Устройство для нормализации чисел Советский патент 1987 года по МПК G06F7/38 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении процессора для обработки чисел с плавающей запятой.

Цель изобретения - расширение функ- 5 шие тетрады равны нулю, то на выходе

циональных возможностей за счет нормализации отрицательных чисел.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для нормализации чи10

15

20

сел; на фиг.2 - функциональная схема узла анализа.

Устройство для нормализации чисел содержит выход 1 устройства, вход 2 устройства, узел 3 анализа, шифратор 4, сумматор-вычитатель 5 и сдвига- тёль 6.

Узел 3 анализа содержит элемент ИЛИ 7, первый 8 и второй 9 элементы И, первую 10 и вторую 11 группы элементов ИЛИ, третий элемент И 12, третью группу 13 элементов ИЛИ, группу 14 элементов НЕ 14, первую группу 15 элементов И, четвертый элемент И 16, вторую 17 и третью 18 группы элементов И.

Устройство дпя нормализации чисел работает следующим образом.

Ненормализованное число в обратном коде с двумя знаковыми разрядами с входа 2 поступает на узел 3 анализа и одновременно на вход сдвигателя 6, порядок числа поступает также с входа 2 на первый вход сумматора-вы- читателя 5. Число представленное с плавающей запятой, имеет основание 16. Поэтому нормализация осущест- . вляется потетрадно. На элементах И 8, 9, 12 и 16 узла 3 анализа осуществляется анализ знаковых разрядов. Если число положительное, то устанавливается потенциал на выходе элемента И 8, если число отрицательное, то потенциал устанавливается на выходе элемента И 12, при переполнении числа (знаковые разряды при этом разные) -5 Формула на выходе элемента И 9 или элемента И 16 устанавливается потенциал, кото- рьш через элемент ИЛИ 7 передается на шифратор 4 как сигнал на сдвиг

элемента И 10 появляется потенциал, который через элемент И 17д, элемент ИЛИ 13 J и элемент И 15-, передается на выход ( сдвиг вправо на 2), а через элемент НЕ 14, перекрывает последующие элементы группы И 15. Если ненормализованное и отрицательное число содержит, например, две старшие тетрады, равные единице, то на выходе элемента ИЛИ lOj появляется потенциал, который через элемент И 18, и далее так же, как и для положительных чисел, передается выход (сдвиг вправо на 2), сигналы с выхода поступают на вход шифратора 4, которьй формирует, в зависимости от величины сдвига двоичный код,, управляющий сдвигателем 6 в виде блока мульти- г плексоров, число коммутируемых входов которых равно (N+l)i При этом на первые входы всех мультийлексо- ров с входа 2 поступают разряды числа, сдвинутого вправо на тетраду, на вторые входь - разряды несдвинутого числа, на третьи входы - разряды числа, сдвинутого влево на тетраду, на четвертые входы - разряды числа, сдвинутого влево на две тетрады и т.д. Освободившиеся при сдвиге влево

5 разряды заполняются нулями. Получившийся на выходе шифратора код является одновременно кодом коррекции порядка, которьй складывается или вычитается на сумматоре-вычитателе 5 с исходным порядком нормализуемого числа. На выходе 1 устройства получают нормализованное число и скорректированный порядок.

изобретения

Устройство для нормализации чисел.

30

40

содержащее сумматор-вычислитель, сдвигатель, шифратор и узел анализа,

вправо и на сумматор-вычитатель 5 как содержащий первую группу элементов

сигнал, управляющий сложением и вы-, ИЛИ, две группы элементов И, группу

читанием. Если число нормализованно,

то несовпадение значений разрядов

первой старшей тетрады обеспечивает

элементов НЕ и два элемента И, причем инверсные входы старшего и мпад- шего разрядов знака входа устройства

на выходах элементов ИЛИ 10 и 1Цпо-55 соединены соответственно с первым и тенциал, который через элемент И 17 вторым входами первого элемента И узла анализа, первый и второй входы второго элемента И которого соединепри положительном знаке числа или через элемент И 18 при отрицательном

знаке числа, через элемент ИЛИ 13 передается на выход, а через элемент НЕ 14, перекрьшает все элементы И группы 15. Если, например, две стар

Формула

элемента И 10 появляется потенциал, который через элемент И 17д, элемент ИЛИ 13 J и элемент И 15-, передается на выход ( сдвиг вправо на 2), а через элемент НЕ 14, перекрывает последующие элементы группы И 15. Если ненормализованное и отрицательное число содержит, например, две старшие тетрады, равные единице, то на выходе элемента ИЛИ lOj появляется потенциал, который через элемент И 18, и далее так же, как и для положительных чисел, передается выход (сдвиг вправо на 2), сигналы с выхода поступают на вход шифратора 4, которьй формирует, в зависимости от величины сдвига двоичный код,, управляющий сдвигателем 6 в виде блока мультиплексоров, число коммутируемых входов которых равно (N+l)i При этом на первые входы всех мультийлексо- ров с входа 2 поступают разряды числа, сдвинутого вправо на тетраду, на вторые входь - разряды несдвинутого числа, на третьи входы - разряды числа, сдвинутого влево на тетраду, на четвертые входы - разряды числа, сдвинутого влево на две тетрады и т.д. Освободившиеся при сдвиге влево

разряды заполняются нулями. Получившийся на выходе шифратора код является одновременно кодом коррекции порядка, которьй складывается или вычитается на сумматоре-вычитателе 5 с исходным порядком нормализуемого числа. На выходе 1 устройства получают нормализованное число и скорректированный порядок.

изобретения

рмула

Устройство для нормализации чисел.

ны соответственно с инверсньш входом старшего и с прямым входом младшего разрядов знака входа устройства, прямые входы разрядов мантиссы вхоДы которого соединены соответственно с входами элементов ИЛИ первой группы узла анализа, вход первого элемента НЕ группы и выхо)1ы элементов И первой группы которого соединены соответственно с входами разрядов, кроме старшего, шифратора, прямые входы старшего и младшего разрядов знака и разрядов мантиссы входа устройства соединены соответственно с входами

разрядов информационного входа сдви- 5 дами третьего элемента И узла анали- гателя, прямые входы разрядов поряд- за, причем в узле анализа второй вход ка устройства соединены соответственно с входами разрядов первого инфорпервого элемента И и первый вход третьего элемента И соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого элемента И, выход которого и выход второго элемента И соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход третьего элемента И соединен с первыми

мационного входа сумматора-вычита- теля, второй информационный вход ко- 20

первого элемента И и первый вход третьего элемента И соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого элемента И, выход которого и выход второго элемента И соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход третьего элемента И соединен с первыми

торого соединен с входом величины сдвига сдвигателя и выходом шифратора, выходы сдвигателя и сумматора-вы- читателя сдвигателя и сумматора-вычитателя являются выходом устройства,25 входами элементов И третьей группы, причем в узле анализа выход первого вторые входы которых соединены с вы- элемента И соединен с первыми входа- ходами соответствующих элементов ИЛИ, ми элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов ШШ пер- 30 ответственно с первыми и вторыми вхо- вой группы, выход k-ro элемента НЕ дами элементов ИЛИ третьей группы, ;i группы ((N-l); N - количество те- выходы элементов ИЛИ третьей группы, трад мантиссы числа) соединен ck-ми кроме старшего, соединены соответст- входами элементов И с k-ro по (Н-)-й венно с входами элементов НЕ группы, первой группы, отличающее- 35 выход (k+l)-ro элемента ИЛИ третьей

второй группы, выходы элементов И второй и третьей групп соединены сос я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет нормализации отрицательных чисел.

узел анализа содержит третий и четвертый элементы И, элемент ИЛИ, вторую и третьи группы элементов ИЛИ, и третью группу элементов И, причем инверсные входы разрядов мантиссы входа устройства соединены соответственно с входами элементов ШШ второй группы узла анализа, выход элемента ИЛИ которого соединен с входом старшего разряда шифратора и управляющим входом сумматора-вычитателя, прямые входы старшего и младшего разрядов знака входа устройства соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента И узла анали- за, причем в узле анализа второй вход

дами третьего элемента И узла анали- за, причем в узле анализа второй вход

первого элемента И и первый вход третьего элемента И соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого элемента И, выход которого и выход второго элемента И соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход третьего элемента И соединен с первыми

входами элементов И третьей группы, вторые входы которых соединены с вы- ходами соответствующих элементов ИЛИ, ответственно с первыми и вторыми вхо- дами элементов ИЛИ третьей группы, ;i выходы элементов ИЛИ третьей группы, кроме старшего, соединены соответст- венно с входами элементов НЕ группы, выход (k+l)-ro элемента ИЛИ третьей

входами элементов И третьей группы, вторые входы которых соединены с вы- ходами соответствующих элементов ИЛИ, ответственно с первыми и вторыми вхо- дами элементов ИЛИ третьей группы, ;i выходы элементов ИЛИ третьей группы, кроме старшего, соединены соответст- венно с входами элементов НЕ группы, выход (k+l)-ro элемента ИЛИ третьей

второй группы, выходы элементов И второй и третьей групп соединены согруппы соединен c(kfl) 14 входом 1с го элемента И первой группы.

/

Фиг.1

Изобретение относится к иячясли- тельной технике и позволяет нормализовать как положительные, так и отрицательные числа с плавающей запятой, представленные в обратном коде. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет нормализации отрицательных чисел. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем шифратор 4, сумматор-вычиситепь 5, сдви- гатель 6 и узел 3 анализа, содержа- щий элементы И, группу элементов ИЛИ, группы элементов НЕ, в узел 3 анали- за дополнительно введены элемент ИЛИ, группы элементов ИЛИ, группа элементов И и элементы И с соответствующими связями. 2 ил. (Я с Со О Ч 1 СП 4;