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JPH0769785B2 - Divider - Google Patents
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JPH0769785B2 - Divider - Google Patents

Divider

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JPH0769785B2
JPH0769785B2 JP62319442A JP31944287A JPH0769785B2 JP H0769785 B2 JPH0769785 B2 JP H0769785B2 JP 62319442 A JP62319442 A JP 62319442A JP 31944287 A JP31944287 A JP 31944287A JP H0769785 B2 JPH0769785 B2 JP H0769785B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高精度で高速の割算を実行する除算装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a division device for performing division with high accuracy and high speed.

従来の技術 四則演算のなかでも除算は、演算時間が長くかかりしか
も単純なアルゴリズムを使う場合除数と被除数(または
部分剰余)との大きさを比較しそれによって次の演算の
種類を決定するような逐時処理をともなうため乗算のよ
うに並列動作回路数を増して演算時間を短縮することも
困難であった。そこで従来より改良された除算法として
収束型除算法が提案されている。これは高速の乗算器と
加減算器を使うものである。
2. Description of the Related Art Among the four arithmetic operations, division takes a long operation time, and when a simple algorithm is used, the size of the divisor and the dividend (or partial remainder) is compared, and the type of the next operation is determined by the comparison. It is also difficult to increase the number of parallel operation circuits and shorten the operation time as in the case of multiplication because of the time-consuming processing. Therefore, a convergent division method has been proposed as an improved division method. This uses a high speed multiplier and adder / subtractor.

この説明を簡単にするため2進法で表現された数値系の
演算で除数,被除数ともに正規化されている場合(浮動
小数点表現の場合の仮数部はこれに該当する)を考え
る。
To simplify this explanation, consider a case in which both the divisor and the dividend are normalized by a numerical system operation expressed in a binary system (the mantissa part in the case of the floating point expression corresponds to this).

この場合、除数(D)は0.1×××…×(有効桁数N
桁,××は0または1の数列)で D=1−D1とするとD1は0.1よりも小さい数となる(D1
=0.1の場合、D=0.1となり商は被除数を2倍するだけ
でよくこれは2進数の場合1桁(1ビット)左シフト操
作なので本格的な割算を実行する必要がなく、この場合
は除外しても一般性を失なわない)。
In this case, the divisor (D) is 0.1 ××× ... × (the number of significant digits N
Digit, XX is a sequence of 0 or 1) If D = 1-D 1 , D 1 becomes a number smaller than 0.1 (D 1
= 0.1, D = 0.1 and the quotient only needs to double the dividend. This is a 1-digit (1-bit) left shift operation in the case of binary numbers, so there is no need to perform full-scale division. In this case, Does not lose generality even if excluded).

割算A÷Dは次のように数式変換ができる。The division A / D can be converted into a mathematical formula as follows.

数値系の有効桁数NがN=52の場合(倍精度の浮動小数
点表現形式の場合48N52が多い)D1 64は有効桁数の
範囲を超えて小さい数になっているため実質的に0と同
一であり結局下記のような近似式が成り立つ。
When the number of significant digits N in the numerical system is N = 52 (48N52 is large in the case of the double-precision floating point representation format), D 1 64 is a number that is too small to exceed the range of significant digits and is practically 0. And the following approximate expression holds after all.

従ってD1の2nベキ乗の計算と各々と1との加算、各項6
回の乗算を実行することで割算が実行できる。ここで を2乗することで求められるし、 の計算はただ の最上位桁(元々は という形をしており最上位は0であるが)を1するだけ
でよいので演算時間は実質的に不要であることを考慮す
れば、D1を求めるための減算が1回と11回の乗算で割算
が可能である。非常に高速な乗算器を使うと、これらの
演算時間の総和は1〜2μ秒程度になり、比較的高速な
除算器が得られていた。
Therefore, the calculation of D 1 to the power of 2n and the addition of 1 and each, each term 6
Division can be performed by executing multiplication times. here Is calculated by squaring, The calculation of The most significant digit of (originally Considering that the calculation time is virtually unnecessary, since it takes the form of 1) and the top is 0), the subtraction for obtaining D 1 is 1 and 11 times. It is possible to divide by multiplication. When a very high-speed multiplier is used, the sum of these operation times is about 1 to 2 μsec, and a relatively high-speed divider has been obtained.

発明が解決しようとする問題点 従来の収束型除算は回路規模は乗算器と減算器と制御回
路があればよく比較的小さくて済むが乗算回数が多いた
めどうしても非常に高速な割算器が作りにくかった。
INVENTION AND SUMMARY problems conventional convergence division circuit scale multiplier a subtractor and a control circuit is inevitably very make fast divider for comparably small requires but the number of multiplications is greater if It was difficult.

割算専用に大規模な回路を設けて非常に高速な除算を実
行する方法も知られてはいるが、通常の演算装置は四則
演算全てを実行する割合が多く、乗算機能や加減算機能
とともに除算機能をもたせている。即ち乗算器や加減算
器が近くに存在するので、これらの演算機能をうまく利
用すれば回路規模は大きくならずに除算が実行できる。
Although there is also known a method of executing a very high-speed division by providing a large-scale circuit exclusively for division, a normal arithmetic unit has a large proportion of executing all four arithmetic operations, and the division is performed together with the multiplication function and the addition / subtraction function. It has a function. That is, since the multiplier and the adder / subtractor are located near each other, if these arithmetic functions are used effectively, the division can be executed without increasing the circuit scale.

従って収束型除算のアルゴリズムに似た方法で乗算回数
がもっと少なくて済む方法が必要となる。
Therefore, a method that requires a smaller number of multiplications by using a method similar to the convergent division algorithm is required.

本発明は、かかる点に鑑みより高速でコンパクトな除算
装置を提供することをその目的としている。
In view of such a point, the present invention has an object to provide a faster and more compact division device.

問題点を解決するための手段 本発明は、基数R(R進数)、有効桁数N桁の正規化さ
れた数値系で、除数(D)の上位M桁(D0)(ただし0
<M<N)のうち少なくとも最上位桁は零でない(R−
1)・RM-1個の数値各々に対応した値の逆数を格納する
逆数テーブルと、この逆数テーブルを前記上位M桁の数
値でアクセスした時に対応する前記逆数を出力する出力
手段と、この出力手段からの出力と被除数と前記除数の
下位(N−M)桁の値を入力とする高速収束型除算部と
を備え、 (1)この高速収束型除算部は、少なくとも(N−M+
1)桁の減算を実行する減算回路と、N桁の乗算を実行
する乗算回路と、この乗算結果を一旦格納し最上位桁を
1にして出力するレジスタ回路とを含み、被除数(A)
に対する除算A/Dを近似式 A/DA・B・{1+E・(1+E・(…E・(1+
E)))}…… (4) 但し、Bは逆数テーブル出力値、E=(減算回路出力
値)・B を使って実行することを特徴とする除算装置、または (2)この高速収束型除算部は少なくとも、N桁の乗算
を実行する乗算回路と、N桁の減算を実行する減算回路
と、入力値の2乗および4乗を各々実行する2乗回路、
4乗回路と、この累乗結果を一旦格納し最上位桁を1に
して出力するレジスタ回路とを含み、被除数(A)に対
する除算A/Dを近似式 A/DA・B・(1−E)・(1+E2)・(1+E4)…
… (5) 但し、Bは逆数テーブル出力値、E=(D1/D0)・B を使って実行することを特徴とする除算装置、または (3)この高速収束型除算部は、少なくとも(N−M+
1)桁の減算を実行する減算回路と、N桁の2入力数値
の乗算を実行する乗算回路と、この乗算結果を一旦格納
し最上位桁を1にして出力するレジスタ回路と、入力値
の2乗および4乗を各々実行する2乗回路、4乗回路
と、この累乗結果を一旦格納し最上位桁を1にして出力
するレジスタ回路とを含み、被除数(A)に対する除算
A/Dを近似式 A/DA・B・(1+E)・(1+E2)・(1+E4)…
… (6) 但し、B=逆数テーブル出力値、E=(減算回路出力
値)・B を使って実行することを特徴とする除算装置である。
Means for Solving the Problems The present invention is a normalized numerical system having a radix R (R-adic number) and N significant digits, and the upper M digits (D 0 ) of the divisor (D) (however, 0).
At least the most significant digit of <M <N) is not zero (R-
1) · Reciprocal table storing the reciprocal of the value corresponding to each of the R M-1 numerical values, and output means for outputting the corresponding reciprocal when the reciprocal table is accessed by the numerical value of the upper M digits, An output from the output means, a dividend, and a high-speed convergence type division unit which inputs the value of the lower (N−M) digits of the divisor are provided. (1) The high-speed convergence type division unit is at least (N−M +
1) It includes a subtraction circuit for performing subtraction of digits, a multiplication circuit for performing multiplication of N digits, and a register circuit for temporarily storing the multiplication result and outputting the most significant digit as 1, and the dividend (A)
The division A / D for is approximated by A / DA ・ B ・ {1 + E ・ (1 + E ・ (... E ・ (1+
E)))} (4) However, B is a reciprocal table output value, a division device characterized by executing E = (subtraction circuit output value) · B, or (2) this high-speed convergence type The division unit includes at least a multiplication circuit that performs N-digit multiplication, a subtraction circuit that performs N-digit subtraction, and a squaring circuit that respectively squares and squares an input value,
Includes a quadratic circuit and a register circuit that temporarily stores the exponentiation result and outputs the most significant digit as 1. The division A / D for the dividend (A) is approximated by A / DA ・ B ・ (1-E)・ (1 + E 2 ) ・ (1 + E 4 ) ...
(5) However, B is a reciprocal table output value, a division device characterized by executing using E = (D 1 / D 0 ) · B, or (3) This high-speed convergent division unit is at least (N-M +
1) A subtraction circuit that performs digit subtraction, a multiplication circuit that performs multiplication of N digit 2-input numerical values, a register circuit that temporarily stores the multiplication result and outputs the most significant digit as 1, and an input value A division circuit for the dividend (A), which includes a squaring circuit for executing squaring and squaring of the fourth power, and a register circuit for temporarily storing the exponentiation result and outputting the most significant digit as 1.
Approximate A / D to A / DA ・ B ・ (1 + E) ・ (1 + E 2 ) ・ (1 + E 4 ) ...
(6) However, the division device is characterized in that B = reciprocal table output value and E = (subtraction circuit output value) · B.

作用 除数(D)の上位M桁(D0)に対応した値の逆数をあら
かじめ逆数テーブルに格納し、この値と除数(D)の下
位(N−M)桁の値とを用い、上記近似式(4)、
(5)、(6)の計算を実行し、その過程で特殊なレジ
スタで加算時間を省略したり、2乗や4乗の専用回路に
よる累積演算と乗算の並行処理を行うことにより、コン
パクトで高速な除算を可能とするものである。
The reciprocal of the value corresponding to the upper M digits (D 0 ) of the divisor (D) is stored in advance in the reciprocal table, and this value and the value of the lower (NM) digit of the divisor (D) are used to approximate the above Formula (4),
By executing the calculations of (5) and (6), omitting the addition time with a special register in the process, and performing parallel processing of cumulative calculation and multiplication by dedicated circuits for squaring and quadratic, a compact size is achieved. It enables high-speed division.

実施例 まず、本発明の実施例に共通する考え方を示す構成例を
説明する。除算の近似式として(1)、(2)の代わり
に、さらに高速な除算を実行するため、次の近似式
((3)を用いる。
Embodiment First, a configuration example showing a concept common to the embodiments of the present invention will be described. Instead of (1) and (2) as an approximate expression for division, the following approximate expression ((3) is used to perform even faster division.

式中D0としては一例として有効桁数Nのうち、上位M桁
だけが除数Dと同一で、下位(N−M)桁は全て零であ
るものを1次近似値として選び、この近似値に対して逆
数テーブルを用意している。具体的なD0に対する(1/
D0)を出力する手段、乗算手段、1からある微小数を引
いて差を求める減算手段および、各演算の実行を制御す
る制御手段によって構成するものである。尚、この逆数
テーブルのためのD0の下位(N−M)桁は特に全て零で
ある必要は必ずしもない。
As an example of D 0 in the formula, only the upper M digits of the number of significant digits N are the same as the divisor D, and the lower (N−M) digits are all zero. An inverse table is prepared for. (1 / for specific D 0
D 0 ) is output, the multiplication means, subtraction means for subtracting a small number from 1 to obtain a difference, and control means for controlling execution of each operation. The lower (N−M) digits of D 0 for this reciprocal table do not necessarily have to be all zero.

この逆数テーブルとその出力手段として読み出し専用メ
モリ(ROM)1を用い、高速収束型除算器10が乗算器12
および減算器13を備えた構成の一例を第1図に示す。
This reciprocal table and a read-only memory (ROM) 1 as its output means are used.
FIG. 1 shows an example of the configuration including the subtractor 13 and the subtractor 13.

数値例として有効桁数52で2進表示の例を考え、D0とし
ては上位例えば12桁(最上位は1)をとる。従ってD0
候補としては、211個(2048)存在するので、ROM1の規
模は2048語×52ビット(約100kビット)となる。通常こ
の程度のROM1のアクセス時間は52ビットの乗算時間の約
1/2程度である。この場合の動作は次のようになる。R
OM1をD0によってアクセス(即ち、D0に対応するMビッ
トの番地に格納されているデータを読み出す)すると、
D0の逆数1/D0が出力される。これと除数の残留下位ビ
ット(N−M)との積D1/D0を乗算器12で求める。
(1−D1/D0)を減算器13を用いて計算(演算時間は乗
算の1/2以下)。積(D1/D0)・(1−D1/D0)を乗算
器12で求める,この操作をくり返し最后にAと1/
D0を掛けて、(3)式の計算を完了するには、各演算お
よび処理を次の回数だけ実行することになる。
As an example of the numerical value, consider an example in which the number of significant digits is 52 and is displayed in binary, and as D 0, for example, upper 12 digits (the highest digit is 1) is taken. Candidates for D 0 Therefore, since 2 11 (2048) present a scale of ROM1 becomes 2048 words × 52 bits (about 100k bits). Usually, the access time of ROM1 of this level is about 52 times of the multiplication time.
It is about 1/2. The operation in this case is as follows. R
When OM1 is accessed by D 0 (that is, the data stored in the M-bit address corresponding to D 0 is read),
The reciprocal of D 0 , 1 / D 0, is output. The product D 1 / D 0 of this and the remaining low-order bit (NM) of the divisor is obtained by the multiplier 12.
Calculate (1-D 1 / D 0 ) using the subtractor 13 (calculation time is 1/2 or less of multiplication). The product (D 1 / D 0 ) · (1-D 1 / D 0 ) is calculated by the multiplier 12, and this operation is repeated until A and 1 /
To complete the calculation of equation (3) by multiplying by D 0 , each operation and process is executed the following number of times.

52桁乗算:6回 52桁減算:4回(乗算2回相当) ROM読み出し:1回(乗算0.5回相当) 演算回数を全て乗算に換算すると、8.5回相当になる。52-digit multiplication: 6 times 52-digit subtraction: 4 times (equivalent to 2 multiplications) ROM read: 1 time (equivalent to 0.5 multiplications) If all the operation times are converted to multiplication, it will be equivalent to 8.5 times.

制御手段14はこれらの一連の演算処理の実行を制御する
部分である。
The control means 14 is a part that controls the execution of these series of arithmetic processes.

以上が本発明の共通の考え方を示す構成であり、次に本
発明の第1の実施例を示す。本発明では従来の近似式
(1),(2),あるいは(3)の代わりに次の近似式
(4)を用いる。この場合の構成図を第2図に示す。
The above is the configuration showing the common idea of the present invention, and the first embodiment of the present invention will be described next. In the present invention, the following approximate expression (4) is used instead of the conventional approximate expression (1), (2), or (3). A configuration diagram in this case is shown in FIG.

ここでD0は先の実施例と同様に除数Dの上位M桁が同一
で下位(N−M)桁は全て零であるようなDの第0次近
似値である。即ち、D,D0,D1は下記のようになる。
Here, D 0 is the 0th-order approximation value of D such that the upper M digits of the divisor D are the same and the lower (N−M) digits are all zero, as in the previous embodiment. That is, D, D 0 and D 1 are as follows.

D=〔dNdN-1……dN-M+1・dN-M……d2d1〕 D0=〔dNdN-1……dN-M+10……00〕 D1=〔00……0dN-M……d2d1〕 一方dは下記のように上位からM桁目のみ1で他が零で
ある数値にとる。
D = [d N d N-1 …… d N-M + 1・ d NM …… d 2 d 1 ] D 0 = [d N d N-1 …… d N-M + 1 0 …… 00] D 1 = [00 ... 0d NM ... d 2 d 1 ] On the other hand, d is a numerical value such that only the Mth digit from the higher order is 1 and the others are zero, as shown below.

d=〔00……10……00〕 即ちこの場合のDの第0次近似値D0+dは下位(N−
M)を切り上げたものを採用する。
d = [00 ... 10 ... 00] That is, the 0th order approximation value D 0 + d of D in this case is lower (N−
Use the one that rounds up M).

この場合逆数ROM21のデータはD0でアクセスすると1/(D
0+d)のデータが読み出されるようにデータをセット
しておく。最初に(d−D1)という減算を1回実行しな
ければならないが、その後の の1と微小数の加算は単に最上位に1をセットすればよ
いだけなので実質的に演算時間が不要である。この場合
の演算処理回数は下記のようになる。
Data in this case the reciprocal ROM21 accesses in D 0 when 1 / (D
Data is set so that the data of 0 + d) is read. First, the subtraction (d−D 1 ) must be executed once, but 1 is added to the minute number by simply setting 1 to the highest level, so that the calculation time is substantially unnecessary. The number of times of arithmetic processing in this case is as follows.

52桁乗算 6回 52桁減算 1回(乗算0.5回相当ただしROMアクセス時
間にかくれるので実質演算時間不要) ROM読み出し1回(乗算0.5回相当) 演算回数を全て乗算に換算すると6.5回相当になる。
52 digit multiplication 6 times 52 digit subtraction 1 time (corresponding to 0.5 multiplication, but it does not need actual calculation time because it affects ROM access time) ROM read 1 time (corresponding to 0.5 multiplication) Converting all calculation times into multiplication, equivalent to 6.5 times Become.

他の実施例の構成図を第3図に示す。これは近似式
(3)を更に変更した下記の近似式(5)に基づいたも
のである。
A block diagram of another embodiment is shown in FIG. This is based on the following approximate expression (5) obtained by further modifying the approximate expression (3).

A/DA・(1/D0)−(1−D1/D0)・(1+(D1/D0
)・(1+(D1/D0)…… (5) この場合、2乗器,4乗器も別途用意する(但し、2乗器
35は実質的に精度28桁(52−12×2)(ビット)の乗算
器、4乗算器36は精度4桁(52−12×4)のROMで構成
すれば充分である)この場合の動作は 逆数ROM31で(1/D0)を読み出す。
A / DA ・ (1 / D 0 )-(1-D 1 / D 0 ) ・ (1+ (D 1 / D 0 )
2 ) ・ (1+ (D 1 / D 0 ) 4 ) …… (5) In this case, a squarer and a squarer are also prepared separately (however, squarer
In this case, 35 is a multiplier with a precision of 28 digits (52-12 × 2) (bits), and 4 multiplier 36 is a ROM with a precision of 4 digits (52-12 × 4). The operation reads (1 / D 0 ) from the reciprocal ROM 31.

乗算器32でD1*(1/D0)を計算する。The multiplier 32 calculates D 1 * (1 / D 0 ).

乗算器32でA*(1/D0)を計算する。The multiplier 32 calculates A * (1 / D 0 ).

2乗器35,4乗器36で(D1/D02,(D1/D0を計算,
減算器33で1−D1/D0を計算する。
Calculate (D 1 / D 0 ) 2 , (D 1 / D 0 ) 4 with the squarer 35 and the squarer 36,
The subtracter 33 calculates 1-D 1 / D 0 .

乗算器32で を計算する。In the multiplier 32 To calculate.

は演算時間不要〕 乗算器32で を計算する。 Does not require calculation time] To calculate.

乗算器32で を計算する。In the multiplier 32 To calculate.

各演算回路は 30〜52桁乗算 6回 52減算 1回(ただし、乗算時間にかくれるので
実質0) ROMアクセス 1回(乗算0.5回相当) つまり全体の演算は乗算6.5相当となる。
Each arithmetic circuit has 30 to 52 digits multiplication 6 times 52 subtraction 1 time (however, it is 0 because it depends on the multiplication time) ROM access 1 time (corresponding to 0.5 times of multiplication) That is, the total calculation becomes 6.5 times of multiplication.

この場合2乗器35用の乗算器は52桁の乗算器32を使用し
てもよい。
In this case, the multiplier for the squarer 35 may use the 52-digit multiplier 32.

また他の実施例の構成図を第4図に示す。この構成は次
の近似式(6)に基づいている。
A block diagram of another embodiment is shown in FIG. This configuration is based on the following approximate expression (6).

この場合の動作としては、 逆数ROM41を使って(1/D0+d)を計算,減算器43で
d−D1を計算する。
In this case, the reciprocal ROM 41 is used to calculate (1 / D 0 + d), and the subtractor 43 calculates d−D 1 .

乗算器42で(d−D1)*(1/D0+d)を計算する。The multiplier 42 calculates (d−D 1 ) * (1 / D 0 + d).

乗算器42でA*(1/D1+d)を計算する。The multiplier 42 calculates A * (1 / D 1 + d).

2乗算器45,4乗算器46で を計算する。2 multiplier 45, 4 multiplier 46 To calculate.

乗算器42で を計算する。In the multiplier 42 To calculate.

乗算器42で を計算する。In the multiplier 42 To calculate.

乗算器42で を計算する。In the multiplier 42 To calculate.

即ちこの場合も演算回数は乗算相当で6.5となる。That is, also in this case, the number of calculations is 6.5, which is equivalent to multiplication.

発明の効果 実施例の説明から明らかなとうり、本発明によれば乗算
を含めて、商を求めるために実行すべき全演算の実行回
数(即ち実行時間)が大幅に減っており、従来の除算装
置にROMを1個加えることでより高速な除算が行なえる
ことがわかる。また、第3図,第4図に対応する実施例
では、2乗器,4乗器が更に必要となるが、この場合何れ
も〜までの前後の演算オペランドは独立であるの
で、乗算器が2段のパイプライン構成になっていると、
各乗算実行時間が等価的に半分になる。よって除算実行
時間は 乗算0.5回相当 〜乗算0.5回相当 〜乗算1回相当 全体で乗算4.5回相当と更に高速にすることができる。
EFFECTS OF THE INVENTION As is apparent from the description of the embodiments, according to the present invention, the number of executions (that is, the execution time) of all the operations including the multiplication to be performed to obtain the quotient is significantly reduced. It can be seen that a faster division can be performed by adding one ROM to the division device. Further, in the embodiment corresponding to FIGS. 3 and 4, a squarer and a squarer are further required. In this case, however, the operation operands before and after are independent, so that the multiplier is With a two-stage pipeline configuration,
Each multiplication execution time is halved equivalently. Therefore, the division execution time can be further shortened to 0.5 times equivalent to 0.5 times equivalent to 1 times equivalent to 4.5 times as a whole.

従来の収束型が乗算11回、減算1回即ち、乗算11.5回相
当だったのに対して、本発明に示した若干の素子、回路
の追加で演算時間が1.5〜2.5倍改善される。
Whereas the conventional convergence type is equivalent to 11 times of multiplication and 1 time of subtraction, that is, 11.5 times of multiplication, the operation time is improved by 1.5 to 2.5 times by adding some elements and circuits shown in the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の実施例に共通する考え方を示す除算装
置の構成図、第2図は本発明の第1の実施例の構成図、
第3図は本発明の第2の実施例の構成図、第4図は本発
明の第3の実施例の構成図である。 10……高速収束型除算器、11……ROM、14……制御手
段。
FIG. 1 is a block diagram of a dividing device showing the concept common to the embodiments of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of the first embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a block diagram of the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram of the third embodiment of the present invention. 10 …… High-speed convergence type divider, 11 …… ROM, 14 …… Control means.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基数R(R進数)、有効桁数N桁の正規化
された数値系で、除数(D)の上位M桁(但し、0<M
<N)のうち少なくとも最上位桁は零でない(R−1)
・RM-1個の数値{D0}各々に対応した値(D0+d)(但
し、dは最上位のみが1で、他の桁は0のN−M+1桁
のR進数)の逆数を格納する逆数テーブルと、この逆数
テーブルを前記上位M桁の数値でアクセスした時に対応
する前記逆数を出力する出力手段と、この出力手段から
の出力と被除数と前記除数の下位(N−M)桁の値
(D1)を入力とする高速収束型除算部とを備え、 この高速収束型除算部は少なくとも、dを被減数入力と
しD1を減数入力として減算(d−D1)を実行する減算回
路と、N桁の2入力数値の乗算を実行する乗算回路と、
この乗算結果を一旦格納し最上位桁を1にして出力する
レジスタ回路とを含み、被除数(A)に対する除算A/D
を近似式 A/DA・B・{1+E・(1+E・(1+E・(…E
・(1+E))))} 但し、B=1/(D0+d)、E=(d−D1)/(D0+d) を使って実行することを特徴とする除算装置。
1. A normalized numerical system having a radix R (R-adic number) and N significant digits, in which the upper M digits of the divisor (D) (where 0 <M
At least the most significant digit of <N) is not zero (R-1)
· The reciprocal of the value (D 0 + d) corresponding to each of the R M-1 numerical values {D 0 } (where d is only the highest digit is 1 and the other digits are N−M + 1 digits of R) A reciprocal table for storing the reciprocal table, an output means for outputting the reciprocal corresponding to the reciprocal table accessed by the numerical value of the upper M digits, an output from the output means, a dividend, and a lower order of the divisor (NM). A high-speed convergent division unit that receives a digit value (D 1 ) as an input, and this high-speed convergence division unit executes subtraction (d−D 1 ) using at least d as a minuend input and D 1 as a subtraction input. A subtraction circuit and a multiplication circuit for performing multiplication of N digit 2-input numerical values;
A register circuit that temporarily stores the result of this multiplication and outputs with the most significant digit set to 1, and divides the dividend (A) by A / D
Is an approximate expression A / DA ・ B ・ {1 + E ・ (1 + E ・ (1 + E ・ (... E
· (1 + E))) )} where, B = 1 / (D 0 + d), E = (d-D 1) / (D 0 + d) dividing apparatus characterized by executing with the.
【請求項2】基数R(R進数)、有効桁数N桁の正規化
された数値系で、除数(D)の上位M桁(但し、0<M
<N)のうち少なくとも最上位桁は零でない(R−1)
・RM-1個の数値{D0}各々に対応した値(D0)の逆数を
格納する逆数テーブルと、この逆数テーブルを前記上位
M桁の数値でアクセスした時に対応する前記逆数を出力
する出力手段と、この出力手段からの出力と被除数と前
記除数の下位(N−M)桁の値(D1)を入力とする高速
収束型除算部とを備え、 この高速収束型除算部は少なくとも、1を被減数入力と
し乗算結果(D1・(1/D0))を減数入力として減算(1
−D1/D0)を実行する減算回路と、N桁の2入力数値の
乗算を実行する乗算回路と、入力値の2乗および4乗を
各々実行する2乗回路、4乗回路と、この累乗結果を一
旦格納し最上位桁を1にして出力するレジスタ回路とを
含み、被除数(A)に対する除算A/Dを近似式 A/DA・B・(1−E)・(1+E2)・(1+E4) 但し、B=1/D0、E=D1/D0 を使って実行することを特徴とする除算装置。
2. A normalized numerical system having a radix R (R-adic number) and N significant digits, in which the upper M digits of the divisor (D) (where 0 <M
At least the most significant digit of <N) is not zero (R-1)
.R M-1 reciprocal table for storing the reciprocal of the value (D 0 ) corresponding to each numerical value {D 0 }, and outputting the reciprocal corresponding when the reciprocal table is accessed by the upper M digits And a high-speed convergence type division unit which inputs the output from this output unit, the dividend and the value (D 1 ) of the lower (N−M) digits of the divisor. At least 1 is used as the minuend input and the multiplication result (D 1 · (1 / D 0 )) is subtracted as the subtraction input (1
-D 1 / D 0 ), a subtraction circuit for executing N-digit 2-input numerical value multiplication, a squaring circuit for respectively squaring and squaring of an input value, and a squaring circuit, A register circuit that temporarily stores this exponentiation result and outputs with the most significant digit set to 1 is used to calculate the division A / D for the dividend (A) as an approximate expression A / DA ・ B ・ (1-E) ・ (1 + E 2 ) (1 + E 4 ) However, a division device characterized by executing using B = 1 / D 0 and E = D 1 / D 0 .
【請求項3】基数R(R進数)、有効桁数N桁の正規化
された数値系で、除数(D)の上位M桁(但し、0<M
<N)のうち少なくとも最上位桁は零でない(R−1)
・RM-1個の数値{D0}各々に対応した値(D0+d)(但
し、dは最上位のみが1で、他の桁は0のN−M+1桁
のR進数)の逆数を格納する逆数テーブルと、この逆数
テーブルを前記上位M桁の数値でアクセスした時に対応
する前記逆数を出力する出力手段と、この出力手段から
の出力と被除数と前記除数の下位(N−M)桁の値
(D1)を入力とする高速収束型除算部とを備え、 この高速収束型除算部は少なくとも、dを被減数入力と
しD1を減数入力として減算(d−D1)を実行する減算回
路と、N桁の2入力数値の乗算を実行する乗算回路と、
この乗算結果を一旦格納し最上位桁を1にして出力する
レジスタ回路と、入力値の2乗および4乗を各々実行す
る2乗回路、4乗回路と、この累乗結果を一旦格納し最
上位桁を1にして出力するレジスタ回路とを含み、被除
数(A)に対する除算A/Dを近似式 A/DA・B・(1+E)・(1+E2)・(1+E4) 但し、B=1/(D0+d)、E=(d−D1)/(D0+d) を使って実行することを特徴とする除算装置。
3. A normalized numerical system having a radix R (R base number) and N significant digits, in which the upper M digits of divisor (D) (where 0 <M
At least the most significant digit of <N) is not zero (R-1)
· The reciprocal of the value (D 0 + d) corresponding to each of the R M-1 numerical values {D 0 } (where d is only the highest digit is 1 and the other digits are N−M + 1 digits of R) A reciprocal table for storing the reciprocal table, an output means for outputting the reciprocal corresponding to the reciprocal table accessed by the numerical value of the upper M digits, an output from the output means, a dividend, and a lower order of the divisor (NM). A high-speed convergent division unit that receives a digit value (D 1 ) as an input, and this high-speed convergence division unit executes subtraction (d−D 1 ) using at least d as a minuend input and D 1 as a subtraction input. A subtraction circuit and a multiplication circuit for performing multiplication of N digit 2-input numerical values;
A register circuit that temporarily stores this multiplication result and outputs the most significant digit of 1 and a squaring circuit and a squaring circuit that respectively execute the square and the fourth power of the input value; Includes a register circuit that outputs 1 digit, and divides A / D with respect to the dividend (A) by an approximate expression A / DA ・ B ・ (1 + E) ・ (1 + E 2 ) ・ (1 + E 4 ) A division device characterized by executing using (D 0 + d) and E = (d−D 1 ) / (D 0 + d).
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