JPS6349931A - 除算装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高速除算装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、除算処理を行うための除算器としては。

被除数または部分被除数から除数を減算し、減算結果が
正の場合、その桁の商を”１１とし９部分剰余を桁移動
し部分被除数とし、また減算結果が負の場合、その桁の
商１　”ｏ”とし、除数を再び加算し元に戻す操作をす
ることを繰返して商を求める最も基本的な回復型除算器
が知られている。この除算器では、ｎビットの除算では
ｎ回の減算と商が０″となるビット数の加算が行われる
。

また９回復型除算器を高速化したものとして。

部分剰余の符号を調べて、正ならば１１１″とし９次の
桁の演算は除数の減算を行い、また負ならば商ヲ１０７
とし９次の桁の演算は除数を加算することによって２回
復化のための加算を省略した非回復型除算器が知られて
いる。

一方、前述した加減算とシフト？繰返す除算器とは異な
って、除算を分数と考え９分母の除数が１１″に近づく
ような数列を選んで、同様に分子の被除数にも乗算を繰
返すことによって分子を商に近づけることによって、除
算を行う乗算収束型除算器も知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の除算器のうち、加減算とシフトを繰返す
回復型除算器と非回復型除算器の場合には、被乗数の最
終桁までに割シ切れない時。

少なくとも被乗数のビット長と同じ数の加減算を必要と
するため１回路構成は他の除算器と比べて簡単であるが
、処理時間が多くかかるという欠点がある。一方２乗算
を繰り返すことによって商を求める乗算収束型除算器は
、専用の乗算器を使用すれば数回の乗算で商を求めるこ
とができるため、高速・大容量の乗算器を使うほど処理
時間は短くなる。しかし、この除算器の場合、商は近似
によって求めるため、被除数。

除数の値とは関係なく処理時間が決まるため。

回復型除算器や非回復型除算器では他の除算と比べて処
理時間が短い簡単に割り切れる除算も。

その他の除算と同じような処理時間がかかるという欠点
がある。

〔問題を解決するだめの手段〕

本発明の除算装置は、被除数または部分被除数から除数
を減算することと、減算結果が負になると再び除数を加
算して元に戻すことと、減算結果が正になると得られた
部分剰余の桁移動を行い部分被除数とすることとを繰返
し行い。

その桁の商は減算ができたか否かによって定まり、筆算
の方法と原理が同じである除算全行う回復型除算器と；
除算全分数と考え２分母の除数が“Ｉ″に近づく数列を
選び、除数と被除数に対して乗算？繰返すことにより、
商を求める除算を行う乗算収束型除算器と；前記回復型
除算器の部分剰余の有無を監視し、除算途中で前記回復
型除算器の部分剰余が無くなった場合には。

前記乗算収束型除算器の除算処理を停止し、前記回復型
除算器の商を除算の商とし、また前記乗算収束型除算器
がそのまま除算を終了した場合には、前記回復型除算器
の除算処理を停止し。

前記乗算収束型除算器の商を除算の商とする手段とを有
する。

〔実施例〕

次に１本発明について図面を参照して説明する。

第１図において、−点鎖線で囲まれている図面符号ｌは
回復型除算器であ）、２は乗算収束型除算器である。

回復型除算器１内部の図面符号１０は被除数Ｍあるいは
部分被除数を保持する被除数レジスタ。

１１は除数Ｎを保持する除数レジスタ、１２は被除数レ
ジスタ１０の出力１００から除数レジスタ１１の出力１
０１ヲ減算する減算器、１３は減算器１２の出力１０２
ヲ保持する剰余レジスタ、１４は減算器の出力１０２の
桁移動を行う桁移動回路、１５は剰余レジスタ１３の出
力１０３と除数レジスタ１１の出力１０１　’ｉ加算す
る加算器、１０５は加算器１５の出力信号、１６は減算
器１２の減算結果の極性から商を作り保持する商レジス
タ、１７は剰余レジスタ１３の出力１０３がオールゼロ
であるか否かを検出するオールゼロ検出回路、１０７は
オールゼロ検出回路１７の出力信号である。

一方１乗算収束型除算器２内部の図面符号加は被除数Ｍ
あるいは商の近似値全保持する被除数レジスタ、２１は
除数Ｎあるいは＋１１１１の近似値を保持する除数レジ
スタ、２２は被除数Ｍを商にまた除数を１９に近似する
ための乗数′ｆｆ：深持する乗数レジスタ、２３は被除
数レジスタ２０の出力２００と除数レジスタ２１の出力
２０１とのいずれかと乗数レジスタｎの出力２０２との
乗算を行う乗算器、２４は除数レジスタ２１の出力２０
１あるいは除数レジスタ２１の出力２０１と乗数レジス
タ２２の出力２０２との乗算結果の出力信号２０３とか
ら乗数？作成する乗数作成回路、２０４は乗数作成回路
２４の出力である。

また図面符号３０は除算の各種制御を行う除算制御回路
、Ｓは上位装置からの除算開始指示。

Ｅは上位装置への除算終了報告２４０は商の出力回路、
Ｑは出力回路４０から出力される商である。

上位装置から除算開始指示Ｓが被除数Ｍと除数Ｎｉ伴っ
て送られて来ると、指示を受けた除算制御回路間は回復
型除算器１内部の被除数レジスタ１０及び除数レジスタ
１１と９乗算収束型除算器２内部の被除数レジスタ団及
び除数レジスタ２１とに、それぞれ被除数Ｍ及び除数Ｎ
ｉ保持するように制御後、それぞれの除算器の動作？開
始する。

回復型除算器１内部でば、最初：Ｃ被除数レジスタ１０
に保持されている被除数Ｍと除数レジスタ１１に保持さ
れている除数Ｎの大きさを減算器１２で計算し、その極
性信号１０８によって減算結果の正負を確認する。減算
結果が正の時は、被除数Ｍから除数Ｎが減算できたこと
になるので。

商レジスタ１６の最上位を”１゛にするとともに。

減算器１２の出力１０２上の部分剰余を指移動回路１４
で１桁左シフトした後、新しい部分剰余として被除数レ
ジスタ１０に格納する。また減算結果が負の時は、除数
Ｎが被除数Ｍより大きく減算できないことになるので、
商レジスタ】６の最上位？”Ｏ″にするとともに、減算
器】２の出力１０２き保持する剰余レジスタ１３に除数
レジスタ１】の被除数Ｍの２倍の部分被除数を被除数レ
ジスタ１０に格納する。なお、商レジスタ１６は除数処
理開始時にゼロクリアされている。

次に、新しく被除数レジスタ１０に保持された部分被除
数に対して除数の減算を減算器１３で行い、同様にして
新しい部分剰余の極性から商レジスタ１６に格納する次
の桁の商が得られる。

モ この操作を除算制御回路　らの終了指示が来るまで繰り
返す。なお、剰余レジスタ１３の出力１０３はオールゼ
ロ検出回路１７で常時チェックされてオリ、剰余レジス
タ１３にオールゼロがｌされる時、つまシ被除数Ｍが除
数Ｎで割シ切れた時には、オールゼロ検出回路１７から
のオールゼロ検出信号１０７を受けた除算制御回路３０
ば。

商レジスタ１６の出力１０６ヲ商Ｑとして出力回路４０
から制御信号３００ヲ使って出力させ、除算終了報告Ｅ
を上位装置に伝える。そして９回復型除算器１及び乗算
収束型除算器２の動作？停止する。

一方１乗算収束型除算器２内部では、最初に除数レジス
タ２１に保持されている除数Ｎから除数Ｎを１１１ｆｌ
に近似するだめの乗数を乗数作成口や 路ｚ４で作成後９乗数レジスタ２２′１１．格納する。

そして、被除数レジスタ２０　（／ｉ：保持されている
被除数Ｍと乗数レジスタｎに保持されている近似化乗数
とを乗算器ｎで乗算後、商に近似された被除数は被除数
レジスタ２０に格納される。

次に、除数レジスタ２１に保持されている除数Ｎと乗数
レジスタ２２に保持されている第１の近似化乗数と？乗
算器昂で乗算して得た第１の近似除数を乗数作成回路２
４に入力し、ここで第２の近似化乗数を作成し乗数レジ
スタ２２に格納する。この時２乗算器路の出力２０３上
の第１の近似除数は除数レジスタ２１に格納される。

この操作？除算制御回路凹からの終了指示が来るまで繰
り返す。除算制御回路３０は除数レジスタ２１の出力２
０１を監視し、この出力２０１が１″になった時点で除
算処理全中止し、この時被除数レジスタ２０に保持され
ている商の近似値を商Ｑとして出力回路４０から制御信
号３００ヲ使って出力させ、除算終了報告Ｅを上位装置
に伝える。

そして９回復型除算器１及び乗算収束型除算器２の動作
を停止する。

一般に２回復匿除算器は、ｎビットの除算に対してｎ回
の減算と商が“０″となるビット数の加算を行うが、除
算の途中で割り切れた場合にはその段階の部分商が正式
な商となる。

まだ９乗算収束型除算器の場合には除数が”１”になっ
た段階で被除数を商に近似したものが商となるため、処
理時間は回復型除算器に比べて速いが、被除数の値は処
理時間の長短には影響を及ぼさない。また、除数の近似
にかかる処理時間もほとんどが同じなので１乗算収束型
除算器を使用した場合、処理時間はデータに依存しない
。そのため、簡単に割シ切れる除算は回復型除算器の方
が処理時間が短いだめ９通常の除算の場合は乗算収束型
除算器によって商が計算されるが、簡単に割シ切れる除
算の場合は回復型除算器を使用することにより、商を早
く計算することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は２回復型除算器と乗算収束
型除算器とを同時に動かし１乗算収束型除算器で通常の
除算を担当し９回復型除算器では短時間で割９切れる除
算を担当することにより、それぞれの除算器の特長を生
かすこ、とができ、それぞれの除算データに合った最適
な除算器に採用でき、除算処理時間の短縮化が図れると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による除算装置の構成を示す
ブロック図である。 １・・・回復型除算器、２・・・乗算収束型除算器。 １０．２０・・・被除数レジスタ、１１．２１・・・除
数レジスタ。 １２・・・減算器、１３・・・剰余レジスタ、１４・・
・桁移動回路、１５・・・加算器、１６・・・商レジス
タ、１７・・・オールゼロ検出回路、２２・・・乗数レ
ジスタ、２３・・・乗算器。 ム・・・乗数作成回路、３０・・・除算制御回路、４０
・・・出力回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、被除数及び除数から商を求める除算装置において、
   被除数または部分被除数から除数を減算することと、減
   算結果が負になると再び除数を加算して元に戻すことと
   、減算結果が正になると得られた部分剰余の桁移動を行
   い部分被除数とすることとを繰返し行い、その桁の商は
   減算ができたか否かによって定まり、筆算の方法と原理
   が同じである除算を行う回復型除算器と；除算を分数と
   考え、分母の除数が“１”に近づく数列を選び、除数と
   被除数に対して乗算を繰返すことにより、商を求める除
   算を行う乗算収束型除算器と；前記回復型除算器の部分
   剰余の有無を監視し、除算途中で前記回復型除算器の部
   分剰余が無くなった場合には、前記乗算収束型除算器の
   除算処理を停止し、前記回復型除算器の商を除算の商と
   し、また前記乗算収束型除算器がそのまま除算を終了し
   た場合には、前記回復型除算器の除算処理を停止し、前
   記乗算収束型除算器の商を除算の商とする手段とを有す
   る除算装置。