Устройство для сдвига последовательных чисел в избыточном коде Советский патент 1987 года по МПК G06F7/49 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении блоков хранения, сдвига и нормализации в системах, работающих с плавающей запятой, и в избыточных системах считывания.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет выполнения нормализации.

На фиг. 1 представлена схема устройства для сдвига последовательных чисел в избыточном коде; на фиг. 2 - схема преобразователя числа из вспомогательного кодирования в основное кодирование.

Устройство (фиг. 1) содержит информационный вход 1 устройства, разрядные ячейки 2, каждая из которых

вертичной избыточной системой счисления, в которой для представления любой цифры отводится три двоичных разряда (-2 1.10, -1 --1.11, О 0.00, 1 f-O.OI, 2 0.10, 3 .ll). Поэтому в ячейках 2 используются трехразрядные регистры и информационные вход/выход, есть группа 0 их 3-х входов/выходов. Режим нормализации заключается в исключении нулевых старших разрядов. Запятая фиксируется перед самым старшим разрядом. Знакового разряда нет. 15 Знак определяется знаком старшей

цифры. Например, число (, 1.11 0.11 0.10),ц (0,Т 3 2 (-0,002).

Нормализация осуществляется подачей потенциала на вход 16. Причем содержит регистр 3 и преобразоплтель 20 нормализация выполняется как над 4 числа из вспомогательного кодирования числами, хранимыми в устройстве, так в основное кодирование, элемент II 5, элемент ШЖ-НЕ 6, элемент ИЛИ 7, счетчик 8, триггер 9, элементы И 10, 11, вход 12 величины сдвига устройст- 25 ва, входы 13-16 режимов сдвига, считывания, установки, нормализации устройства, тактовый вход 17 и выход 18 устройства.

Преобразователь 4 числа из вспомо- 30 один разряд. Действительно, как гательного кодирования в основное ко- известно, число в избыточной системе дирование (фиг. 2) содержит элеменгм счисления после выполнения каких-либо

операций формируется в кодировании (-2, -1, О, 1, 2, 3). При нормализа- .1, ции необходимо перевести число в основное кодирование, так как выполнение некоторых операций, таких как деление, вычисление обратной величины, необходимо вести во вспомога- 40 тельном кодировании. Тогда, если в старших разрядах стоят максимальные цифры, то из них обязательно возникает перенос. Например, - 33231 1,OOTTl (черта над цифрой означает, 45 что данная цифра берется со знаком минус).

и над вновь записываемыми. Как в первом, так и втором случае нормализация протекает практически одинаково.

Рассмотрим первый случай.

Записанное число занимает п-1 раз - ряд, старший п разряд свободен. Это необходимо с той целью, что нормализованное число может увеличиться на

И-ИЛИ 19-23 и реализует следующие булевы выра;кения:

п: хГх

., V п- п; х

о - t - - 4t

V п XX i 2 J

.

-t-l -

vn;

x x vn; npxjvn

П

+1 -

3 V П,

n,x,v П, x;.

Преобразование в основное кодирование осуществляется при записи числа с помощью преобразователей и ячеек 2.

VП ,X, X 2 VИ Х ,

--И- -1 -k

П, X,.

Устройство работает следующим образом.

В режиме хранения управляющие сигналы отсутствуют и информация запоминается в регистрах 3 ячеек 2. Устройство предназначено для работы с четНормализация осуществляется подачей потенциала на вход 16. Причем нормализация выполняется как над числами, хранимыми в устройстве, так

и над вновь записываемыми. Как в первом, так и втором случае нормализация протекает практически одинаково.

Рассмотрим первый случай.

Записанное число занимает п-1 раз - ряд, старший п разряд свободен. Это необходимо с той целью, что нормализованное число может увеличиться на

0

5

Преобразование в основное кодирование осуществляется при записи числа с помощью преобразователей и ячеек 2.

Рассмотрим этот этап подробнее. Числа записываются в устройство, начиная со старших разрядов. Входы переноса первой ячейки подключены к нулю. Старший разряд, в нашем случае 3, записывается в регистр 3 первой ячейки 2. Это число поступает на преобразователь 4, где преобразуется в

двухразрядное число 11. Старший раз + 1 ряд поступает на выход переноса П .

а младший - на информационный выход ячейки (,11, т.е. х

в третью ячейку 1, так П , поступающий на вход

х 1).

В следующем такте в первую ячейку 2 вновь записывается 3, во вторую ячейку -1,. а как перенос

преобразователя 4 второй ячейки 2, сразу переходит на ее информационный выход. Таким образом, во втором такте в устройстве записано 1 Т 3. На выходе первой ячейки 2 формируется число 1 1. Перенос П 1, на вход преобразователя 4 второй ячейки 2 поступают 1 с выхода регистра 3 и 1 с входа переноса. На выходе преобразователя 4 второй ячейки 2 формируются 00, а на выходе третьей ячейки 2 формируется число 01. Следова-- тельно,в третьем такте в устройстве запишется 1012. Переноса нет. В четвертом такте имеем 10Т23. Перенос возникает из второй и третьей ячеек 2. В результате в пятом такте в устройство запишется 100111, так как число пятиразрядное, то запись прекращается. Начинается нормализация. Сигнал на входе 16 равен единице. Поэтому с выхода злемента ИЛИ 7 тактирующий сигнал может поступать на вход ячеек. Однако в силу того, что на выходе 18 сформирован значащий разряд, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6 формируется нулевой сигнал и тактирующая серия на ячейки не подается. В случае, если бы в старших разрядах были нули, то серия поступала бы до тех пор, пока не встретится значащий разряд. Запись числа и нормализация фактически совпадают по значению, поэтому режим записи и нормализации совмещен.

Считывание организуется подачей сигнала на вход 14 и тактирующей серии на вход 17.

Режим сдвига. Этот режим предназначен для организации задержки выдачи числа по отношению к другому. Для зтого с входа 12 в счетчик 8 по сигналу на вхо 15 заносится число разрядов, на которы необходимо задержать выдачу числа, в дополнительном коде. Одновременно триггер 9 сбрасывается в нуль. Подается сигнал на вход 13 устройства и тактирующая серия. Счетчик 8 работае по тактовым импульсам с входа 17. При появлении через количество так- тов, равного величине сдвига, на его

0

0

выходе переполнения импульса триггер 9 устанавливается в единицу, разрешая прохождение тактовых сигналов через элементы И 10, ИЛИ 7 н тактовые входы ячеек 2.

Формула изобретения

Устройство для сдвига последовательных чисел в избыточном коде, содержащее п разрядных ячеек (п-1 - разрядность числа), каждая из которых с одержит регистр, два элемента И,

5 элемент ИЛИ, счетчик и триггер, причем информационный вход устройства соединен с информационным входом регистра первой разрядной ячейки, тактовый вход устройства соединен с перQ выми входами первого и второго элементов И и со счетным входом счетчика, информационный вход которого соединен с входом величины сдвига устройства, вход режима установки

5 которого соединен с входом разрешения приема счетчика и с нулевым входом триггера, единичный вход и выход которого соединены соответственно с выходом счетчика и с вторым входом второго элемента И, третий вход которого и второй вход первого элемента И соединены соответственно с входами режимов сдвига и считывания устройства, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами разрешения приема регистров рязряд- ных ячеек с первой по п-ю, отличающееся тем, что, с цельн расширения функциональных возможностей за счет вы.юлнения нормализации, оно содержит элемент ИЛИ-НЕ, третий элемент Нив каждой разрядной ячейке - преобразователь числа из вспомогательного кодирования в основное кодирование, причем тактовый вход и вход режима нормализации устройство соединены соответст-: венно с первым и вторым входами третьего элемента И, третий вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ- НЕ и с третьим входом элемента ИЛИ, выход преобразователя числа из вспомогательного кодирования в основное кодирование К-й разрядной ячейки соединен с информационным входом регистра (К+1)-й разрядной ячейки

5

0

5

0

(, ..., n-1),,, выходы разрядов преобразователя числа из вспомогательного кодирования в основное кодирование п-й разрядной ячейки соеди

нены соотпетстБбнно с входными элемента

и

13488236

ИЛИ-НЕ и являются выходом устройства, причем в разрядной ячейке выход регистра соединен с входом преобразователя числа из вспомогательного кодирования в основное кодирование.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении блоков хранеФив. I ния, сдвига и нормализации в системах, работающих с плавающей запятой и избыточных системах счисления. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет выполнения нормализации. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сдвига последовательных чисел в избыточном коде, состоящее из разрядных ячеек 2, каждая из которых содержит регистр 3, элементов И 5, 10, элемента ИЛИ 7, счетчика 8 и триггера 9, введены элемент ИЛИ-НЕ 6, элемент И 11, а каждая разрядная ячейка 2 содержит преобра- зователь 4 из вспомогательного кодирования в основное кодирование. 2 ил. (Л

Редактор Н. Слободяник

Составитель В. Березкин

Техред А.Кравчук Корректор Е. Король

Заказ 5191/48Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного крмитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. , д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4