Специализированный процессор для умножения мантисс двух чисел с плавающей запятой, страница 2

Процесс происходит до тех пор пока не будет использован в умножении последний (самый младший) разряд множителя. Сумма всех частичных произведе-ний (с учетом сдвигов по разрядной сетке) даст окончательное произведение мантисс.

Для иллюстрации данного алгоритма можно привести пример умножения двух чисел с привязкой к разрядной сетке. Для удобства пример будет приведен в деся-тичной системе счисления.

Пусть необходимо умножить число Y=13721 на число X=49131 (знак произведения вычисляется отдельно, поэтому один разряд у сомножителей отсутствует). В таблице 1 моделируется разрядная сетка с частичными произведе-ниями в ней.

Таблица1.Пример умножения с привязкой к разрядной сетке

5	4	3	2	1	0	примечание
				0	4	4х1(не сдвигается)
			0	8		4х2(сдвигается на 1 разряд)
		2	8			4х7(сдвигается на 2 разряда)
	1	2				4х3(сдвигается на 3 разряда)
0	4					4х1(сдвигается на 4 разряда)
				1	8	9х2(не сдвигается)
			6	3		9х7(сдвигается на 1 разряд)
		2	7			9х3(сдвигается на 2 разряда)
	0	9				9х1(сдвигается на 3 разряда)
				0	7	1х7(не сдвигается)
			0	3		1х3(сдвигается на 1 разряд)
		0	1			1х1(сдвигается на 2 разряда)
				0	9	3х3(сдвигается на 3 разряда)
			0	3		3х1(сдвигается на 3 разряда)
				0	1	1х1(не сдвигается)
0	6	7	4	1	0	←результатат

4.Проектирование функциональной схемы.

4.1.Регистровая блок-схема алгоритма.

 

CTI=4

 

 

Рис.1.Регистровая блок-схема алгоритма.

4.2.Описание функциональной схемы.

Функциональная схема строится на основе регистровой блок-схемы. Функциональная схема состоит из операционного и управляющего автомата.

Операционный автомат включает в себя следующие узлы:

–  Регистры содержащие операнды: RGX, RGY;

–  ПЗУ хранящую таблицу умножения шестнадцатиричных чисел (частичные произведения): ROM1;

–  регистр моделирующий разрядную сетку (сдвиги частичных произведений):

RGZ;

–  сумматор для суммирования частичных произведений: SM1;

–  регистр для накопления суммы частичных произведений: RGCM;

–  счетчик разрядов множителя: CT2I;

–  счетчик разрядов множимого: CT2J;

–  счетчик сдвигов: CT2K;

–  компаратор для сравнения с 4 CT2I;

–  компаратор для сравнения с 4 CT2K;

–  сумматор для сложения содержимого счетчиков CT2I и CT2J: SM2;

–  логический элемент «исключающее ИЛИ» для формирования знака результата;

–  регистр результата: RGCM1.

Особенностью операционного автомата является загрузка операндов: в регистр

RGX заносится множитель без знкака (так как в RGX требуется циклический сдвиг а знак не должен учавствовать в вычислениях), а в RGY заносится множимое и знаки обоих сомножителей.

Управляющий автомат состоит из :

–  ПЗУ управляющих слов (выдающее в операционный автомат сигналы записи данных в регистры, счетчики, сигналы сдвигов и т.д.): ROM2;

–  регистр управляющих слов: RG;

–  счетчик адресов управляющего ПЗУ: CT2;

–  ПЗУ с адресами условных переходов: ROM3;

–  КС выдающая сигнал записи в CT2 адреса условного перехода, если встретилось условие;

–  схема сброса счетчика при включении питания;

–  триггер обеспечивающий протокол обмена (принимающий сигнал старт);