JPH0370252B2 - - Google Patents
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- JPH0370252B2 JPH0370252B2 JP59128610A JP12861084A JPH0370252B2 JP H0370252 B2 JPH0370252 B2 JP H0370252B2 JP 59128610 A JP59128610 A JP 59128610A JP 12861084 A JP12861084 A JP 12861084A JP H0370252 B2 JPH0370252 B2 JP H0370252B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、高基数非回復型除算装置に係り、特
に部分商の予測を、より高速に行う制御回路に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a high-radix non-recovery division device, and particularly to a control circuit that predicts partial quotients at higher speed.
従来から、除算の一方式として除数のk倍を加
減算することを繰り返すことにより、商を求めて
ゆく非回復型除算方式が多く用いられてきた。
(例えば、特願昭59−015621、特願昭59−057676、
特願昭59−070353参照)
この非回復型除算の第iステツプでは、次の式
が用いられる。 Conventionally, as one method of division, a non-recovery division method has been widely used in which a quotient is determined by repeatedly adding and subtracting k times the divisor.
(For example, patent application No. 59-015621, patent application No. 59-057676,
(See Japanese Patent Application No. 59-070353.) In the i-th step of this non-recovery division, the following equation is used.
pi+1=r×pi−mi×d ……
−d<pi+1<d ……
但し、piは部分剰余
dは除数、rは基数
miは部分商で基数をrとすると、
−r+1≦mi≦r−1
式を演算して得られるpi+1が条件を満た
すようにmiが選択され、そのmを用いてが計
算される。 pi+1=r×pi−mi×d... −d<pi+1<d... However, pi is the partial remainder, d is the divisor, r is the radix mi is the partial quotient, and if the radix is r, then -r+1≦mi≦r− 1 mi is selected so that pi+1 obtained by calculating equation 1 satisfies the condition, and m is used to calculate.
実際の計算機上では、pi及びdの上位ビツト
(それぞれ、Pi,Dとする)をmiを決定するのに
充分な精度の桁数だけ取り出し、部分商予測テー
ブルを検索することによりmiを決定し、そのmi
を用いて式から正確なpi+1を確定する。 On an actual computer, mi is determined by extracting the high-order bits of pi and d (referred to as Pi and D, respectively) by the number of digits with sufficient precision to determine mi, and searching the partial quotient prediction table. , its mi
Determine the exact pi+1 from the formula using
ここで、式のmi×dの演算は、乗算器を用
いる方法、倍数毎の減数レジスタを持つ方法、桁
上げ保存加算器を用いる方法等、種々の実現手法
が公知となつており、r×pi−mi×dの減算は
通常の加減算回路等公知の手法で実現できる。 Here, various methods are known to realize the calculation of the formula mi x d, such as a method using a multiplier, a method using a subtraction register for each multiple, a method using a carry save adder, etc. The subtraction of pi-mi×d can be realized by a known method such as a normal addition/subtraction circuit.
又、部分商の予測回路の実現方法としては、階
層的に構成することにより、予測回路を縮少する
工夫、Piの正、負に対して、予測表が対称に近い
形であることに着目して予測回路を縮少させる工
夫等も公知となつている。 In addition, as a method for realizing a partial quotient prediction circuit, we focused on reducing the size of the prediction circuit by configuring it hierarchically, and that the prediction table is nearly symmetrical with respect to positive and negative Pi. Techniques for reducing the number of prediction circuits are also known.
上記Piの正、負に対して、予測表が対称に近い
形であることを着目して予測回路を縮少させる方
法については、特願昭59−070353に開示されお
り、Piの正、負の符号に応じて、2種類備えるべ
きテーブルを、一方の符号(例えば、正の符号)
のテーブルに圧縮して構成したもので、高基数非
回復型除算装置における部分商予測回路のハード
ウエア量を、従来方式の約半分に削減したもので
ある。 A method for reducing the prediction circuit by focusing on the fact that the prediction table is nearly symmetrical with respect to the positive and negative Pi is disclosed in Japanese Patent Application No. 59-070353. Two types of tables should be provided depending on the sign of one sign (for example, positive sign).
The hardware amount of the partial quotient prediction circuit in a high-radix non-recovery division device is reduced to about half that of the conventional system.
然して、この方式においては、該Piによつて、
上記予測テーブルを検索する為のデコード時間
(復号化時間)が長くかかり、部分商の予測に時
間がかかる問題があり、高速化の為の手法が要望
されていた。 However, in this method, by the Pi,
There is a problem in that it takes a long time to decode to search the prediction table, and it takes time to predict the partial quotient, so a method for speeding up the process has been desired.
第2図は高基数非回復型除算装置の従来例をブ
ロツク図で示したものである。
FIG. 2 is a block diagram showing a conventional example of a high radix non-recovery type division device.
先ず、除数レジスタDSR1に除数が置数され、
倍数発生回路MULT2に入力される。 First, the divisor is placed in the divisor register DSR1,
It is input to the multiple generation circuit MULT2.
倍数発生回路MULT2においては、部分商予
測回路QP3からの部分商予測信号(以下mと云
う)を受けて、基数が16の場合には−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
数を予め作成しておき選択する方法、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CSAで
計算する方法(特願昭59−015621参照)等、種々
の方法が知られている。 The multiple generation circuit MULT2 receives the partial quotient prediction signal (hereinafter referred to as m) from the partial quotient prediction circuit QP3, and receives -15, -14, - when the base is 16.
13,...,-2,-1,0,+1,+2,...,+14,+15
This is a circuit that creates a divisor of times, such as a method of creating all multiples in advance and selecting them, a method of using a general-purpose multiplier, a method of using a subtraction register whose number is smaller than the base number mentioned above, and a multi-stage carry storage. Various methods are known, such as a method of calculating using an adder CSA (see Japanese Patent Application No. 59-015621).
部分剰余レジスタPR4においては、演算の最
初に被除数が設定された後、以後毎演算サイクル
毎に、新たな部分剰余Piが置数される。 In the partial remainder register PR4, after the dividend is set at the beginning of the calculation, a new partial remainder Pi is set every calculation cycle thereafter.
第1の加算器1ADDER1 51は部分剰余レ
ジスタPR4の上位数ビツトと、倍数発生回路
MULT2の出力であるmDSRの上位数ビツト、
及び第2の加算器2ADDER2 52からの桁上
げ信号〔桁上げ先見回路CLA521の出力信号〕
とを用いて加算を行い、補数発生器COMP10
と、剰余レジスタRMD6に出力される。 The first adder 1 ADDER1 51 receives the high-order bits of the partial remainder register PR4 and the multiple generation circuit.
The upper few bits of mDSR, which is the output of MULT2,
and a carry signal from the second adder 2 ADDER2 52 [output signal of the carry look ahead circuit CLA521]
Addition is performed using the complement generator COMP10
is output to the remainder register RMD6.
補数発生器COMP10においては、加算器1
ADDER1 51の符号ビツトが‘1'の時には、
入力データ〔第1の加算器ADDER1 51の出
力〕の1の補数を、該符号ビツトが‘0'の時に
は、該入力デタをその侭、第2の復号回路DEC
11に出力するように機能する。 In the complement generator COMP10, adder 1
When the sign bit of ADDER1 51 is '1',
When the sign bit is '0', the one's complement of the input data [output of the first adder ADDER1 51] is sent to the second decoding circuit DEC.
It functions to output to 11.
第2の復号回路DEC11においては、補数発
生器COMP10で得られた結果を復号化して、
部分商予測回路QP3に入力する。 The second decoding circuit DEC11 decodes the result obtained by the complement generator COMP10,
Input to partial quotient prediction circuit QP3.
部分商予測回路QP3においては、「PRi+
mDSR」〔即ち、第1の加算器1ADDER1 51
の出力〕の上位数ビツトのデコード結果と、除数
レジスタDSR1の上位数ビツトを入力として、
部分商、及び倍数発生回路MULT2に対する上
記制御信号(部分商予測信号)mを生成する。 In the partial quotient prediction circuit QP3, “PRi+
mDSR” [i.e., first adder 1 ADDER1 51
Using the decoding result of the upper few bits of [output] and the upper few bits of the divisor register DSR1 as input,
The control signal (partial quotient prediction signal) m for the partial quotient and multiple generation circuit MULT2 is generated.
部分商発生器QG8は、上記部分商予測回路QP
3の出力と、部分剰余レジスタPR4の符号ビツ
トを参照して、正確な部分商を決定し、商レジス
タQR9に蓄積する。 The partial quotient generator QG8 is the partial quotient prediction circuit QP
3 and the sign bit of the partial remainder register PR4, the correct partial quotient is determined and stored in the quotient register QR9.
第2の加算器2ADDER2 52は部分剰余レ
ジスタPR4の下位のビツトと、倍数発生回路
MULT2の出力mDSRの下位ビツト〔即ち、第
1の加算器1ADDER1 51の入力とならなか
つた部分のデータ〕を入力とする加算器で、高速
演算の為に、桁上げ先見回路CLA521が付加
されている。 The second adder 2 ADDER2 52 receives the lower bits of the partial remainder register PR4 and the multiple generation circuit.
This is an adder that takes as input the lower bits of the output mDSR of MULT2 (that is, the part of the data that is not input to the first adder 1 ADDER1 51), and a carry look-ahead circuit CLA521 is added for high-speed calculation. There is.
剰余レジスタRMD6は、繰り返し演算PRi+
mDSRの最終的な予測剰余を保持するレジスタ
で、該加減繰り返し演算の終了後、剰余補正器
RMDC7を通して正しい剰余が出力される。 Remainder register RMD6 is used for repetitive operation PRi+
This is a register that holds the final prediction remainder of mDSR.
The correct remainder is output through RMDC7.
剰余補正器RMDC7での具体的な補正方法は、
剰余レジスタRMD6の出力が負の場合には、
「剰余レジスタRMD6の出力+除数レジスタ
DSR1の出力」を生成して出力するが、剰余レ
ジスタRMD6の出力が正の場合は、剰余レジス
タRMD6の出力をその侭出力するように動作す
る。 The specific correction method in the remainder corrector RMDC7 is as follows.
If the output of remainder register RMD6 is negative,
"Output of remainder register RMD6 + divisor register
However, if the output of the remainder register RMD6 is positive, the output of the remainder register RMD6 is output as it is.
本図から明らかなように、従来方式において
は、第2の加算器2ADDER2 52に付加され
ている桁上げ先見回路CLA521の出力が第1
の加算器1ADDER1 51に入力され、その結
果によつて補数発生器COMP10の出力が第2
の復号回路DEC11でデコードされ、部分商予
測回路QP3で部分商予測信号mを生成している
所に特徴がある。 As is clear from this figure, in the conventional system, the output of the carry look-ahead circuit CLA521 attached to the second adder 2ADDER252 is
The output of the complement generator COMP10 is inputted to the adder 1 ADDER1 51 according to the result.
It is characterized in that it is decoded by the decoding circuit DEC11, and the partial quotient prediction signal m is generated by the partial quotient prediction circuit QP3.
第2図の従来方式においては、一般に第2の加
算器2ADDER2 52のビツト幅は、第1の加
算器1ADDER1 51のビツト幅に比較して、
非常に大きい為、第2の加算器2ADDER2 5
2からの桁上げ信号〔即ち、桁上げ先見回路
CLA521の出力信号〕はかなり遅れて生成さ
れることになる。
In the conventional system shown in FIG. 2, the bit width of the second adder 2 ADDER2 52 is generally compared to the bit width of the first adder 1 ADDER1 51.
Because it is very large, the second adder 2 ADDER2 5
Carry signal from 2 [i.e., carry look ahead circuit
CLA521 output signal] will be generated with a considerable delay.
従つて、第1の加算器1ADDER1 51の出
力が得られる迄には多くの時間が必要であり、該
高基数非回復型除算装置の全体の1演算サイクル
タイムを長くする要因となつていた。 Therefore, a lot of time is required until the output of the first adder 1ADDER1 51 is obtained, which is a factor that increases the overall one operation cycle time of the high radix non-recovery type division device.
本発明は上記従来の欠点に鑑み、「部分剰余レ
ジスタPR4の上位数ビツト、倍数発生回路
MULT2mDSRの上位数ビツト、桁上げ先見回
路CLA521からの桁上げ信号、第2の復号回
路DEC11」と云う従来方式の構成を変形し、
「部分剰余レジスタPR4の上位数ビツト、倍数発
生回路MULT2mDSRの上位数ビツト、修飾機
能付きの第1の復号回路MDEC、桁上げ先見回
路CLA521からの桁上げ信号と、それに対応
した補正回路」と云う構成にすることにより、1
サイクルタイムの高速化を図る除算装置を提供す
ることを目的とするものである。 In view of the above-mentioned drawbacks of the conventional art, the present invention has been developed by
By modifying the configuration of the conventional system, which includes the upper few bits of MULT2mDSR, the carry signal from the carry look-ahead circuit CLA521, and the second decoding circuit DEC11,
``The upper few bits of the partial remainder register PR4, the upper several bits of the multiple generator circuit MULT2mDSR, the first decoding circuit MDEC with a modification function, the carry signal from the carry look ahead circuit CLA521, and the corresponding correction circuit.'' By configuring 1
It is an object of the present invention to provide a division device that speeds up the cycle time.
この目的は、1サイクルタイムでnビツトの商
を得る高基数非回復型除算装置であつて、部分剰
余レジスタPRと、除数レジスタDSRと、倍数発
生回路MULTと、桁上げ先見回路CLAを持つ第
2の加算回路と、部分商予測器QPと、部分商発
生器QGと、剰余補正回路RMDCと、該部分剰余
の符号を検出し、且つ、該部分剰余の上位桁を出
力する第1の加算回路と、該第1の加算回路で検
出された符号が負の時には、上記部分剰余の上位
桁の補数を出力し、該符号が正の時には、該部分
剰余の上位桁をその侭出力する補数発生器
COMPと、該補数発生器COMPの出力を復号す
る第2の復号回路DECと、上記部分剰余の符号
の正負により、上記復号の方式を制御できる修飾
付きの第1の復号回路MDECと、該第2と、第
1の2つの復号回路DEC,MDECの出力を、そ
れぞれ入力とする2つの部分商予測器QP2,QP
1の2つの出力から、上記桁上げ先見回路CLA
からの桁上げ信号の有無によつて、上記倍数発生
回路MULTへの制御信号mを選択する選択回路
SELとを備え、
上記第1の復号回路MDECにおいては、上記
部分剰余の符号が‘0'(正)の時は、+1を想定し
た復号信号を生成し、該部分剰余の符号が‘1'
(負)の時は、−1を想定した復号信号を生成する
ように構成し、
上記桁上げ先見回路CLAからの桁上げ信号が
ない時には、上記第1の復号回路DECの出力に
よる部分商予測器QP2の出力を選択し、
上記桁上げ先見回路CLAからの桁上げ信号が
ある時には、上記第1の復号回路MDECの出力
による部分商予測器QP1の出力を選択するよう
に構成した本発明による高基数非回復型除算装置
を提供することにり達成される。
The purpose of this is to provide a high-radix non-recovery type division device that obtains a quotient of n bits in one cycle time, and has a partial remainder register PR, a divisor register DSR, a multiple generation circuit MULT, and a carry look-ahead circuit CLA. a first addition circuit that detects the sign of the partial remainder and outputs the upper digit of the partial remainder; When the sign detected by the circuit and the first adding circuit is negative, the complement of the upper digit of the partial remainder is outputted, and when the sign is positive, the complement of the upper digit of the partial remainder is outputted. generator
COMP, a second decoding circuit DEC that decodes the output of the complement generator COMP, a first decoding circuit MDEC with a modification that can control the decoding method depending on the sign of the partial remainder; 2, and two partial quotient predictors QP2, QP whose inputs are the outputs of the first two decoding circuits DEC and MDEC, respectively.
From the two outputs of 1, the above carry look-ahead circuit CLA
a selection circuit that selects the control signal m to the multiple generator circuit MULT, depending on the presence or absence of a carry signal from
In the first decoding circuit MDEC, when the sign of the partial remainder is '0' (positive), a decoded signal assuming +1 is generated, and the sign of the partial remainder is '1'.
(negative), it is configured to generate a decoded signal assuming -1, and when there is no carry signal from the carry look ahead circuit CLA, partial quotient prediction is performed using the output of the first decoding circuit DEC. According to the present invention, the output of the partial quotient predictor QP1 based on the output of the first decoding circuit MDEC is selected when there is a carry signal from the carry look ahead circuit CLA. This is achieved by providing a high radix non-recoverable divider.
即ち、本発明によれば、部分剰余レジスタPR
と、除数レジスタDSRの値から予測部分商PPQ
を求める際に、
部分剰余レジスタPR、除数レジスタDSRの
上位数ビツトを参照することにより予測部分商
PPQが求められる。
That is, according to the present invention, the partial remainder register PR
and the predicted partial quotient PPQ from the value of the divisor register DSR.
When calculating the predicted partial quotient, refer to the high-order bits of the partial remainder register PR and divisor register DSR.
PPQ is required.
桁上げ信号の伝播は、桁数が大きくなると急
激に大となること。 The propagation of the carry signal increases rapidly as the number of digits increases.
の2点に着目して、
(1) 上記の上位数ビツトのみで、部分剰余の仮加
算を行い、該仮加算で得られた部分剰余の符号
を検出して、その検出された符号が負の時に
は、上記部分剰余の上位桁の補数を出力し、該
符号が正の時には、該部分剰余の上位桁をその
侭出力する補数発生器COMPと、該補数発生
COMPの出力を、その侭復号る第2の復号回
路DECと、上記部分剰余の符号の正負により、
上記復号の方式を制御できる修飾付きの第1の
復号回路MDECとに入力し、該第2と、第1
の2つの復号回路DEC,MDECの出力を、そ
れぞれ、桁上げがない場合と、桁上げがある場
合の2通りについて設けた部分商予測器QP2,
QP1に入力するように構成し、上記第1の復
号回路MDECにおいては、上記桁上げがある
場合の復号を行う必要があるので、上記部分剰
余の符号が‘0'(正)の時は、更に、該桁上げ
信号により、該部分剰余が、高々“1”だけ大
きくなることを予測して、+1を想定した復号
信号を生成し、該部分剰余の符号が‘1'(負)
の時にも、該桁上げ信号により、該部分剰余
が、高々“1”だけ大きくなることを予測し
て、絶対値で見て−1を想定した復号信号を生
成するように構成し、
(2) それぞれの部分商予測器QP1,QP2から得
られた出力結果の内、上記桁上げ信号がない場
合には、上記部分商予測器QP2の出力を選択
し、上記桁上げがある場合には、上記部分商予
測器QP1の出力を選択して、真の部分商予測
信号m〔倍数発生回路(MULT)に対する制御
信号〕を作成するようにしたものであるので、
当該高基数非回復型除算装置の、1演算サイク
ルタイムの短縮を図ることができる効果があ
る。Focusing on the following two points, (1) Perform provisional addition of the partial remainders using only the upper few bits above, detect the sign of the partial remainder obtained by the provisional addition, and confirm that the detected sign is negative. a complement generator COMP which outputs the complement of the high-order digit of the partial remainder when , and when the sign is positive, outputs the high-order digit of the partial remainder;
A second decoding circuit DEC decodes the output of COMP, and depending on the sign of the partial remainder,
a first decoding circuit MDEC with a qualification that can control the decoding method;
A partial quotient predictor QP2 is provided for the outputs of the two decoding circuits DEC and MDEC in two ways: when there is no carry and when there is a carry, respectively.
In the first decoding circuit MDEC, it is necessary to perform decoding when there is the carry, so when the sign of the partial remainder is '0' (positive), Furthermore, by predicting that the partial remainder will increase by at most "1" by the carry signal, a decoded signal assuming +1 is generated, and the sign of the partial remainder is '1' (negative).
Even when ) Among the output results obtained from the respective partial quotient predictors QP1 and QP2, if there is no carry signal, select the output of the partial quotient predictor QP2, and if there is a carry, select the output of the partial quotient predictor QP2. Since the output of the partial quotient predictor QP1 is selected to create the true partial quotient prediction signal m [control signal for the multiple generation circuit (MULT)],
This has the effect of shortening the one operation cycle time of the high radix non-recovery type division device.
以下本発明の実施例を図面によつて詳述する。
第1図が本発明の一実施例をブロツク図で示した
ものであり、1,2,3,4,51,52,52
1,6,7,8,9,10,11は第2図で説明
したものと同じものであり、修飾機能付き復号回
路(MDEC)111、セレクタ(SEL)12、
及び第2図で説明した部分商予測回路(QP)3
と同じ機能を有する部分商予測回路(QP1)3
1が本発明を実施するのに新たに付加された機能
ブロツクである。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention in block diagram form.
1, 6, 7, 8, 9, 10, and 11 are the same as those explained in FIG.
and the partial quotient prediction circuit (QP) 3 explained in FIG.
Partial quotient prediction circuit (QP1) with the same function as 3
1 is a functional block newly added to implement the present invention.
本発明を実施した高基数非回復型除算装置の基
本的な動作は従来方式と同じであるので、ここで
は本発明の特徴的な部分のみ説明する。 Since the basic operation of the high radix non-recovery division device embodying the present invention is the same as that of the conventional system, only the characteristic parts of the present invention will be explained here.
先ず、修飾機能付きの第1の復号回路
(MDEC)111は、前述のように、第2の加算
器2(ADDER2)の桁上げ先見回路からの桁上
げ信号があつた場合の、上記部分剰余の上位数ビ
ツトに対する復号信号を生成する為の復号回路で
あるので、原則として、該上位桁の部分剰余を生
成する第1の加算器1(ADDER1)の符号ビツ
トが‘0'(正)の時には、該加算器1(ADDER
1)の出力を、その侭、即ち、該部分剰余の上位
桁の絶対値をとり、それが高々‘1'だけ大きくな
ると予測して、+1を想定したデコード信号を作
成し、該符号ビツトが‘1'(負)の時には、該第
1の加算器1(ADDER1)の出力の1の補数を
とつて、即ち、該部分剰余の上位桁の絶対値が
高々‘1'だけ大きくなると予測して、該絶対値表
現で、−1を想定したデコード信号を作成する回
路であり、セレクタSEL12は、桁上げ先見回路
CLA521の出力信号によつて、部分商予測回
路QP1,3,QP2,31の何れかを選択する回
路である。 First, the first decoding circuit (MDEC) 111 with a modification function detects the partial remainder when there is a carry signal from the carry look-ahead circuit of the second adder 2 (ADDER2), as described above. Since this is a decoding circuit for generating a decoded signal for the upper few bits of Sometimes the adder 1 (ADDER
Take the output of 1), that is, take the absolute value of the upper digit of the partial remainder, predict that it will increase by at most '1', create a decoded signal assuming +1, and calculate that the sign bit is When it is '1' (negative), the one's complement of the output of the first adder 1 (ADDER1) is taken, that is, it is predicted that the absolute value of the upper digit of the partial remainder will increase by at most '1'. This is a circuit that creates a decoded signal assuming -1 in the absolute value expression, and selector SEL12 is a carry look-ahead circuit.
This circuit selects one of the partial quotient prediction circuits QP1, 3, QP2, and 31 according to the output signal of the CLA 521.
具体的には、桁上げ先見回路CLA521の出
力が‘1'(即ち、キヤリー有り)の場合には、部
分商予測回路QP1,31を選択し、該出力が‘
0'(即ち、キヤリー無し)の場合には部分商予測
回路QP2,3を選択するように機能する。 Specifically, when the output of the carry look ahead circuit CLA521 is '1' (that is, there is a carry), the partial quotient prediction circuit QP1,31 is selected and the output is '1' (that is, there is a carry).
In the case of 0' (ie, no carry), it functions to select partial quotient prediction circuits QP2 and QP3.
次に、通常のデコーダDEC11のデコード機
能の例を第3図に示し、本発明を実施するのに必
要な修飾機能付きの第1の復号回路MDEC11
1のデコード機能の例を第4図に示す。 Next, an example of the decoding function of the normal decoder DEC11 is shown in FIG.
An example of the decoding function of No. 1 is shown in FIG.
今、第1の加算器1ADDER1 51の出力デ
ータ〔即ち、PRi+mDSRの上位桁〕が正、負の
2つの場合について、本発明によつて部分商予測
信号mを出力する場合の動作例について、具体デ
ータを用いて説明する。 Now, we will specifically explain an example of the operation when outputting the partial quotient prediction signal m according to the present invention for two cases in which the output data of the first adder 1 ADDER1 51 [i.e., the upper digits of PRi+mDSR] is positive and negative. Explain using data.
例 1
第1の加算器1ADDER1 51の出力データ
が‘00100'の場合、該データの符号ビツトは‘0'
で(正)であるので、桁上げ先見回路CLA52
1からキヤリーがなければ、デコーダDEC11
の通常のデコード回路の出力〔第3図1で示す、
ライン4をオンとするデコード出力〕を部分商予
測回路QP2,3に入力して得られた部分商予測
信号を、該キヤリーが有ると、上記データは‘
00101'となることを予測して、修飾機能付きの第
1の復号回路MDEC111に、符号付きで‘
00100'が入力された時のデコード回路の出力〔第
4図2で示す、ライン5をオンとするデコード出
力〕を、部分商予測回路QP1,31に入力して
得られた部分商予測信号を、それぞれ桁上げ先見
回路CLA521からのキヤリーに基づいて、セ
レクタSEL12で選択するように制御することに
より、正しい部分商予測信号mを得ることができ
る。Example 1 If the output data of the first adder 1 ADDER1 51 is '00100', the sign bit of the data is '0'.
Since it is (positive), the carry look-ahead circuit CLA52
If there is no carry from 1, decoder DEC11
The output of the normal decoding circuit [shown in Fig. 3 1,
If there is a carry, the above data will be '
00101', the first decoding circuit MDEC111 with a modification function inputs ' with a sign.
The partial quotient prediction signal obtained by inputting the output of the decoding circuit when 00100' is input (the decoding output that turns on line 5 as shown in FIG. 4 2) into the partial quotient prediction circuit QP1, 31 is , a correct partial quotient prediction signal m can be obtained by controlling the selector SEL12 to select based on the carry from the carry look ahead circuit CLA521.
例 2
第1の加算器1ADDER1 51の出力データ
が‘11011'の場合、該データの符号ビツトは‘1'
で(負)であるので、特願昭−070353に開示され
ている論理に従つて、第1の加算器1ADDER1
51の出力の1の補数出力が第2の復号回路
DEC11、及び、第1の復号回路MDEC11に
入力され、その値によつて部分商予測信号mの絶
対値が出力される。Example 2 If the output data of the first adder 1 ADDER1 51 is '11011', the sign bit of the data is '1'.
(negative), so according to the logic disclosed in Japanese Patent Application No. 070353, the first adder 1ADDER1
The one's complement output of the output of 51 is the second decoding circuit.
The signal is input to the DEC11 and the first decoding circuit MDEC11, and the absolute value of the partial quotient prediction signal m is output based on the value.
従つて、この場合、桁上げ先見回路CLA52
1からのキヤリーがなければ、符号を除いたデー
タ‘1011'の1の補数(即ち、絶対値表現)は‘
0100'であるから、該補数出力に対するデコーダ
DEC11の通常のデコーダ回路の出力〔第3図
1で示す、ライン4をオンとするデコード出力〕
を部分商予測回路QP2,3に入力して得られる
部分商予測信号を、若し該キヤリーがあると、元
のデータは‘11100'となるので、その補数出力は
符号を除いて‘0011'となることを予測して、修
飾機能付きの第1の復号回路MDEC111に、
符号付きで‘10100'が入力された時のデコード回
路の出力〔第4図3で示す、ライン3をオンとす
るデコード出力〕を、部分商予測回路QP1,3
1に入力して得られる部分商予測信号を、それぞ
れ桁上げ先見回路CLA521からのキヤリーに
基づいて、セレクタSEL12で選択するように制
御することにより、正しい部分商予測信号mを得
ることができる。 Therefore, in this case, the carry look-ahead circuit CLA52
If there is no carry from 1, the 1's complement (i.e. absolute value representation) of the data '1011' without the sign is '
0100', the decoder for the complement output
Output of the normal decoder circuit of DEC11 [Decode output that turns on line 4, shown in Figure 3 1]
If there is a carry, the original data will be '11100', so the complement output will be '0011' excluding the sign. In anticipation of this, the first decoding circuit MDEC111 with a modification function is
The output of the decoding circuit when '10100' with a sign is input [the decoding output that turns on line 3 as shown in FIG.
A correct partial quotient prediction signal m can be obtained by controlling the selector SEL12 to select the partial quotient prediction signal obtained by inputting the partial quotient signal m into the signal m, based on the carry from the carry look-ahead circuit CLA521.
上記は、あくまでも、一実施例であつて、該第
1の加算器1ADDER1と、第2の加算器2
ADDER2とのビツト数を完全に分ける必要はな
く、例えば、第2の加算器2ADDER2は全ビツ
ト数で構成し、第1の加算器1ADDER1を、そ
の上位数ビツトで構成するようにしてもよいこと
はいうまでもないことである。この場合、該第1
の加算器1ADDER1側は、高速に、部分商miを
予測する必要から、該部分商miを予測するのに
必要最小限のビツト数とするのが効果的である。 The above is just one example, and the first adder 1ADDER1 and the second adder 2
It is not necessary to completely separate the number of bits from ADDER2; for example, the second adder 2 ADDER2 may be configured with the entire number of bits, and the first adder 1 ADDER1 may be configured with the higher number of bits. Yes, it goes without saying. In this case, the first
Since the adder 1 ADDER1 side needs to predict the partial quotient mi at high speed, it is effective to use the minimum number of bits necessary to predict the partial quotient mi.
このように、本発明においては、上記修飾機能
付きの第1の復号回路MDEC111が、原則と
して、加算器1ADDER1の符号ビツトが‘0'
(正)の時は、+1を想定したデコード信号を、該
符号ビツトが‘1'(負)の時は、−1を想定したデ
コード信号を作成するように構成されている所に
特徴がある。 In this way, in the present invention, the first decoding circuit MDEC111 with the above-mentioned modification function basically sets the sign bit of the adder 1ADDER1 to '0'.
The feature is that when the sign bit is '1' (positive), a decoded signal assuming +1 is created, and when the sign bit is '1' (negative), a decoded signal is created assuming -1. .
以上、詳細に説明したように、本発明の高基数
非回復型除算装置は、部分剰余レジスタPRと、
除数レジスタDSRの値から予測部分商PPQを求
める際に、
部分剰余レジスタPR、除数レジスタDSRの
上位数ビツトを参照することにより予測部分商
PPQが求められる。
As described above in detail, the high radix non-recovery division device of the present invention includes a partial remainder register PR,
When calculating the predicted partial quotient PPQ from the value of the divisor register DSR, the predicted partial quotient can be calculated by referring to the high-order bits of the partial remainder register PR and the divisor register DSR.
PPQ is required.
桁上げ信号の伝播は、桁数が大きくなると急
激に大となること。 The propagation of the carry signal increases rapidly as the number of digits increases.
の2点に着目して、
(1) 上記の上位数ビツトのみで、部分剰余の仮加
算を行い、該仮加算で得られた部分剰余の符号
を検出して、その検出された符号が負の時に
は、上記部分剰余の上位桁の補数を出力し、該
符号が正の時には、該部分剰余の上位桁をその
侭出力する補数発生器COMPと、該補数発生
器COMPの出力を、その侭復号する第2の復
号回路DECと、上記部分剰余の符号の正負に
より、上記復号の方式を制御できる修飾付きの
第1の復号回路MDECとに入力し、該第2と、
第1の2つの復号回路DEC,MDECの出力を、
それぞれ、桁上げがない場合と、桁上げがある
場合の2通りについて設けた部分商予測器QP
2,QP1に入力するように構成し、上記第1
の復号回路MDECにおいては、上記桁上げが
ある場合の復号を行う必要があるので、上記部
分剰余の符号が‘0'(正)の時は、更に、該桁
上げ信号により、該部分剰余が高々“1”だけ
大きくなることを予測して、+1を想定した復
号信号を生成し、該部分剰余の符号が‘1'(負)
の時にも、該桁上げ信号により、該部分剰余が
高々“1”だけ大きくなることを予測して、絶
対値で見て−1を想定した復号信号を生成する
ように構成し、
(2) それぞれの部分商予測器から得られた結果
と、桁上げ信号から、真の部分商予測信号m
(倍数発生器MULTに対する制御信号)を作成
するようにしたものであるので、当該高基数非
回復型除算装置の、1演算サイクルタイムの短
縮を図ることができる効果がある。Focusing on the following two points, (1) Perform provisional addition of the partial remainders using only the upper few bits above, detect the sign of the partial remainder obtained by the provisional addition, and confirm that the detected sign is negative. When , the complement of the upper digit of the partial remainder is output, and when the sign is positive, the complement generator COMP outputs the upper digit of the partial remainder. input to a second decoding circuit DEC to be decoded and a first decoding circuit MDEC with a modification capable of controlling the decoding method depending on the sign of the partial remainder;
The outputs of the first two decoding circuits DEC and MDEC are
Partial quotient predictor QP is provided for two cases, one without carry and one with carry.
2. Configure it to input to QP1, and
In the decoding circuit MDEC, it is necessary to perform decoding when there is the carry, so when the sign of the partial remainder is '0' (positive), the carry signal further decodes the partial remainder. By predicting that the partial remainder will increase by at most "1", a decoded signal assuming +1 is generated, and the sign of the partial remainder is '1' (negative).
Even when , it is configured to predict that the partial remainder will increase by at most "1" due to the carry signal, and to generate a decoded signal assuming -1 in terms of absolute value, (2) From the results obtained from each partial quotient predictor and the carry signal, the true partial quotient prediction signal m
(control signal for the multiple generator MULT), it is possible to reduce the one operation cycle time of the high radix non-recovery type division device.
第1図は本発明の一実施例をブロツク図で示し
た図、第2図は従来方式による高基数非回復型除
算装置の構成例をブロツク図で示した図、第3図
は通常のデコーダのデコード機能の例を示した
図、第4図は本発明を実施するのに必要な修飾機
能付き復号回路のデコード機能の例を示した図、
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MULT、3は部分商予測回路QP,
QP2、31は部分商予測回路QP1,4は部分剰
余レジスタPR、51は第1の加算器1
ADDER1,52は第2の加算器2ADDER2,5
21は桁上げ先見回路CLA,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QG,9は商レジスタQR,10は補数発生器
COMP,11は第2の復号回路DEC,111は
修飾機能付きの第1の復号回路MDEC,12は
セレクタSEL,mは部分商予測信号、mDSRは倍
数発生回路MULTの出力信号、をそれぞれ示す。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of a conventional high-radix non-recovery division device, and FIG. 3 is a block diagram of a conventional decoder. FIG. 4 is a diagram showing an example of the decoding function of a decoding circuit with a modification function necessary to implement the present invention.
It is. In the drawing, 1 is a divisor register DSR, 2 is a multiple generation circuit MULT, 3 is a partial quotient prediction circuit QP,
QP2, 31 are partial quotient prediction circuits QP1, 4 are partial remainder registers PR, 51 is the first adder 1
ADDER1, 52 is the second adder 2 ADDER2, 5
21 is a carry look ahead circuit CLA, 6 is a remainder register
RMD, 7 is remainder corrector RMDC, 8 is partial quotient generator QG, 9 is quotient register QR, 10 is complement generator
COMP, 11 is the second decoding circuit DEC, 111 is the first decoding circuit MDEC with a modification function, 12 is the selector SEL, m is the partial quotient prediction signal, and mDSR is the output signal of the multiple generator circuit MULT, respectively.
Claims (1)
数非回復型除算装置であつて、 部分剰余レジスタPRと、除数レジスタDSR
と、倍数発生回路MULTと、桁上げ先見回路
CLAを持つ第2の加算回路と、部分商予測器QP
と、部分商発生器QGと、剰余補正回路RMDC
と、 該部分剰余の符号を検出し、且つ、該部分剰余
の上位桁を出力する第1の加算回路と、該第1の
加算回路で検出された符号が負の時には、上記部
分剰余の上位桁の補数を出力し、該符号が正の時
には、該部分剰余の上位桁をその侭出力する補数
発生器COMPと、該補数発生器COMPの出力を
復号する第2の復号回路DECと、上記部分剰余
の符号の正負により、上記復号の方式を制御でき
る修飾付きの第1の復号回路MDECと、該第2
と、第1の2つの復号回路DEC,MDECの出力
を、それぞれ入力とする2つの部分商予測器QP
2,QP1の2つの出力から、上記桁上げ先見回
路CLAからの桁上げ信号の有無によつて、上記
倍数発生回路MULTへの制御信号mを選択する
選択回路SELとを備え、 上記第1の復号回路MDECにおいては、上記
部分剰余の符号が‘0'(正)の時は、+1を想定し
た復号信号を生成し、該部分剰余の符号が‘1'
(負)の時は、−1を想定した復号信号を生成する
ように構成し、 上記桁上げ先見回路CLAからの桁上げ信号が
ない時には、上記第2の複合回路DECの出力に
よる部分商予測器QP2の出力を選択し、 上記桁上げ先見回路CLAからの桁上げ信号が
ある時には、上記第1の複合回路MDECの出力
による部分商予測器QP1の出力を選択するよう
に構成したことを特徴とする高基数非回復型除算
装置。[Claims] 1. A high-radix non-recovery type division device that obtains a quotient of n bits in one cycle time, comprising a partial remainder register PR and a divisor register DSR.
, multiple generation circuit MULT, and carry look ahead circuit
Second adder circuit with CLA and partial quotient predictor QP
, partial quotient generator QG, and remainder correction circuit RMDC
and a first addition circuit that detects the sign of the partial remainder and outputs the upper digit of the partial remainder, and when the sign detected by the first addition circuit is negative, the upper digit of the partial remainder is output. a complement generator COMP that outputs a digit complement and, when the sign is positive, outputs the upper digit of the partial remainder; a second decoding circuit DEC that decodes the output of the complement generator COMP; a first decoding circuit MDEC with a modification capable of controlling the decoding method according to the sign of the partial remainder;
and two partial quotient predictors QP whose inputs are the outputs of the first two decoding circuits DEC and MDEC, respectively.
2. A selection circuit SEL that selects a control signal m to be sent to the multiple generation circuit MULT from the two outputs of QP1 depending on the presence or absence of a carry signal from the carry look-ahead circuit CLA; In the decoding circuit MDEC, when the sign of the partial remainder is '0' (positive), a decoded signal assuming +1 is generated, and the sign of the partial remainder is '1'.
(negative), it is configured to generate a decoded signal assuming -1, and when there is no carry signal from the carry look ahead circuit CLA, partial quotient prediction is performed using the output of the second composite circuit DEC. When there is a carry signal from the carry look ahead circuit CLA, the output of the partial quotient predictor QP1 based on the output of the first composite circuit MDEC is selected. A high-radix nonrecovery divider with
Priority Applications (9)
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|---|---|---|---|
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| US06/719,014 US4722069A (en) | 1984-04-09 | 1985-04-02 | Nonrestoring divider |
| AU40738/85A AU553078B2 (en) | 1984-04-09 | 1985-04-02 | Nonrestoring divider |
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| EP85302455A EP0158530B1 (en) | 1984-04-09 | 1985-04-04 | Nonrestoring divider |
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|---|---|---|---|
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Family Cites Families (2)
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1984
- 1984-06-22 JP JP59128610A patent/JPS617939A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS617939A (en) | 1986-01-14 |
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