196003. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés nagysebességű, kisfogyasztású digitiális szorzó, szorzó-összeadó, vagy szorzó-akkumuláló áramkör kialakítására
7 196003 8 dó átmeneti tárolóval, továbbá az összeadó egység összeadandó bemenetének bitvezelókei összeadandó átmeneti tárolóval, az eredmény kimenetének bitvezetékei pedig eredmény átmeneti tárolóval vannak ellátva. Az összeadó egység eredmény kimenetére kapcsolt eredmény tároló kimenete az öszszeadó egység összeadandó bemenetével van összekötve. Bármely kiviteli alaknál a kapcsolási elrendezést alkotó műveletvégző egység és összeadó egység elemei közé egy vagy Löbb metszetben csömodell tároló egység van beiktatva. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés több előnyös tulajdonsággal rendelkezik. Ezek közül a leglényegesebb, hogy az alapvetően új kettes komplemens szorzó struktúra következtében a találmány szerinti kapcsolási elrendezéssel megvalósított szorzó, szorzó-összeadó vagy szorzó-akkumuláló áramkör műveletvégző egysége kevesebb bitet állít elő, mint az ismert kombinációs megoldásoké, miáltal az összeadó egységek működési sebessége nagyobb, fogyasztása és komplexitása viszont kisebb. Előnyös, hogy a részszorzatok egyszerre történő generálása rendkívül gyors, a részszorzatok összegzésére átvitel megórzős összeadó hálózat használható, amely az öszszeadás sebességének a növekedését eredményezi. Kedvező, hogy az erősen feladatra orientált összeadó struktúra eredményeként javul az összeadó hálózat kihasználtsága, és Így csökken az összeadásra fordított idő. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés előnyei jól láthatók az I. számó táblázatból, ahol az ismert és a találmány szerinti szorzó kapcsolások logikai szimulációs eredményeit ábrázoltuk 16 bites bemenő adatok esetén. T jelöli a logikai szimulációból becsülhető műveleti időt, C komplexitás pedig a logikai kapuk száma. A T x C szorzat az egy szorzáshoz elhasznált energiával arányos mennyiséget jelöli. Bér a találmány szerinti kapcsolási elrendezés komplexitása elég nagy, azonban a T x C paraméter a legkisebb valamennyi megoldás közül, tehát a leggazdaságosubb működésű érámkor a találmány szerinti kapcsolási elrendezés alkalmazásával építhető meg. A találmányt kiviteli példa kapcsán rajzok alapján ismertetjük részletesebben. A mellékelt rajzokon az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés legáltalánosabb blokkvázlata, a 2. ábra az azonos cellákból felépülő műveletvégző alegység kapcsolási vázlata, a 3. ábra a két féle cellát tartalmazó műveletvégző alegység kapcsolási vázlata, a 4. ábra a műveletvégző cella egy lehetséges kiviteli alakja, az 6. ábra a vezérlő alegység egy lehetséges kiviteli alakja, a 6. ábra egy tárolókkal ellátott szorzó-összeadó áramkör blokkvázlata, a 7. ábra a 6. ábra szerinti, 16 x 16 bites szorzó-összeadó részletes blokkvázlata, csömodell tároló egységgel kiegészítve, a 8. ábra a műveletvégző alegységnek az X szorzóból származó 3 jel függvényében végzendő művelettáblája, a !). ábra a műveletvégző alegység kimenetéin 5 művelet esetén előállítandó értékek, a 10. ábra az i-ik kimeneteL előállító logikai függvény VK táblája. Az 1. ábrán a találmány szerinti kapcsolási elrendezés legáltalánosabb blokkvázlatát ábrázoltuk. A szorzó áramkör két fő egységből, a A műveletvégző egységből és a 6 öszszeadó egységből van összeállítva. A A műveletvégző egység 10 szorzó bemenetére az N bites szorzó Nl...Nn bitvezetékei, a 20 szorznndó bemenetére az M bites szorzandó Ml...Mm bilvezetékei vannak kapcsolva. A '1 műveletvégző egység kimenete a 6 összeadó egység bemenetéhez van csatlakoztatva, a szorzó áramkör 70 eredmény kimenetét pedig a 6 összeadó egység kimenete képezi. A A műveletvégző egység olyan kombinációs hálózat, amely a 4l...4j inüveleLvégzö alegységeket tartalmazza. A 41...4j műveletvégző alegységek azonos felépítésűek, sorrendjük azonban meghatározott. A 41 ...4j műveletvégző alegységek száma a 10 szorzó bemenet N bitszámához igazodóan Valamennyi 41...4j műveletvégző alegység az A, B, C vezérlő bemenetekkel rendelkezik. A 2. ábrán föltüntetett A, B, C vezérlő bemenetűik közül az első A vezérlő bemenetre az előző 41...4j-l műveletvégző alegység harmadik C vezérlő bemenete van kapcsolva. A második B és a harmadik C vezérlő bemenetok a 10 szorzó bemenet egymás melletti kél-ké-‘. Nl,2...Nn-l,n bitvezetékére vannak kötve. A 41...4j műveletvégző alegységeknek a 20 szorzandó bemenet M bitszámával megegyező számú Y(0..,Y)M-1 adatbemenete van, amelyekre a 20 szorzandó bemenet Ml...Mm bit vezetékei vannak csatlakoztatva. A 4i...4j műveletvégző alegységek a 20 szorzandó bemenet M bitszámánál hárommal több L(0...b)b kimeneté van, Így u 4 művelet végző egység j x L számú kimenettel rendelkezik, amelyek a G összeadó egység bemenetéihez vannak kapcsolva. r. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 GO 65
