[发明专利]用于关联存储器中的长加法和长乘法的系统和方法

权利要求书

1.一种用于关联存储器设备的方法，所述方法包括：

用存储在所述关联存储器设备中的两个多比特二进制数X和Y来替换同样存储在所述关联存储器设备中的三个多比特二进制加数P、Q和R的集合，其中，所述二进制加数P、Q和R的总和等于所述二进制数X和Y的总和。

2.如权利要求1所述的方法，并且还包括：具有三个多比特二进制加数P_i、Q_i和R_i的多个集合i，以及并发地对所述多个集合i执行所述替换。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述替换包括：

对于二进制加数P、Q和R的每个位置j，并发地将第一比特放置在所述二进制数X的位置j中，并且将第二比特放置在所述二进制数Y的位置k中，根据全加器真值表，所述第一比特是总和比特并且所述第二比特是进位比特，并且所述位置k表示比位置j中的值大二的幂的值。

4.如权利要求1所述的方法，并且还包括：

具有n个多比特二进制加数；

对所述多比特二进制加数中的三个多比特二进制加数的集合重复地执行所述替换，直到只剩下两个最终多比特二进制加数；以及

对所述两个最终多比特二进制加数执行标准多比特加法运算，提供所述n个多比特二进制加数的总和。

5.如权利要求1所述的方法，并且还包括：

使两个多比特二进制数相乘；

初始地将所述两个多比特二进制数的第一部分乘积的比特放入所述二进制加数P中，并且将第二部分乘积的比特放入所述二进制加数Q中；

将下一部分乘积的比特放置在所述二进制加数R中；

执行所述替换；

将所述多比特二进制数X的比特放入所述多比特二进制加数P中，并且将所述多比特二进制数Y的比特放入所述多比特二进制加数Q中；

重复所述放置、所述执行和所述放入，直到所述下一部分乘积是最后的部分乘积；以及

对所述多比特二进制加数P和Q执行标准多比特加法运算，从而提供所述两个多比特二进制数之间的乘法运算的结果。

6.如权利要求5所述的方法，其中，第一次执行包括：

将所述多比特二进制加数R的最高有效比特MSB放置在所述关联存储器设备中的临时位置中；

将所述多比特二进制加数P的最低有效比特LSB存储在所述结果的第一空闲位置中，从所述结果的LSB开始；以及

从所述临时位置放置作为所述多比特二进制加数P的MSB的比特，从而在所述多比特二进制加数P、Q和R中的每个多比特二进制数中保持恒定数量的比特。

7.一种系统，包括：

关联存储器阵列，其以行和列布置，在所述关联存储器阵列的每列中存储三个原始多比特二进制加数P、Q和R；以及

3to2替换器，其用于在所有列中并行地用两个替换多比特二进制数X和Y并发地替换所述原始多比特二进制加数P、Q和R，其中，所述原始多比特二进制加数P、Q和R的总和等于所述替换多比特二进制数X和Y的总和。

8.如权利要求7所述的系统，其中，对于存储在每列中的多比特二进制加数P、Q和R的每个比特j并发地，所述3to2替换器用于将第一比特放置在所述多比特二进制数X的位置j中，并且将第二比特放置在所述多比特二进制数Y的位置k中，其中，根据全加器真值表，所述第一比特是总和比特并且所述第二比特是进位比特，并且所述位置k用于存储比位置j中存储的值大二的幂的值。

9.如权利要求7所述的系统，所述关联存储器阵列用于存储多个多比特二进制加数，并且所述系统还包括：

变量缩减器，其用于对三个多比特二进制数的组重复地激活所述3to2替换器，直到只剩下两个最终多比特二进制加数，其中，每个组包括来自所述多个多比特二进制加数的第一多比特二进制加数、第二多比特二进制加数和第三多比特二进制加数；以及

多比特加法器，其用于计算所述两个最终多比特二进制加数的总和，从而提供所述多个多比特二进制加数的总和。