JP H0667853 A JPH0667853 A JP H0667853A JP 4217666 A JP4217666 A JP 4217666A JP 21766692 A JP21766692 A JP 21766692A JP H0667853 A JPH0667853 A JP H0667853A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 部分剰余計算に桁上げ伝播のない{−1,
0,+1}の冗長2進加算器を利用する除算器におい
て、正規化されている除数Xの範囲を12/8≦X<1
3/8にスケーリング変換し、部分剰余値の上位4桁で
商を決定する効率的な除算器を提供する。
【構成】 除算器は、除数Xの範囲を12/8≦X<1
3/8にスケーリング変換する冗長2進加算器、桁上げ
先見付き加算器を設け、部分剰余計算に冗長2進加算器
を設け、部分剰余値の上位4桁で商を決定することによ
り加算を制御する回路を設け、商を冗長2進→2進変換
する回路を設ける。
【効果】 従来、商1桁あたりの決定において、論理段
数10段を必要としていたのに対して、5.5段で実現
でき、また冗長2進→2進変換が効率化されるなどのた
め、約50パーセントの性能向上を提供できるという効
果がある。
(57) [Abstract] [Purpose] There is no carry propagation in the partial remainder calculation {-1,
In a divider using a redundant binary adder of 0, + 1}, the range of the normalized divisor X is 12/8 ≦ X <1.
Provide an efficient divider that performs scaling conversion to 3/8 and determines the quotient with the upper 4 digits of the partial remainder value. [Configuration] The divider has a range of divisor X of 12/8 ≦ X <1.
A redundant binary adder for scaling conversion to 3/8 and an adder with carry look ahead are provided, a redundant binary adder is provided for partial remainder calculation, and addition is performed by determining the quotient with the upper four digits of the partial remainder value. A circuit for controlling is provided, and a circuit for converting the binary quotient into binary to binary is provided. [Effect] Conventionally, in determining a quotient per digit, 10 logical steps were required, but it can be realized with 5.5 steps, and redundant binary → binary conversion is efficient. The effect is that performance improvement of about 50% can be provided.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、計算機システムの算術
演算制御方式に係り、特に除算を高速に実現するのに好
適な除算器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an arithmetic operation control system for a computer system, and more particularly to a divider suitable for realizing high speed division.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、除算は、1桁単位に商が決定さ
れ、その商決定にもとづいて部分剰余が計算され、次の
演算ステップでは、この部分剰余値が1桁シフトされ、
それにもとづいて次の桁の商が決定され、という具合
に、繰り返し演算が実行される。この1桁単位に商を決
定して行く方法は、基数2の除算法と呼ばれている。こ
れを高速に実現する方法として、部分剰余計算に冗長2
進数と呼ばれる{+1,0,−1}の表現を利用する冗
長2進加算器を設けて、桁上げ伝播のない加算を行う方
法が考案されている(谷口隆志、枝松壽一、西山保、國
信茂郎、高木直史:冗長2進表現を用いた高速乗除算
器、電子情報通信学会技術研究報告ICD88−39、
1−6ページ、1988年)。2. Description of the Related Art Generally, in division, a quotient is determined in units of one digit, a partial remainder is calculated based on the quotient determination, and in the next operation step, the partial remainder value is shifted by one digit.
Based on that, the quotient of the next digit is determined, and so on, and the iterative operation is executed. This method of determining the quotient in units of one digit is called a radix-2 division method. As a method for achieving this at high speed, redundancy is added to the partial remainder calculation.
A method has been devised in which a redundant binary adder that uses the expression of {+1, 0, -1} called a decimal number is provided to perform addition without carry propagation (Takashi Taniguchi, Toichi Edamatsu, Yasushi Nishiyama, Kunio). Nobushigero, Takagi Naofumi: High-speed multiplier / divider using redundant binary representation, IEICE Technical Report ICD88-39,
1-6, 1988).
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】この従来の方法では1
桁単位に商を決定する必要があるので、商1桁を決定
し、部分剰余を計算するためには、回路の論理段数(2
入力AND、ORまたはEOR相当を1段として数え
る)にして、それぞれ4段、6段の合計10段分が必要
であり、乗算器の論理段数が大きいと言う問題がある。
従って、本発明の目的とするところは、商の決定を2桁
単位に行い、2桁につき1桁分の部分剰余計算(論理段
数6段分)を削減し、1桁あたりの商の決定と部分剰余
計算に必要な総論理段数を10段よりも削減することに
より高速な基数4の除算器を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION In this conventional method, 1
Since it is necessary to determine the quotient for each digit, in order to determine the quotient one digit and calculate the partial remainder, the number of logic stages (2
The input AND, OR, or EOR equivalent is counted as one stage), 4 stages and 6 stages are required for a total of 10 stages, and there is a problem that the number of logic stages of the multiplier is large.
Therefore, the object of the present invention is to determine the quotient in two-digit units, reduce the partial remainder calculation for one digit per two digits (6 logical steps), and determine the quotient per digit. It is to provide a high-speed radix-4 divider by reducing the total number of logical stages required for partial remainder calculation to less than 10.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】冗長2進数表現の2桁単
位で商を決定することができるための条件を求めた結
果、除数Xの範囲は12/8≦X<13/8(表記的に
は、[12/8,13/8)=1.100・・・と書
く)であり、4桁の参照であることが解明された。従っ
て、除数Xをこの範囲に収まるようにある数Mをかけて
変換する。すなわち、正規化されている除数X=1.・
・・から、その小数点以下1桁目から4桁目の結果を参
照し、冗長2進加算器と桁上げ先見付き加算器を使用し
て、MX=1.100・・・のかたちに変換する。この
とき、同時に被除数Yに対しても同じ変換Mをかけれ
ば、商の値は変らないので、正しく商が求まることにな
る。As a result of obtaining a condition for determining a quotient in units of two digits in a redundant binary number expression, the range of the divisor X is 12/8 ≦ X <13/8 (notation Is written as [12/8, 13/8) = 1.100 ...), and it has been clarified that it is a 4-digit reference. Therefore, the divisor X is converted by multiplying it by a certain number M so that it falls within this range. That is, the normalized divisor X = 1.・
From ..., refer to the result from the first digit to the fourth digit after the decimal point, and use the redundant binary adder and the carry-lookahead adder to convert to the form MX = 1.100 ... . At this time, if the same conversion M is applied to the dividend Y at the same time, the value of the quotient does not change, so that the quotient is correctly obtained.
【0005】[0005]
【作用】本発明によれば、除数の範囲を[12/8,1
3/8)に収めるという余分な変換が必要になるが、通
常の除算では、ゼロで除算することを防ぐために、ゼロ
・オペランドの検出を行うことや除数と被除数の桁合わ
せをするなどの前処理が必要であるので、この前処理と
並列に除数の範囲変換を実行することができ、あまりオ
ーバヘッドとならないために高速な除算器が実現でき
る。According to the present invention, the range of the divisor is [12/8, 1
(3/8) extra conversion is required, but in normal division, in order to prevent division by zero, the zero operand is detected and the divisor and dividend are aligned. Since the processing is required, the range conversion of the divisor can be executed in parallel with this preprocessing, and a high-speed divider can be realized because there is not much overhead.
【0006】[0006]
【実施例】本発明の基数4の除算器の基本構成による実
施例を、図1に示す。一般に、浮動小数点演算では、指
数部、符号部、仮数部に分かれているが、本実施例で
は、最も処理が重く、本質的な仮数部の処理のみを説明
することにする。その他の部分は、処理がそんなに重く
ないので本質的ではない。また、固定小数点演算や整数
演算へ応用するには、桁合わせ処理が必要になるが、こ
れも別途考慮すればよいので本質的ではない。FIG. 1 shows an embodiment of the basic configuration of a radix-4 divider according to the present invention. Generally, in the floating-point arithmetic, the exponent part, the sign part, and the mantissa part are divided, but in this embodiment, the process is the heaviest and only the essential mantissa part process will be described. The other parts are not essential as the processing is not so heavy. In addition, digit alignment processing is required for application to fixed-point arithmetic or integer arithmetic, but this is not essential because it may be considered separately.
【0007】図1の実施例では、被除数をY、除数をX
とする。そして被除数Yと除数Xの格納レジスタをそれ
ぞれ10、20とする。これらは、後に説明するスケー
リング操作が回路3によって施されて、それぞれY’、
X’に変換され、格納レジスタ11、12に格納され
る。このY’とX’の値にもとづいて、商決定回路で2
桁単位に商が決定され(回路30)、冗長2進加算器を
使って部分剰余計算が桁上げ伝播なしに実行される(回
路40)。そして、部分剰余計算結果は2桁シフトさ
れ、以下同様に、次々の桁の商が決定されていく。これ
らの演算回路30,31,・・・;40,41,・・・
は、図1に示すように、配列状に配置される。最後に、
決定された各桁の商q(−1),q(0),・・・,q
(n/2−1)は冗長2進数で表現されているので、冗
長2進→2進変換器50によって通常の2進数に変換さ
れて、最終的な商が求まる。In the embodiment shown in FIG. 1, the dividend is Y and the divisor is X.
And The storage registers for the dividend Y and the divisor X are set to 10 and 20, respectively. These are subjected to a scaling operation, which will be described later, by the circuit 3, and Y ′,
It is converted into X ′ and stored in the storage registers 11 and 12. Based on the values of Y'and X ', the quotient decision circuit calculates 2
The quotient is determined for each digit (circuit 30), and the partial remainder calculation is performed without carry propagation using the redundant binary adder (circuit 40). Then, the partial remainder calculation result is shifted by two digits, and the quotient of each digit is determined in the same manner. These arithmetic circuits 30, 31, ... 40, 41 ,.
Are arranged in an array as shown in FIG. Finally,
The determined quotient of each digit q (-1), q (0), ..., q
Since (n / 2-1) is represented by a redundant binary number, it is converted into a normal binary number by the redundant binary → binary converter 50 to obtain a final quotient.
【0008】以下、図1の回路の動作をより詳細に説明
する。The operation of the circuit of FIG. 1 will be described below in more detail.
【0009】まず、被除数Yと除数Xはともに正規化さ
れていて、1.・・・のかたちをしているものとする。
これらは、表1に示すように、除数Xの範囲を[12/
8,13/8)=1.100・・・に収めるというスケ
ーリング変換MによってそれぞれY’11、X’21に
変換される。First, the dividend Y and the divisor X are both normalized, and ... is assumed to be in the shape of.
As shown in Table 1, the range of the divisor X is [12 /
(8,13 / 8) = 1.100 ... Scaling conversion M is performed to convert into Y′11 and X′21, respectively.
【0010】[0010]
【表1】 [Table 1]
【0011】すなわち、表1に示すように、除数Xの小
数点以下1桁目から4桁目の値を参照することによって
変換し、MX=1.0・・・のかたちにする。表1に示
したスケーリング変換Mを具体的に実行するために、図
2に示すスケーリング変換回路3が設けられる。スケー
リング変換回路3は、除数の小数点以下1桁目から4桁
目の値にしたがってオペランド10,20の値をシフト
・セレクトする回路2、+1表現と−1表現の異符号の
値を反転+1によって変換する回路12,13,22,
23、異符号同士の値を相殺する回路14,24、冗長
2進加算器15,25および桁上げ先見付き加算器1
6,26から構成されている。このシフト・セレクト回
路2は図3に示すように実現される。ただし、その制御
は表2に示した制御論理マップに従う。That is, as shown in Table 1, conversion is performed by referring to the values from the first digit to the fourth digit after the decimal point of the divisor X, and the value is converted into MX = 1.0. In order to specifically execute the scaling conversion M shown in Table 1, the scaling conversion circuit 3 shown in FIG. 2 is provided. The scaling conversion circuit 3 shifts and selects the values of the operands 10 and 20 in accordance with the values of the first to fourth digits after the decimal point of the divisor, and inverts the values of different signs of the +1 expression and the -1 expression by +1. Converting circuits 12, 13, 22,
23, circuits 14 and 24 for canceling values of different signs, redundant binary adders 15 and 25, and carry-look-ahead adder 1
It is composed of 6, 26. The shift / select circuit 2 is realized as shown in FIG. However, the control follows the control logic map shown in Table 2.
【0012】[0012]
【表2】 [Table 2]
【0013】表2の関数値f(x)は、符号が加算
(+)/減算(−)を、絶対値がスケーリングの冪数を
表す。例えば、除数Xの現在の桁をjとすると、f(1
011)=−3,+5は、左側の−3は(j−3)桁目
の値が+符号の反転器12,22に入力され、右側の+
5は(j−5)桁目の値が−符号の反転器13,23に
入力されそれぞれ異符号なので反転信号が出力されるこ
とになる。そして、シフト・セレクト回路2の出力は異
符号表現の値を反転するゲート12,22,13,23
と異符号同士の値を相殺するゲート14,24へ入力さ
れ、その出力は冗長2進加算器15,25への入力とな
る。このような回路構成によって、スケーリング変換M
が実現される。回路3はゼロ・オペランドの検出や被除
数Yと除数Xの桁合わせの処理(桁上げ先見加算器相当
の処理が必要)1と並列に実現すれば、そのオーバヘッ
ドはあまり生じない。ところで、X’=MX、Y’=M
Y、商をQとすると、 Q=Y/X=(MY)/(MX)=Y’/X’ ・・・(数1) なる関係にあるので、スケーリング操作Mによっても正
しく商が求まることがわかる。In the function value f (x) of Table 2, the sign represents addition (+) / subtraction (-), and the absolute value represents the power of scaling. For example, if the current digit of the divisor X is j, then f (1
011) = − 3, +5, -3 on the left side is input to the inverters 12 and 22 in which the (j−3) th digit value is + sign, and + on the right side
In the case of 5, the value of the (j-5) th digit is input to the minus-sign inverters 13 and 23, respectively, and since they have different signs, an inverted signal is output. The outputs of the shift / select circuit 2 are gates 12, 22, 13, 23 that invert the values of the different sign representation.
Are input to the gates 14 and 24 for canceling the values of different signs, and the outputs thereof are input to the redundant binary adders 15 and 25. With such a circuit configuration, the scaling conversion M
Is realized. If the circuit 3 is realized in parallel with the process 1 of detecting the zero operand and the process of adjusting the digit of the dividend Y and the divisor X (the process corresponding to the carry look-ahead adder is required) 1, the overhead does not occur much. By the way, X '= MX, Y' = M
If Y and the quotient are Q, Q = Y / X = (MY) / (MX) = Y ′ / X ′ (Equation 1), so that the quotient can be correctly obtained by the scaling operation M. I understand.
【0014】基数4の除算は、漸化式 R(i+1)=4・(R(i)−q(i)・X’) ・・・(数2) によって繰り返し実行される。ここで、iは演算の繰り
返しステップ数を表し、小数点以下2i−1,2i桁目
の商を決定する演算に係わるものであることを示す。R
(i)はiステップ目の部分剰余計算を行う前の部分剰
余値であり、この値にもとづいて小数点以下2i−1,
2i桁目の商が決定される。特に、R(0)=Y’であ
る。そして、部分剰余が冗長2進加算器を使って桁上げ
伝播なしで求められる。その部分剰余結果が4倍(2桁
シフト)されて、次の演算ステップi+1で使われる部
分剰余値R(i+1)になる。The radix-4 division is repeatedly executed by the recurrence formula R (i + 1) = 4 (R (i) -q (i) X ') (Equation 2). Here, i represents the number of repeated steps of the operation, and indicates that it is related to the operation of determining the quotient at the 2i−1 and 2ith digits after the decimal point. R
(I) is the partial remainder value before the partial remainder calculation at the i-th step, and based on this value, 2i−1 below the decimal point,
The quotient at the 2i-th digit is determined. In particular, R (0) = Y '. Then, the partial remainder is obtained using the redundant binary adder without carry propagation. The partial remainder result is multiplied by four (shifted by two digits) to become the partial remainder value R (i + 1) used in the next calculation step i + 1.
【0015】次に、部分剰余値R(i)の上位4桁(r
(-1),r(0),r(1),r(2):r(j)は小数点以下j桁目の部分
剰余値を表す)から商q(2i−1),q(2i)を決
定し(回路60)、図4に示す冗長2進加算器80の加
算を制御する信号出力の割当てを表3に示す。Next, the upper 4 digits (r) of the partial remainder value R (i)
(-1), r (0), r (1), r (2): r (j) represents the partial remainder value at the jth digit after the decimal point) to quotients q (2i-1), q (2i) Table 3 shows the allocation of signal outputs for controlling the addition of the redundant binary adder 80 shown in FIG.
【0016】[0016]
【表3】 [Table 3]
【0017】これは除数Xをスケーリング変換してX’
を[12/8,13/8)の範囲に収めることによって
求められたものである。加算制御信号の出力には、qc
とq(v2),q(v1)があり、qcはいわば絶対値
信号q(v2),q(v1)の符号信号である。実際の
商の値は、qcが0のとき、q(2i−1)=−q(v
2),q(2i)=−q(v1)、qcが1のとき、q
(2i−1)=+q(v2),q(2i)=+q(v
1)である。これにより、冗長2進数で表される2桁の
商q(2i−1),q(2i)を3個の2値信号で表す
ことができる。この表3によれば、商qの値がゼロで
も、加算制御信号qcの出力値が1の場合があるので、
冗長2進加算器80には1が入力される場合があること
が示されている。その理由は、ゼロ値を加算する場合に
は、2の補数表現では2通りの方法があり、本発明では
これらをうまく使い分けていることを示している。すな
わち、最上位桁は2の2乗の桁であり、2の補数表現の
ための符号ビットの役目をもつ。そして、最上位3桁目
と4桁目の間に小数点があるとすると、ゼロ値は次の2
通りの表現ができる。This is a scaling conversion of the divisor X to X '.
Is obtained by fitting the value in the range [12/8, 13/8). The output of the addition control signal is qc
And q (v2) and q (v1), and so to speak, qc is a code signal of the absolute value signals q (v2) and q (v1). The actual quotient value is q (2i−1) = − q (v
2), q (2i) =-q (v1), and when qc is 1, q
(2i-1) = + q (v2), q (2i) = + q (v
1). Thus, the two-digit quotient q (2i-1), q (2i) represented by the redundant binary number can be represented by three binary signals. According to Table 3, even if the value of the quotient q is zero, the output value of the addition control signal qc may be 1,
It is shown that 1 may be input to the redundant binary adder 80. The reason is that when adding a zero value, there are two methods in the two's complement representation, and the present invention uses them properly. That is, the most significant digit is a digit of 2 squared and serves as a sign bit for the 2's complement representation. And if there is a decimal point between the 3rd and 4th most significant digit, the zero value is
Can express streets.
【0018】(1) 0=000.0・・・00 または (2) 0=111.1・・・11+000.0・・・
01 (すなわち、ゼロの反転+1はまたゼロである) このような使い分けによって、制御論理が簡単化され、
商の決定回路60は図4に示すように、論理段数5段で
構成される。従来は、1桁の商決定に4段必要だったの
で、2桁分に換算すると、4×2=8段なので、従来の
62.5パーセントになる。図4の商決定回路60には
部分剰余値R(i)の上位4桁が入力されるが、記号r
(-1)-,r(-1)+はそれぞれ最上位2桁目(2の1乗桁目)
の−1表現成分、+1表現成分の値が入力されることを
示している。同様に、記号r(j)-,r1(j)+はそれぞれ小数
点以下j桁目の−1表現成分、+1表現成分の値が冗長
2進加算器80に入力されることを示している。小数点
以下j桁目の冗長2進加算器80の部分剰余計算結果
は、記号r'(j)-,r'(j)+で示される。冗長2進加算器8
0には、小数点以下(j+1)桁目の桁上げc-in(j+1)
が入力されるが、j桁より上位への桁上げ伝播は生じて
いない。同様に、小数点以下j桁目の桁上げc-out(j)が
出力される。記号x'(j+1),x'(j)はスケーリングされた
除数X’の小数点以下それぞれj+1,j桁目の値が入
力されることを示している。図4から、商決定と部分剰
余計算の1ステップの演算には、総論理段数にして11
段必要なので、商決定1桁につき、5.5段かかること
になる。(1) 0 = 000.0 ... 00 or (2) 0 = 111.1 ... 11 + 000.0 ...
01 (that is, inversion of zero + 1 is also zero) This kind of usage simplifies the control logic,
As shown in FIG. 4, the quotient determination circuit 60 is composed of five logical stages. In the past, four rounds were required to determine a one-digit quotient, so when converted to two digits, 4 × 2 = 8 rounds, which is 62.5% of the conventional rate. The upper 4 digits of the partial remainder value R (i) are input to the quotient determination circuit 60 of FIG.
(-1)-, r (-1) + are the second highest digit (first power of 2)
The values of the −1 expression component and the +1 expression component of are input. Similarly, the symbols r (j)-and r1 (j) + indicate that the values of the −1 expression component and the +1 expression component at the jth digit after the decimal point are input to the redundant binary adder 80. The partial remainder calculation result of the redundant binary adder 80 at the jth digit after the decimal point is represented by the symbols r '(j)-, r' (j) +. Redundant binary adder 8
Carry 0 to the digit after the decimal point (j + 1) c-in (j + 1)
Is input, but carry propagation to the upper digits than the j-th digit has not occurred. Similarly, the carry c-out (j) at the jth digit after the decimal point is output. The symbols x ′ (j + 1) and x ′ (j) indicate that the values of the j + 1th and jth digits below the decimal point of the scaled divisor X ′ are input, respectively. From FIG. 4, the total number of logical stages is 11 for the one-step calculation of quotient determination and partial remainder calculation.
It takes 5.5 rounds for each digit of quotient decision because it requires rounds.
【0019】最後に、決定された商q(−1)q
(0).q(1)・・・q(n−1)は、冗長2進数表
現であるため、冗長2進→2進変換器50によって通常
の2進数に変換されて、最終的な商Qが求まる。4桁の
冗長2進数、(q(2j-1)-,q(2j-1)+),(q(2j)-,q(2j)+),(q
(2j+1)-,q(2j+1)+),(7q(2j+2)-,q(2j+2)+)が通常の2進
数q(2j-1),q(2j),q(2j+1),q(2j+2)に変換される例を図
5に示す。最右側の記号+,-はそれぞれ−1表現成分、
+1表現成分の値に関係していることを示している。こ
の変換器の原理は、まず、各2桁単位の桁では、−1表
現成分と+1表現成分の値は1回しか現れず、しかも互
いに排他的であるという性質を利用して論理を簡略化し
ている。そして、ある桁から上位桁の+1表現成分の値
がゼロならば、下位桁からの−1表現成分の値が伝播す
るという性質を利用して論理を構成している。すなわ
ち、ある桁に−1表現成分の値が1のものがある場合、
これを桁借り生成信号gとして出す。また、ある桁の+
1表現成分の値がゼロのときは、桁借り伝播信号pとし
て出す。基数4の除算の場合、今まで説明してきたよう
に、商は2桁単位に上位桁から下位桁に向かって逐次決
定されていく。ここで、図6に示すように、パス・トラ
ンジスタを使った基本論理回路90によって回路50の
論理回路を構成すれば、回路90のゲートのスイッチン
グの役割をしているA入力(回路50では上位側入力に
相当する)の方が先に動作していると仮定すれば、入力
B(回路50では下位側入力に相当する)の動作がその
後に定まっても、Bの入力信号は瞬時にゲートを通過す
るだけなので回路50は高速に動作することになる。従
って、商を冗長2進→2進変換する場合にかぎって、通
常の場合と違って桁上げ伝播は生じない。Finally, the determined quotient q (-1) q
(0). Since q (1) ... q (n-1) is a redundant binary number expression, it is converted into a normal binary number by the redundant binary-to-binary converter 50 to obtain the final quotient Q. 4-digit redundant binary number, (q (2j-1)-, q (2j-1) +), (q (2j)-, q (2j) +), (q
(2j + 1)-, q (2j + 1) +), (7q (2j + 2)-, q (2j + 2) +) are normal binary numbers q (2j-1), q (2j), An example of conversion into q (2j + 1), q (2j + 2) is shown in FIG. The rightmost symbols + and-are the -1 expression components,
It is shown that it is related to the value of the +1 expression component. The principle of this converter is to simplify the logic by utilizing the property that the value of the -1 expression component and the value of the +1 expression component appear only once in each two-digit unit and are mutually exclusive. ing. Then, if the value of the +1 expression component from a certain digit to the higher digit is zero, the logic is constructed by utilizing the property that the value of the −1 expression component from the lower digit propagates. That is, when a digit has a value of the -1 expression component of 1,
This is output as a borrow generation signal g. Also, a certain digit +
When the value of one expression component is zero, it is output as a borrow propagation signal p. In the case of radix-4 division, as described above, the quotient is sequentially determined in units of two digits from the upper digit to the lower digit. Here, as shown in FIG. 6, if the logic circuit of the circuit 50 is configured by the basic logic circuit 90 using the pass transistor, the A input (the higher order in the circuit 50, which functions as a gate switching circuit) Assuming that the input B (corresponding to the side input) operates first, even if the operation of the input B (corresponding to the lower side input in the circuit 50) is determined thereafter, the input signal of B is instantaneously gated. Therefore, the circuit 50 operates at a high speed because it only passes through the. Therefore, carry propagation does not occur unlike in the normal case only when the quotient is converted from redundant binary to binary.
【0020】[0020]
【発明の効果】本発明によれば、従来、商1桁あたりの
決定において、論理段数10段を必要としていたのに対
して、5.5段で実現でき、また冗長2進→2進変換が
効率化されるなどのため、約50パーセントの性能向上
を提供できるという効果がある。According to the present invention, in the past, in determining the quotient per digit, 10 logical stages were required, but it can be realized with 5.5 stages, and redundant binary → binary conversion is possible. The efficiency is improved and the performance can be improved by about 50%.
【0021】[0021]
【図1】本発明の基数4の除算器の構成図である。FIG. 1 is a block diagram of a radix-4 divider of the present invention.
【図2】スケーリング変換をゼロ検出回路と並列に実行
させ、スケーリング変換のオーバヘッドをなくす方法の
説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a method of executing scaling conversion in parallel with a zero detection circuit to eliminate overhead of scaling conversion.
【図3】スケーリング変換を制御するセレクタ回路であ
る。FIG. 3 is a selector circuit that controls scaling conversion.
【図4】任意ステップの商決定とある桁の部分剰余を計
算する回路である。FIG. 4 is a circuit for calculating a quotient at an arbitrary step and calculating a partial remainder of a certain digit.
【図5】冗長2進変換回路である。FIG. 5 is a redundant binary conversion circuit.
【図6】パス・トランジスタを使って論理回路を構成す
る場合の基本回路である。FIG. 6 is a basic circuit for forming a logic circuit using pass transistors.
1・・・ゼロ除算検出,2・・・スケーリング変換のセレクタ
回路,3・・・スケーリング変換回路,10・・・被除数Y格
納レジスタ,20・・・除数X格納レジスタ,11・・・スケ
ーリング変換された被除数Y’格納レジスタ,12,1
3,22,23・・・反転+1回路,14,24・・・相殺回
路,15,25・・・冗長2進加算器,16,26・・・桁上
げ先見付き加算器,21・・・スケーリング変換された除
数X’格納レジスタ,30,31,32,33・・・商決
定回路,40,41,42・・・部分剰余計算回路,50・
・・冗長2進→2進変換回路,60・・・商決定回路,80・
・・任意桁の部分剰余計算回路,90・・・パス・トランジ
スタを使って構成した基本論理回路,∨・・・論理和,∧・
・・論理積,¬論理否定。1 ... Zero division detection, 2 ... Scaling conversion selector circuit, 3 ... Scaling conversion circuit, 10 ... Dividend Y storage register, 20 ... Divisor X storage register, 11 ... Scaling conversion Dividend Y ′ storage register, 12, 1
3, 22, 23 ... Inversion + 1 circuit, 14, 24 ... Cancellation circuit, 15, 25 ... Redundant binary adder, 16, 26 ... Carry lookahead adder, 21 ... Scale-converted divisor X'storage register, 30, 31, 32, 33 ... Quotient determination circuit, 40, 41, 42 ... Partial remainder calculation circuit, 50 ...
..Redundant binary-to-binary conversion circuit, 60 ... Quotient decision circuit, 80 ...
..Arbitrary digit partial remainder calculation circuit, 90 ... Basic logic circuit configured by using pass transistors, ∨ ・ ・ ・ OR, ∧ ・
..Logical product, logical negation
Claims (5)
部分剰余計算に冗長2進数と呼ばれる{+1,0,−
1}の表現を利用する冗長2進加算器を設け、除数Xを
12/8≦X<13/8の範囲にスケーリング変換し、
部分剰余値の上位4桁のみを参照することによって商決
定を簡単にすることを特徴とする基数4の除算器。1. A division processing device of a computer system,
Redundant binary number {+ 1,0,-for partial remainder calculation
1} is provided with a redundant binary adder, and the divisor X is scaled and converted to a range of 12/8 ≦ X <13/8,
A radix-4 divider that simplifies quotient determination by referencing only the upper four digits of the partial remainder value.
ケーリング変換を実行することを特徴とする請求項1に
記載の基数4の除算器。2. A radix-4 divider according to claim 1, wherein the scaling transform is executed in parallel with a preprocessing part such as zero division detection.
の2の補数表現により、(1)オール0パターンと
(2)オール1パターン+1、すなわち、オール0パタ
ーンの反転+1を使い分け、商決定の論理を簡単にする
ことを特徴とする請求項1に記載の基数4の除算器。3. When a zero value is added to the partial remainder, (1) all 0 pattern and (2) all 1 pattern + 1, that is, inversion of all 0 pattern + 1 are used properly by the two's complement representation of the addend. The radix-4 divider of claim 1, wherein the quotient decision logic is simplified.
{(-1,0),(0,-1),(0,0),(0,+1),(+1,0)}の中から選択
されるという性質を利用した冗長2進→2進変換器を設
けて、冗長2進数で表現されている商を通常の2進数に
効率的に変換することを特徴とする請求項1に記載の基
数4の除算器。4. A redundant binary number representation of a radix-4 two-digit quotient is:
Redundant binary using the property of being selected from {(-1,0), (0, -1), (0,0), (0, + 1), (+ 1,0)} The radix-4 divider according to claim 1, wherein a binary converter is provided to efficiently convert the quotient represented by the redundant binary number into a normal binary number.
回路において、パス・トランジスタを使って論理回路を
構成し、ゲート動作の伝播遅延なしに高速に実行するこ
とを特徴とする請求項1に記載の基数4の除算器。5. The circuit of the redundant binary-to-binary converter according to claim 4, wherein a logic circuit is constructed by using a pass transistor, and is executed at high speed without propagation delay of gate operation. The radix-4 divider according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4217666A JPH0667853A (en) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | Divider |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4217666A JPH0667853A (en) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | Divider |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0667853A true JPH0667853A (en) | 1994-03-11 |
Family
ID=16707819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4217666A Pending JPH0667853A (en) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | Divider |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0667853A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8617606B2 (en) | 2006-05-12 | 2013-12-31 | Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd. | Hydrogel suspension and manufacturing process thereof |
-
1992
- 1992-08-17 JP JP4217666A patent/JPH0667853A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8617606B2 (en) | 2006-05-12 | 2013-12-31 | Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd. | Hydrogel suspension and manufacturing process thereof |
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