Systèmes de numération pour la conception de diviseurs rapides

Number systems for high performance dividers

• Auteur / Autrice : Luis Anibal Montalvo
• Direction : Alain Guyot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microélectronique
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Mots clés

Mots clés libres

Sciences appliquees

Electronique

Conception circuit

Technologie mos complementaire

Circuit arithmetique

Circuit rapide

Diviseur

Virgule fixe

Systeme numeration

Circuit integre

Circuit vlsi

Algorithme

Svoboda tung

Conversion jeu chiffres

Base 4

Circuit design

Complementary mos technology

Arithmetic circuit

Fast circuit

Divider

Fixed point

Numeration system

Integrated circuit

Vlsi circuit

Algorithm

Résumé

Le but de cette these est de developper un algorithme de division en virgule fixe, efficace, oriente implantation materielle, pour operer sur des mantisses normalisees d'apres la norme des operations arithmetiques en virgule flottante ieee-754. L'efficacite de cet algorithme est due a l'utilisation d'une addition/soustraction hybride et d'une fonction de choix du quotient tres simple. L'addition/soustraction hybride s'effectue sans propagation de retenue et donc elle est rapide. Le choix du chiffre du quotient est realise en deux pas. Dans le premier pas, sous certaines conditions, les deux chiffres les plus significatifs du reste partiel sont remplaces par des chiffres equivalents. Dans le deuxieme pas, le chiffre le plus significatif de ce nouveau reste est pris comme chiffre du quotient. L'algorithme est nomme division de svoboda-tung modifiee (mst). Mst est valable pour une base entiere positive quelconque et il est facile a implanter en materiel. Mst demande que le diviseur soit de la forme y = 1+, ou est une fraction qui depend de: (1) la base, (2) le jeu des chiffres utilise pour representer le reste partiel et (3) les conditions de reecriture du reste partiel. Pour limiter l'impact de l'echelonnement necessaire du diviseur sur le temps d'execution de mst, une methode simple a ete developpee. Elle consiste en la multiplication des deux operandes par une approximation a pas du reciproque du diviseur. Puisque le reste partiel et le quotient sont en notation en chiffres signes, des mecanismes efficaces pour convertir de la notation conventionnelle vers la notation en chiffre signes et vice versa ont aussi ete concus. Finalement, l'efficacite de mst est demontree dans l'implantation cmos d'un diviseur ieee-std, en virgule fixe, pour le jeu de chiffres redondant minimum en base 4. Les resultats montrent que ce diviseur est plus efficace que plusieurs diviseurs existants