JPS60201435A - Dividing device - Google Patents
Dividing deviceInfo
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- JPS60201435A JPS60201435A JP59057676A JP5767684A JPS60201435A JP S60201435 A JPS60201435 A JP S60201435A JP 59057676 A JP59057676 A JP 59057676A JP 5767684 A JP5767684 A JP 5767684A JP S60201435 A JPS60201435 A JP S60201435A
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- partial quotient
- partial
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- G06F7/38—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
- G06F7/48—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
+al 発明の技術分野
本発明は、高基数非回復型除算装置に係り、特に部分商
予測回路を、より少量のハードウェア量で実現する回路
構成に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION +al Technical Field of the Invention The present invention relates to a high radix non-recovery division device, and more particularly to a circuit configuration for realizing a partial quotient prediction circuit with a smaller amount of hardware.
(bl 技術の背景
従来から、除算の1方式として、非回復型除算方式があ
るが、この方式においては、商の各桁を作成する時に使
用される商の集合として、零を含まない符合付き商集合
があることに着目して、該商集合から商の各桁を選ぶよ
うに制御される。(bl Technological background) Conventionally, one method of division is the non-recovery division method. In this method, the set of quotients used to create each digit of the quotient is Noting that there is a quotient set, control is performed to select each digit of the quotient from the quotient set.
上記、符合付き商集合はrを基数とすると、一般に以下
のように表される。The above signed quotient set is generally expressed as follows, where r is the base number.
(−(r−1)、−(r−2)、−−、−1,+1.
−−−、r−2,r−1)多くの演算器では、lビット
単位ではなく、“複数ビット”を単位として演算を行っ
ており、これは2より大きな基数を使用していると考え
ることができる。(-(r-1),-(r-2),--,-1,+1.
---, r-2, r-1) Many arithmetic units perform operations not in units of l bits, but in units of "multiple bits," which is considered to be using a base greater than 2. be able to.
例えば、2ビット単位では、基数は4であり、3ビット
単位であると基数は8となる。For example, in units of 2 bits, the base number is 4, and in units of 3 bits, the base number is 8.
一般には、lビットの演算単位は、rを基数とするm桁
の数字と同じものであり、普通はr−2の//m乗
で与えられる。Generally, an l-bit operation unit is the same as an m-digit number with r as the base, and is usually given as r-2 to the //m power.
非回復型除算の特徴は、演算結果の各桁を決定する際に
生ずる被除数の正負逆転をその侭として、演算結果の桁
に負数を許し、被除数の符合により、これに除数、或い
は除数の倍数を加算、或いは減算する、所謂引き放し法
である所にある。The feature of non-recovery division is that, apart from the sign reversal of the dividend that occurs when determining each digit of the operation result, negative numbers are allowed for the digits of the operation result, and depending on the sign of the dividend, it can be added to the divisor or a multiple of the divisor. It is a so-called release method that adds or subtracts .
具体例を上げると、例えば除数のに倍〔即ち、−(r−
1)、 −(r−2)、 −−、−1,+L−、r−2
.r−1倍〕を減数レジスタに置数して置き、部分商予
測器から出力される予測信号によって、上記減数レジス
タを選択して、除数のに倍を加減算することを繰り返す
ことにより、商をめてゆくものである。To give a specific example, for example, multiply the divisor [i.e. -(r-
1), −(r−2), −−, −1, +L−, r−2
.. r-1 times] in the subtraction register, select the subtraction register according to the prediction signal output from the partial quotient predictor, and repeat adding and subtracting times the divisor to calculate the quotient. It is something that will continue to grow.
上記除算方式において、前記複数ビットを単位として、
演算を行う方式があり、高基数非回復型除算装置として
知られている。In the above division method, using the plurality of bits as a unit,
There is a method for performing calculations, which is known as a high radix non-recovery type division device.
この場合、前述のように演算単位となるビット数nが大
きくなると、基数が2nで増大していく為、演算の繰り
返し回数は減少するが、除数の倍数回路の複雑化、商の
予測論理の精密化によって、回路数が著しく増大すると
云う問題がある。In this case, as mentioned above, as the number of bits n serving as the unit of operation increases, the base number increases by 2n, so the number of repetitions of the operation decreases, but it also increases the complexity of the divisor multiple circuit and the complexity of the quotient prediction logic. There is a problem in that the number of circuits increases significantly due to refinement.
然して、除数の倍数回路については、例えば上記基数よ
りも数の少ない減数レジスタと、多段の桁上げ保存加算
器で計算する方法等が知られているが、部分商予測論理
については、効果的な部分商予測回路の構成法が待たれ
ているのが現状である。However, for divisor multiple circuits, for example, methods are known in which calculations are performed using subtraction registers with a smaller number than the base number and multistage carry-save adders, but there are no effective partial quotient prediction logics. Currently, a method for configuring a partial quotient prediction circuit is awaited.
tc+ 従来技術と問題点
前述のように、除算の一方式として、除数のに倍を加減
算することを繰り返すことにより商をめてゆく、非回復
型除算方式が多く用いられているが、複数ビットを単位
として演算を行う除算方式は、高基数非回復型除算装置
として知られており、基数を大きくすることにより、演
算の繰り返し回数が減少し、高速の演算が期待できる。tc+ Prior Art and Problems As mentioned above, as a method of division, a non-recovery division method is often used in which the quotient is calculated by repeatedly adding and subtracting times of the divisor. A division method that performs calculations in units of is known as a high-radix non-recovery division device, and by increasing the radix, the number of repetitions of calculations is reduced, and high-speed calculations can be expected.
然しなから、上記演算単位が大きくなるに従って、部分
商予測論理の精密化が必要となり、回路数が著しく増大
すると云う問題があった。However, as the arithmetic unit becomes larger, the partial quotient prediction logic needs to be made more precise, resulting in a significant increase in the number of circuits.
fdl 発明の目的
本発明は一ト記従来の欠点に鑑み、上記部分商予測論理
を階層的に構成することにより、部分商予測論理に必要
なハードウェア量を減少させる回路構成を提供すること
を目的とするものである。fdl Object of the Invention In view of the shortcomings of the prior art, the present invention provides a circuit configuration that reduces the amount of hardware required for the partial quotient prediction logic by configuring the partial quotient prediction logic in a hierarchical manner. This is the purpose.
te+ 発明の構成
そしてこの目的は、本発明によれば、1演算サイクルタ
イムでnビットの商を生成する高基数非回復型除算装置
であって、部分剰余レジスタと、除数レジスタと、倍数
発生回路と、桁上げ伝播加算器と、部分商予測器と、部
分商発生器と、剰余補正回路とからなる除算装置におい
て、上記部分商予測器を、上記桁上げ伝播加算器出力の
上位ビット、及び除数レジスタの上位ビットによって、
部分商の上位ビットを予測する第1の部分商予測回路と
、上記桁上げ伝播加算器出力、及び除数レジスタの、よ
り下位ビット迄を入力として、部分商の下位ビットを予
測する第2の部分商予測回路とによって構成する方法を
提供することによって達成され、部分商予測回路を、従
来より少ないハードウェア量で達成できる利点がある。te+ Structure and object of the invention According to the present invention, there is provided a high radix non-recovery type division device that generates an n-bit quotient in one operation cycle time, which comprises a partial remainder register, a divisor register, and a multiple generation circuit. In a division device comprising a carry propagation adder, a partial quotient predictor, a partial quotient generator, and a remainder correction circuit, the partial quotient predictor is connected to the upper bit of the output of the carry propagation adder, and The upper bits of the divisor register
a first partial quotient prediction circuit that predicts the upper bits of the partial quotient; and a second part that predicts the lower bits of the partial quotient by using the output of the carry propagation adder and the lower bits of the divisor register as inputs. The present invention is achieved by providing a method of configuring a partial quotient prediction circuit, and has the advantage that a partial quotient prediction circuit can be achieved with a smaller amount of hardware than before.
ff) 発明の実施例
先ず、本発明の主旨を要約すると9本発明は、部分剰余
レジスタ(PR)の値と除数のに倍(例えば、−(r−
IL −(r−2L−+−1,+1+−+r−2.r−
1倍)を加減算した結果(CPA)と、除数レジスタ(
DSR)の値とから予測部分商(PP口)をめる際に、
予測部分商(PPQ)の上位ビットが、上記加減算結果
(CPA)の上位ビット、及び除数レジスタ (DSR
)の上位ビットによって決定されることに着目して、上
記加減算結果(CPA) 、除数レジスタ(DSR)か
ら予測部分商(PPQ)を検索するテーブルを階層的に
構成することにより、該テーブルから予測部分商(PP
口)を検索する為のハードウェア量の削減を実現したも
のである。ff) Embodiments of the Invention First, to summarize the gist of the present invention.
IL −(r−2L−+−1,+1+−+r−2.r−
1 times)) and the result of addition/subtraction (CPA) and the divisor register (
When calculating the predicted partial quotient (PP) from the value of DSR),
The upper bits of the predicted partial quotient (PPQ) are the upper bits of the above addition/subtraction result (CPA) and the divisor register (DSR).
), and by hierarchically configuring a table that searches the prediction partial quotient (PPQ) from the above addition/subtraction result (CPA) and the divisor register (DSR), prediction from the table is performed. Partial quotient (PP
This has achieved a reduction in the amount of hardware needed to search for
以下本発明の実施例を図面によって詳述する。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図は本発明に関連する高基数非回復型除算装置(基
数:16)の一般的な構成をブロック図で示した図であ
り、第2図は従来方式による部分商予測表を模式的に示
した図であり、第3図は本発明を実施して構成した部分
商予測表を模式的に示した図であり、第4図は本発明を
適用した他の実施例をブロック図で示した図であり、第
5図は第4図で説明した適用例において、粗部分向予測
器から出力される信号と補正器から出力される信号と、
倍数との対応を示す図である。FIG. 1 is a block diagram showing the general configuration of a high radix non-recovery type division device (radix: 16) related to the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of a partial quotient prediction table according to the conventional method. FIG. 3 is a diagram schematically showing a partial quotient prediction table constructed by implementing the present invention, and FIG. 4 is a block diagram of another embodiment to which the present invention is applied. 5 is a diagram showing the signal output from the coarse direction predictor and the signal output from the corrector in the application example explained in FIG. 4, and FIG.
It is a figure showing correspondence with a multiple.
第1図において、lは除数レジスタ(DSR)で、除数
が格納され、倍数発生回路(MDG) 2に入力される
。In FIG. 1, l is a divisor register (DSR) in which a divisor is stored and inputted to a multiple generator (MDG) 2.
倍数発生回路(MDG) 2は部分商予測回路([lP
) 3からの部分商予測信号(m)を受けて、上記基数
が16の場合は、−15,−14,−13,−、−2,
−1,0,+1.+2.’ −−。Multiple generator circuit (MDG) 2 is partial quotient prediction circuit ([lP
) Receiving the partial quotient prediction signal (m) from 3, if the above base is 16, -15, -14, -13, -, -2,
-1, 0, +1. +2. '--.
+14.+15倍の除数を作成する回路であり、例えば
総ての倍数を予め作成して置き選択する方法、汎用的乗
算器を利用する方法、上記基数よりも数の少ない減数レ
ジスタと、多段の桁上げ保存加算器(C5A)で計算す
る方法等、種々の構成法が知られている。+14. This is a circuit that creates a divisor of +15 times, for example, a method of creating and selecting all the multiples in advance, a method of using a general-purpose multiplier, a method of using a subtraction register with a smaller number than the base number mentioned above, and a multi-stage carry. Various configuration methods are known, such as a method of calculating with a storage adder (C5A).
4は部分剰余レジスタ(PR)で、演算の最初において
被除数が設定された後は、倍演算サイクル毎に新たな部
分剰余が置数される。5は桁上げ伝播加算器(CPA)
で、部分剰余レジスタ(PR) 4とm倍の除数(−1
5≦m≦+15;mは整数)との加算を行い、部分剰余
レジスタ(PR) 4.部分商予測回路(叶)3.剰余
レジスタ(RMD) 6等に出力される。4 is a partial remainder register (PR) in which, after the dividend is set at the beginning of the operation, a new partial remainder is set every double operation cycle. 5 is a carry propagation adder (CPA)
Then, the partial remainder register (PR) is 4 and the divisor of m times (-1
5≦m≦+15; m is an integer) and register partial remainder register (PR) 4. Partial quotient prediction circuit (Kano) 3. Output to remainder register (RMD) 6, etc.
剰余レジスタ(RMD) 6は繰り返し演算の最終的な
予測剰余を保持するレジスタで、加減算繰り返し演算の
終了後、剰余補正器(RMDC) 7を通して正しい剰
余が出力される。剰余補正器(RMDC) 7での具体
的な補正方法は、剰余レジスタ(RFIO) 6の符合
ビットが負数を示している時には、2の補数をとって剰
余とし、該符合ビットが正数の時は、その侭の値を剰余
とするように動作する。Remainder register (RMD) 6 is a register that holds the final predicted remainder of repeated operations. After completion of the repeated addition/subtraction operations, the correct remainder is outputted through remainder corrector (RMDC) 7. The specific correction method for the remainder corrector (RMDC) 7 is that when the sign bit of the remainder register (RFIO) 6 indicates a negative number, the two's complement is taken to obtain the remainder, and when the sign bit is a positive number, the remainder is obtained. operates in such a way that the value of that side is the remainder.
部分商発生器(QG) 8は部分商予測回路(QP)
3の出力と、部分剰余レジスタ(PR) 4の符合ビッ
トを参照して、正確な部分商を決定し、商レジスタ(口
R) 9に蓄積する。Partial quotient generator (QG) 8 is partial quotient prediction circuit (QP)
Referring to the output of 3 and the sign bit of partial remainder register (PR) 4, the correct partial quotient is determined and stored in quotient register (R) 9.
本発明の対象である部分商予測回路(QP) 3は、桁
上げ伝播加算器(CPA) 5の出力(以下cp^と云
う)と除数レジスタ (DSR) 1の出力(以下、l
l5IIと云う)とから、次に加減算すべきmXDsR
のmの値を計算する回路で、論理的にはCPAとDSR
をエントリーとして、mをその値とするテーブルを検索
することに対応する。The partial quotient prediction circuit (QP) 3, which is the object of the present invention, consists of the output of a carry propagation adder (CPA) 5 (hereinafter referred to as cp^) and the output of a divisor register (DSR) 1 (hereinafter referred to as l).
mXDsR to be added and subtracted next from
This is a circuit that calculates the value of m, and logically it is CPA and DSR.
This corresponds to searching a table with m as an entry and m as its value.
然しなから、CPAとDSRをエントリーにすると膨大
なテーブルとなる。例えば、基数16の非回復型除算に
おいては、符合ビットを含めてCPA:6ビツト (6
4エントリー)DSR:9ビツト (256エントリー
)但し、後述するように最上位ビットが
1となるように正規化されているもの
とする。However, if CPA and DSR are used as entries, the table will become huge. For example, in base-16 non-recovery division, CPA: 6 bits (6
4 entries) DSR: 9 bits (256 entries) However, it is assumed that the most significant bit is normalized to 1 as described later.
のテーブルを構成する必要がある。You need to configure the table.
従って、実際にはCPA1mをエントリーとして111
SRをその値とするテーブルを作成しておき、そのテー
ブルを逆検索する方法を採るようにしている。この場合
のテーブルの大きさは、後述するように64 X 32
エントリーとなり、約178に削減できる。本発明はこ
のテーブルを階層構成にして、更に縮少させるものであ
る。Therefore, in reality, CPA1m is used as an entry for 111
A method is used in which a table with SR as its value is created and the table is reversely searched. The size of the table in this case is 64 x 32 as described later.
It becomes an entry and can be reduced to about 178. The present invention makes this table a hierarchical structure to further reduce the table.
以下、その作成方法を詳述する。The method for creating it will be explained in detail below.
先ず、前述のCPA 、 DSRからmをめる場合に、
若しmの上位の数ビットのみをめたい場合には、CPA
、 DSRの上位数ビットを参照すれば良い。First, when subtracting m from the aforementioned CPA and DSR,
If you want to measure only the upper few bits of m, use CPA
, just refer to the upper few bits of DSR.
例えば、前述の基数16の場合の非回復型除算において
、本来符合を含めて5ビツトのmの内、上記4ビツト(
符合を含めて)を決定する為には、CPへの上位5ビツ
ト(本来ならば、6ビツト)と、DSRの上位6ビツト
(本来ならば9ビツト)で事足りることになる。即ち、
mの精度とCPA 、 DSHの必要ビット数との関係
を示すと以下の表の通りとなる。For example, in the above-mentioned non-recovery division in the case of radix 16, the above 4 bits (
In order to determine the value (including the sign), the upper 5 bits (ordinarily 6 bits) of the CP and the upper 6 bits (original 9 bits) of the DSR are sufficient. That is,
The relationship between the precision of m and the required number of bits for CPA and DSH is shown in the table below.
上記、cp^、 DSRからmを検索するチルプルを作
成する上での上記性質を利用して、テーブルを粗、精細
の2段階に分けて階層的に構成する事を考えると、粗予
測は
CPI:5ビツト (32エントリー)m :4ビツト
(16エントリー)
のテーブルを用意して、該CPA(5ビツト)、DSR
(6ビツト)からmをめ、該mを補正する為の精細予測
では、CPA : 6ビツト(64エントリー)とmの
補正(mの最下位ピントを“l”とするかどうか)表を
用意して、該CPA (6ビツト)。Using the above property to create a chill pull that searches m from cp^, DSR, and considering that the table is divided into two stages, coarse and fine, and configured hierarchically, the coarse prediction is based on CPI Prepare a table of : 5 bits (32 entries) m : 4 bits (16 entries), and write the corresponding CPA (5 bits) and DSR.
For fine prediction to calculate m from (6 bits) and correct the m, prepare a table of CPA: 6 bits (64 entries) and correction of m (whether or not to set the lowest focus of m to "l"). and the CPA (6 bits).
DSR(9ビツト)からmの最下位ピントをめるように
する。Focus on the lowest point of m from DSR (9 bits).
このようにテーブルを2段構成とすることにより、全テ
ーブルの大きさは、
(32X16エントリー)+(64Xlエントリー)と
なって、前述の64 X 32エントリーのテーブルと
比較してかなり減少することが分かる。By configuring the table in two stages in this way, the total table size is (32 x 16 entries) + (64 x 1 entries), which is considerably reduced compared to the 64 x 32 entry table described above. I understand.
第2図は、前述のCPA 、 mをエントリーとして、
DSRをその値とする場合の精細テーブルを模式的に示
したもので、64 X 32エントリーのテーブルとな
っている。Figure 2 shows the above-mentioned CPA, with m as the entry,
This is a schematic diagram of a detailed table when DSR is used as that value, and is a table of 64 x 32 entries.
本図において、CPAOはCPAの上位6ビツト(符合
を含む)を抽出して10進数で表したものであり、mは
部分商予測回路(ΩP) 3の信号(部分商予測信号)
を10進数で表した値を示している。In this figure, CPAO is the upper 6 bits (including the sign) of CPA extracted and expressed in decimal notation, and m is the signal of partial quotient prediction circuit (ΩP) 3 (partial quotient prediction signal).
It shows the value expressed in decimal notation.
本部分商予測テーブル(QPT(CPAO,II+)
)のrcpAO行m列」は、DSRの上位9ビツト(以
下、DSROで表す)を入力し、値“1”、又は“0”
をとる論理関数で、rLcpaO,m ([1SRO)
J T:表すこととする。This partial quotient prediction table (QPT (CPAO, II+)
), enter the upper 9 bits of DSR (hereinafter referred to as DSRO) and set the value to "1" or "0".
A logical function that takes rLcpaO,m ([1SRO)
JT: I will express it.
尚、ここでは説明を簡単にする為、DSRを正の数とし
、最上位ビットが1となるように正規化されているもの
とする。Here, to simplify the explanation, it is assumed that DSR is a positive number and is normalized so that the most significant bit is 1.
最初に、高基数非回復型除算の原理的事項を説明すると
、除数をり、被除数を21部分剰余をPn、部分商子δ
1り信号をmとした時、高基数非回復型の除算は次の漸
化式で表せる。First, to explain the principles of high-radix non-recovery division, the divisor is divided by 21, the dividend is 21, the partial remainder is Pn, and the partial quotient δ is
When the 1-signal is m, high-radix non-recovery type division can be expressed by the following recurrence formula.
I’n+1=Pn + m X D
そして、n+1番目の商On+1は、部分剰余Pn+1
が以下の条件を満たせば良い。即ち、
−D<Pn+鴫XD<D
従ッテ、上記論理関数r LcpaO,m (DSRO
) J ハ、■DSRO≦D <DSRO+δ (但し
、δ−1/2の8乗)CPAO≦P <CPAO+ε
(但し、ε21)を満たず総てのり、Pに対して、上記
除算条件−D<Pn+mxD<I)
が満足される時に“1”、そうでない時に“0”をとる
。I'n+1=Pn + m X D And the n+1st quotient On+1 is the partial remainder Pn+1
should satisfy the following conditions. That is, −D<Pn+XD<D, the above logical function r LcpaO,m (DSRO
) J Ha, ■DSRO≦D <DSRO+δ (however, δ-1/2 to the 8th power) CPAO≦P <CPAO+ε
(However, ε21) is not satisfied and the value is "1" when the above division condition -D<Pn+mxD<I) is satisfied for all the numbers and P, and "0" otherwise.
■異なるm、m’ について、
LcpaO,m (DSRO)=LcpaO,m’(D
SRO)−1となる場合には、一方を“1″とし、他方
を“O”とする。■For different m and m', LcpaO,m (DSRO)=LcpaO,m'(D
SRO)-1, one is set to "1" and the other is set to "O".
上記の手順で作成した部分商予測テーブルが機能する条
件は、
■総てのCPAO,DSROについて、あるmカ月つ存
在し、且つそのmに対して、
LcpaO,m (DSRO)=1
を満たす(これを「条件I」という)と云うことができ
る。The conditions for the partial quotient prediction table created in the above procedure to function are as follows: 1) All CPAOs and DSROs exist for a certain m months, and for that m, LcpaO,m (DSRO) = 1 is satisfied ( This can be called "condition I").
上記の方法に基づいて作成した部分商予測テーブルが、
上記の第2図であって、9ビツトのDSROを入力した
時、総てのCP八へ(64個)に対して、それぞれ唯1
つのmが存在し、対応する論理関数:LcpaO,m
(DSRO)=1
となっていることになる。The partial quotient prediction table created based on the above method is
In Figure 2 above, when a 9-bit DSRO is input, only one input is sent to all CP8 (64).
There are three m, and the corresponding logical function: LcpaO,m
(DSRO)=1.
若し、DSROが8ビツトであると、総てのCPAOに
対して、それぞれ唯1つのmが存在し、2
LcpaO,m (DSRO)=1
となる条件を満足しなくなり、作成されたテーブルは部
分商予測テーブルとして機能しなくなる。If DSRO is 8 bits, only one m exists for all CPAOs, and the condition 2 LcpaO,m (DSRO) = 1 is no longer satisfied, and the created table is It will no longer function as a partial quotient prediction table.
又、逆に口SROがIOビットであると、総てのCPA
Oに対して、それぞれ唯1つのmが存在する条件に対し
て冗長となるので、結局上記9ビツトが、基数−16で
ある高基数非回復型除算装置におけるmを検索する為の
部分商予測テーブルを作成するのに最適なりSROのビ
ット数と云うことができる。Conversely, if the SRO is an IO bit, all CPA
Since it becomes redundant for the condition that only one m exists for each O, the above 9 bits are used as partial quotient prediction to search for m in a high radix non-recoverable divider with radix -16. It can be said that the number of SRO bits is optimal for creating a table.
この時のCPAOは前述のように、6ビツト(64エン
トリー)であり、得られるmは符合も含めて5ビツト(
32エントリー)となり、基数が16の高基数非回復型
除算装置に必要なmとして機能することになる。As mentioned above, the CPAO at this time is 6 bits (64 entries), and the obtained m is 5 bits (including the sign) (
32 entries), and functions as m necessary for a high radix non-recovery type division device with a radix of 16.
これに対して、mを符合を含めて4ビツト(イ1で表す
)とし、δ=172の5乗〔即ち、DSRの上位6ビソ
l−(DSRIで表す)を入力して作表することを示す
〕、ε−2〔即ち、cp^は符合を含めて5ビツト(C
PAIで表す)であることを示す〕とした場合にも、同
じ手順を用いて、上記[条件■]を満たすテーブルを作
成することができる。On the other hand, let m be 4 bits including the sign (represented by A1), and tabulate by inputting δ = 172 to the 5th power [that is, the upper 6 bits of DSR (represented by DSRI)] ], ε-2 [i.e., cp^ is 5 bits including the sign (C
(expressed in PAI)], the same procedure can be used to create a table that satisfies the above-mentioned [condition (2)].
このテーブルが第3図(イ)の粗部分画予測テーブルで
ある。This table is the coarse image prediction table shown in FIG. 3(a).
このテーブルと、第2図の精細部分商予測テーブルとを
比較すると、第2図の精細部分商予測テーブルにおいて
、奇数のmに対する個所が“l”をとっていても、第3
図(イ)の粗部分画予測テーブルにおいては、それより
“1″少ないmlの値が得られていることを示している
。Comparing this table with the fine partial quotient prediction table in FIG. 2, it is found that in the fine partial quotient prediction table in FIG.
In the coarse fraction prediction table of FIG.
従って、両者の誤差を修正する為に、第2図のテーブル
において、奇数のmに対する個所に“1′”が存在する
場合には、その情報を別途補正テーブルとして登録して
おき、該補正テーブルを参照することにより、より詳細
なmをめることができる。この補正テーブルを模式的に
示したものが第3図(り)のテーブルである。Therefore, in order to correct the error between the two, if "1'" exists at a location corresponding to an odd number m in the table of FIG. 2, that information is registered as a separate correction table, and the correction table is A more detailed m can be found by referring to . The table in FIG. 3 (ri) schematically shows this correction table.
以下において、その補正方法の具体例を説明する。A specific example of the correction method will be described below.
先ず、粗部分画予測テーブルにおいて、1つのCPAl
−30の欄を見て、例えば、
L ’−30.−14=1
であって、補正テーブルにおいて、対応する欄(即ち、
CPA2=−30)の
L″’−30=1
であると、奇数のm(即ち、m =−13)に対応する
L”−30,−13=1
に補正する。First, in the coarse partial prediction table, one CPA1
-30 column, for example, L'-30. −14=1, and in the correction table, the corresponding column (i.e.
CPA2=-30), L''-30=1 is corrected to L''-30,-13=1 corresponding to an odd number m (that is, m=-13).
若し、同じ欄の補正値、L ”−30=0であると、C
PAO=−30に対しては、奇数のmに対する何れの個
所にも“1”が存在しなかったことを示しているので、
粗部分画予測テーブルでの、例えばL ’−30.−1
4−1
は、その侭、精細部分商予測テーブルとして使用する。If the correction value in the same column is L''-30=0, then C
For PAO=-30, it shows that "1" did not exist anywhere for odd number m, so
For example, L'-30. -1
4-1 is used as a detailed partial quotient prediction table.
又、粗部分画予測テーブルにおいて、1つのCPAI=
−30の欄を見て、例えば
L ’−30.−14−1
であって、補正テーブルにおいては、CPA2−29の
欄において、
L ” −29=1
5
であると、CPAO=−29で、奇数のm(即ち、m=
−13)に対応する、
L”−29,−13=1
に補正する。Also, in the coarse partial picture prediction table, one CPAI=
-30 column, for example L'-30. -14-1, and in the correction table, in the column of CPA2-29, if L'' -29=1 5 , CPAO=-29, odd number m (that is, m=
-13), which is corrected to L''-29,-13=1.
即ち、補正テーブルにおいて、L′’−ao=iである
と、第2図の精細部分商予測テーブルの、CPAO=−
30に対応する欄において、奇数のmの何れかの個所に
1個の1″が存在していたことを示しており、それを第
3図(イ)の粗部分画予測テーブルから検索して、上記
のように、
L ’ −30,−14=1
であると、L ’−30.−13=1とする所に、本発
明の主眼がある。That is, if L''-ao=i in the correction table, CPAO=- in the fine partial quotient prediction table of FIG.
In the column corresponding to 30, it is shown that one 1'' was present at any position of odd number m, and this was searched from the coarse fraction prediction table in Figure 3 (a). , as mentioned above, the main focus of the present invention is to set L'-30.-13=1 when L'-30,-14=1.
従って、若しL ’−30.−12=1であれば、L’
−30,−11=1とする。以下間し操作となる。Therefore, if L'-30. If -12=1, L'
-30, -11=1. The operation will be as follows.
上記の補正テーブルは、上記の条件で生成されているの
で、該テーブルの各要素は以下の式で表される。即ち、
L ” cpa2+ m2 (DSR2) = ΣLc
pa2,2i+l (DSR2)=1但し、Σは1=−
8〜+7迄の論理和を表す。Since the above correction table is generated under the above conditions, each element of the table is expressed by the following formula. That is, L'' cpa2+m2 (DSR2) = ΣLc
pa2,2i+l (DSR2)=1 However, Σ is 1=-
Represents the logical sum from 8 to +7.
1に
こで、cpa2は桁上げ伝播加算器出力の符合を含めた
上位6ビントで、 DSR2は除数の上位9ビツトであ
る。1, cpa2 is the upper 6 bits including the sign of the carry propagation adder output, and DSR2 is the upper 9 bits of the divisor.
上記の条件式を用いて作成された補正テーブルが、第3
図(ロ)のテーブルである。The correction table created using the above conditional expression is
This is the table in Figure (b).
本発明によれば、第2図で示した精細部分予測テーブル
と同じ機能が、第3図の(イ)の粗部分画予測テーブル
と、(ロ)の補正テーブルとで実現でき、ハードウェア
量の削減化が図れることが理解できる。According to the present invention, the same function as the fine partial prediction table shown in FIG. 2 can be realized by the coarse partial prediction table in (a) and the correction table in (b) in FIG. It can be understood that the reduction of
これ迄の説明においては、部分商予測テーブルのエント
リーとして、CPA tmの2つを用いてきたが、この
2つのエントリーの内、mに関しては、−16〜+15
の間の所望の数個を用いてコード化したもので置き換え
ることにより、後段での処理に効果的な信号を作成する
ことができる。In the explanation so far, two entries, CPA tm, have been used as entries in the partial quotient prediction table, but among these two entries, for m, -16 to +15
By replacing it with a coded code using a desired number of signals between the two, it is possible to create a signal that is effective for subsequent processing.
例えば、第4図に倍数発生回路として、減数レジスタ(
SRI〜5R3)と、桁上げ保存加算器(C5AI。For example, Fig. 4 shows a subtraction register (
SRI~5R3) and a carry save adder (C5AI.
C3A2)を用いた除算器を示している。C3A2) is shown.
第4図において、1.4〜9迄は第1図で説明したもの
と同じものであり、21〜23は乗算器(±1×)l(
±2×、±4X)、(±8×、±16X) 、210〜
230は減数レジスタ(SRI)、(SR2)、(SR
3) 、51゜52は桁上げ保存加算器(C5^1)
、 (C5^2) 、31は粗部分向予測器(RQP)
、 32は補正器(DQP)である。In FIG. 4, 1.4 to 9 are the same as those explained in FIG. 1, and 21 to 23 are multipliers (±1×) l(
±2×, ±4X), (±8×, ±16X), 210~
230 is the subtraction register (SRI), (SR2), (SR
3) , 51゜52 is a carry save adder (C5^1)
, (C5^2) , 31 is the coarse directional predictor (RQP)
, 32 is a corrector (DQP).
今、除数レジスタ(DSR)1に除数が設定され、部分
剰余レジスタ(PR)4に被除数が設定されると、該被
除数が3人力桁上げ保存加算器(C5A2)52と桁上
げ伝播加算器(CPA) 5を通して、粗部分向予測器
(RQP)31 と、補正器(DQP)32に入力され
る。Now, when the divisor is set in the divisor register (DSR) 1 and the dividend is set in the partial remainder register (PR) 4, the dividend is transferred to the three manual carry save adder (C5A2) 52 and the carry propagation adder ( CPA) 5, it is input to a coarse directional predictor (RQP) 31 and a corrector (DQP) 32.
粗部分向予測器(RQP)31から出力される粗部分間
予測信号M3S、X161 X8.及びM2S、 X4
. X2によって上記mの概算値がまり、補正器(DQ
P)32から出力される補正信号?lIS、XIによっ
て、上記mの補正値がまり、mの細部が補正される。Coarse inter-prediction signals M3S, X161, X8. and M2S, X4
.. The approximate value of m above is calculated by X2, and the corrector (DQ
P) Correction signal output from 32? The correction value of m is calculated by lIS and XI, and the details of m are corrected.
上記、粗部分間予測信号H3S、 x 16. x L
及び肘S、X4.X2と補正信号Mis、 X 1 と
、倍数との対応関係を第5図に示す。Above, coarse inter-part prediction signal H3S, x 16. x L
and elbow S, X4. FIG. 5 shows the correspondence between X2, the correction signal Mis, X 1 and the multiple.
このようなデコードを行って、乗算器(±8×。After performing such decoding, a multiplier (±8×.
±16X)23 、(±2×、±4×)22、及び(±
1×)21を制御して、複数の乗算ルートの1つを選択
し、結果を減数レジスタ(SR3)230. (SR2
)220、及び(SRI)210にセットする。±16X)23, (±2×, ±4×)22, and (±
1x) 21 to select one of a plurality of multiplication routes and store the result in the subtraction register (SR3) 230. (SR2
) 220 and (SRI) 210.
次に、上記3つの減数レジスタと、部分剰余レジスタ(
pH)4とが、2段の3人力桁上げ保存加算器(C5^
1)51. (CSA2)52と、桁上げ伝播加算器(
CPA)5によって加算され、その結果が再び部分剰余
レジスタ(PR)4に入力される。Next, the above three subtraction registers and the partial remainder register (
pH) 4 is a 2-stage 3-man carry save adder (C5^
1)51. (CSA2) 52 and a carry propagation adder (
CPA) 5 and the result is input again to the partial remainder register (PR) 4.
桁上げ伝播加算器(CPA)5の出力は、粗部分向予測
器(R(IP)31.及び補正器(D[IP) 32に
入力され、次に選択すべき3種類の減数レジスタ(SR
3)230. (SR2> 220、及び(SR1)2
1(lに対する入力を決定するように動作する。The output of the carry propagation adder (CPA) 5 is input to a coarse directional predictor (R(IP) 31. and a corrector (D[IP) 32.
3) 230. (SR2>220, and (SR1)2
1(operates to determine the input to l).
上記、粗部分向予測器(RGP)31.及び補正器(D
[]PP32からのコード化された信号M3S、 x
16. x 8. M2S、X4.X2及びMis、
X 1が第1図で説明した部分商予測信号mに対応して
おり、減数レジスタ(SR3)230. (SR2)2
20、及び(SRI)210に対する入力を決定する動
作が、該部分商予測信号mによる非回復型除算動作とな
る。Above, coarse directional predictor (RGP) 31. and corrector (D
[ ] Coded signal M3S from PP32, x
16. x8. M2S, X4. X2 and Mis,
X1 corresponds to the partial quotient prediction signal m explained in FIG. 1, and the subtraction register (SR3) 230. (SR2)2
20 and (SRI) 210 is a non-recoverable division operation using the partial quotient prediction signal m.
9
尚、第5図で示したデコード信号を用いて、例えば部分
商予測信号m=−15を得る為には、−16倍、+2倍
、−1倍を組み合わせることにより得ることができる。9. Using the decoded signal shown in FIG. 5, for example, in order to obtain a partial quotient prediction signal m=-15, it can be obtained by combining -16 times, +2 times, and -1 times.
勿論上記の組み合わせは、1例であってこれに限るもの
でないことは云う迄もないことである。Of course, the above combination is just one example, and it goes without saying that the combination is not limited to this.
このようにして、倍数発生回路として、減数レジスタ(
SRI〜5R3)と、桁上げ保存加算器(cs八へ。In this way, the subtraction register (
SRI~5R3) and carry save adder (to cs8).
CSA2)とを用いた除算器にも本発明を適用すること
ができることが分かる。It can be seen that the present invention can also be applied to a divider using CSA2).
fgl 発明の効果
以上、詳細に説明したように、本発明の除算装置は、部
分剰余レジスタ(PR)の値と除数のに倍(例えば、−
(r4)、 −(r−2)、 −−、−1,+1.−−
−、r−2,r−1倍)を加減算した結果(CPA)と
、除数レジスタ(DSR)の値とから予測部分商(PP
I))をめる際に、予測部分商(PP(1)の上位ビッ
トが、上記加減算結果(CPA)の上位ビット、及び除
数レジスタ (DSR)の上位ビットによって決定され
ることに着目して、上記加減算結果(CPA) 、除数
レジスタ(DSR)から0
予測部分商(PPQ)を検索するテーブルを階層的に構
成することにより、該テーブルから予測部分商(PPQ
)を検索する為のハードウェア量の削減を実現したもの
であるので、高基数非回復型除算装置における部分商予
測回路を従来より少ないハードウェア量で達成できる効
果がある。fgl Effects of the Invention As explained in detail above, the division device of the present invention is capable of multiplying the value of the partial remainder register (PR) by the divisor (for example, −
(r4), −(r−2), −−, −1, +1. ---
-, r-2, r-1 times)) and the predicted partial quotient (PP) from the value of the divisor register (DSR).
When calculating the predicted partial quotient (PP(1)), pay attention to the fact that the upper bits of the predicted partial quotient (PP(1)) are determined by the upper bits of the above addition/subtraction result (CPA) and the upper bits of the divisor register (DSR). , the above addition/subtraction result (CPA), 0 By hierarchically configuring a table for searching the predicted partial quotient (PPQ) from the divisor register (DSR), the predicted partial quotient (PPQ) is retrieved from the table.
), it is possible to achieve the partial quotient prediction circuit in a high-radix non-recovery division device with a smaller amount of hardware than before.
第1図は本発明に関連する高基数非回復型除算装置(基
数:16)の一般的な構成をブロック図で示した図、第
2図は従来方式による部分商予測表を模式的に示した図
、第3図は本発明を実施して構成した部分商予測表を模
式的に示した図、第4図は本発明を適用した他の実施例
をブロック図で示した図、第5図は第4図で説明した適
用例において、粗部分向予測器から出力される信号と補
正器から出力される信号と、倍数との対応を示す図であ
る。
図面において、1は除数レジスタ(DSR)、 2は倍
数発生回路(MDG)、 3は部分商予測回路(叶)、
4は部分剰余レジスタ(PR)、 5は桁上げ伝播加算
器(CPA)、 6は剰余レジスタ(RMD) 、 7
は剰余補正器(RMDC)、 8は部分商発生器(ΩG
)、9は部分商レジスタ(OR)、 21〜23は乗算
器(±lx)、(±2×、±4X)、(±8×、±16
X)、 210〜230は減数レジスタ(SRI〜5R
3)、 51.52は桁上げ保存加算器(C3A1、
C3A2)、 31は粗部分向予測器(R[lP)、
32は補正器(DQP) 、をそれぞれ示す。Fig. 1 is a block diagram showing the general configuration of a high radix non-recovery type division device (radix: 16) related to the present invention, and Fig. 2 schematically shows a partial quotient prediction table according to the conventional method. FIG. 3 is a diagram schematically showing a partial quotient prediction table constructed by implementing the present invention, FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment to which the present invention is applied, and FIG. The figure is a diagram showing the correspondence between the signal output from the coarse directional predictor, the signal output from the corrector, and the multiple in the application example explained in FIG. 4. In the drawing, 1 is the divisor register (DSR), 2 is the multiple generator circuit (MDG), 3 is the partial quotient prediction circuit (Kano),
4 is partial remainder register (PR), 5 is carry propagation adder (CPA), 6 is remainder register (RMD), 7
is the remainder corrector (RMDC), and 8 is the partial quotient generator (ΩG
), 9 is a partial quotient register (OR), 21 to 23 are multipliers (±lx), (±2×, ±4X), (±8×, ±16
X), 210 to 230 are subtraction registers (SRI to 5R
3), 51.52 is a carry save adder (C3A1,
C3A2), 31 is a coarse direction predictor (R[lP),
32 indicates a corrector (DQP), respectively.
Claims (1)
非回復型除算装置であって、部分剰余レジスタと、除数
レジスタと、倍数発生回路と、桁上げ伝播加算器と、部
分商予測器と、部分商発生器と、剰余補正回路とからな
る除算装置において、上記部分商予測器を、上記桁上げ
伝播加算器出力の上位ビット、及び除数レジスタの上位
ビットによって、部分商の上位ビットを予測する第1の
部分商予測回路と、上記桁上げ伝播加算器出力及び除数
レジスタの、より下位ビット化を入力として、部分商の
下位ピントを予測する第2の部分商予測回路とによって
構成することを特徴とする除算装置。A high-radix non-recovery division device that generates an n-bit quotient in l operation cycle time, the device comprising: a partial remainder register, a divisor register, a multiple generation circuit, a carry propagation adder, a partial quotient predictor; In a division device comprising a partial quotient generator and a remainder correction circuit, the partial quotient predictor predicts the upper bits of the partial quotient using the upper bits of the output of the carry propagation adder and the upper bits of the divisor register. A first partial quotient prediction circuit and a second partial quotient prediction circuit predicting the lower focus of the partial quotient by inputting the output of the carry propagation adder and the lower bit conversion of the divisor register. A distinctive dividing device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59057676A JPS60201435A (en) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | Dividing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59057676A JPS60201435A (en) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | Dividing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60201435A true JPS60201435A (en) | 1985-10-11 |
| JPH0366694B2 JPH0366694B2 (en) | 1991-10-18 |
Family
ID=13062522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59057676A Granted JPS60201435A (en) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | Dividing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60201435A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4761757A (en) * | 1985-01-18 | 1988-08-02 | Hitachi, Ltd. | Carry-save-adder three binary dividing apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58119045A (en) * | 1982-01-07 | 1983-07-15 | Hitachi Medical Corp | High-speed fixed number arithmetic circuit |
-
1984
- 1984-03-26 JP JP59057676A patent/JPS60201435A/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58119045A (en) * | 1982-01-07 | 1983-07-15 | Hitachi Medical Corp | High-speed fixed number arithmetic circuit |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4761757A (en) * | 1985-01-18 | 1988-08-02 | Hitachi, Ltd. | Carry-save-adder three binary dividing apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0366694B2 (en) | 1991-10-18 |
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