Устройство для сложения и вычитания чисел с плавающей запятой Советский патент 1988 года по МПК G06F7/50 

1 . 13

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных машинах, а также в микропроцессорах для сложения и вычитания чисел, представленных в форме с плавающей запятой.

Цель изобретения - повышение быстродействия. .

На фиг. I представлена функциональная схема устройства для сложения и вычитания чисел с плавающей запя-- той; на фиг. 2 - блок сдвига мантисс

Устройство для сложения и вычита- ния с плавающей запятой содержит входы 1-4 порядков, на которые подаются порядки первого, второго, третьего и четвертого операндов соответ

третьего операндов больше, чем порядки второго и четвертого операндов, то на первых выходах блоков 10 и 11 сравнения порядков появляются сигналы, поступающие на вторые входы коммутаторов 12 и 13. По этим сигналам порядки первого и второго операндов, поступающие соответственно на первые входы коммутаторов 12 и 13, передаются на выходы этих коммутаторов. Если порядки первого и третьего операндов меньше, чем порядки второго и четвертого операндов, то на вторых выходах блоков 10 и 11 сравнения порядков появляются сигналы, поступающие на третьи входы коммутаторов 12 и 13. По этим сигналам порядки второго и четверто

Изобретение относится к области вычислительной техники и позволяет складывать или вычитать числа, представленные в форме с плавающей запятой. Цель изобретения - повьшение быстродействия путем одновременного складывания или вычитания 3 или 4 чисел. Устройство содержит блоки 10, II, 14 сравнения порядков, коммутаторы 12, 13, 15 порядков, блоки 16-19 вычисления разности порядков, блоки 20-23 сдвига мантисс, сумматор 24. Порядки чисел при сложении или вычитании поступают по входам 1-4, а мантиссы - по входам 6-9. Блоки сравнения порядков определяют больший порядок, при поступлении двух порядков на эти блоки. Коммутаторы 12 13 большие порядки вьщают на вход блока 14 сравнения порядков, который определяет больший порядок из этих двух, а коммутатор 15 этот порядок выдает на вторые входы блоков 16-19 вычисления разности порядков. На первые входы этих блоков подаются 1-й, 2-й, 3-й и 4-й порядки чисел. Определяется разность порядков, которая поступает на соответствующие блоки 20--23 сдвига мантисс. На первые входы этих блоков поступают мантиссы 1-го, 2-го, 3-го и 4-го чисел. Производится сдвиг мантисс относительно мантиссы большего порядка, а затем все мантиссы поступают соответствен - но на 1-й, 2-й, 3-й и 4-й входы сумматора 24, где и суммируются или вычитаются. 2 ил. 25 о 9 (Л со 00 со

ственно, вход 5 разрешения выполнения 20 го операндов, поступающие соответстопераций, входы 6-9 мантисс первого второго, третьего и,четвертого операндов , первый 10 и второй 11 блоки сравнения порядков, первый 12 и вто- . рой I3 коммутаторы порядков, третий блок 14 сравнения порядкой и третий коммутатор 15, первый 16, второй 17 третий 18 и четвертый 19 блоки вычисления разности порядков, первый 20, второй 21, третий 22 и четвертый 23 блоки сдвига мантисс, сумматор 24, выходы 25 и 26 соответственно порядка мантиссы результата.

Блок сдвига мантисс (фиг. 2) состоит из.входов 27,, 27,...27„, соединенных соответственно с первым, вторым,..., п-м входом шифратора 28, выходы которого соединены с управляющими входами каждого разряда коммутатора , на информационные входы каждого разряда коммутатора 29 поступает мантисса вс.еми разрядами по входам 30,, 302,...,30. Коммутатор 29 имеет выход 31.

Устройство для сложения и вычитания чисел с плавающей запятой работает следующим образом..

Порядки первого, второго, третьего и четвертого операндов всеми разрядами поступают соответственно на входы 1-4, а мантиссы, в дополнительном коде, поступают на входы 6-9. По сигналу разрешения вьтолнения операции, поступающему ка вход 5, порядки первого и второго операндов сравниваются йа блоке 10 сравнения порядков, а третьего и четвертого операндов сравниваются на блоке 11 сравнения. Если порядки первого и

венно на четвертые входы коммутаторов 12 и 13, передаются на выходы этих коммутаторов. С выходов коммутаторов 12 и 13 большие порядки по25 ступают на первый и второй вход третьего блока 14 сравнения порядков, на третий вход которого поступает управляющий сигнал. Если порядок операнда, поступающего по первому входу

0 этого блока, больше, чем порядок операнда, поступающего по второму входу, то на выходе коммутатора 15 есть порядок, которьй поступил по первому входу, иначе на выходе имеется порядок операнда, поступившего по четвертому входу коммутатора 15. Больщий порядок операнда с выхода коммутатора 15 поступает на вторые входы первого 16, второго 17, третьего 18 и четвертого 19 блоков вычисления разности порядков. На первые входы этих блоков поступают соответственно порядки первого, второго, третьего и четвертого операндов. По сигналу, поступающему с входа 5 на третий вход этих блоков, находится разность между большим порядком и порядком, поступившим по первому входу. Эта разность с выхода каждого блока 16-19 поступает на второй управляющий вход соответствующего блока 20-23 сдвига ман-. тисе. На первые входы этих блоков поступают соответственно мантиссы первого, второго, третьего и четвертого операндов с входов 6-9. Шифратор 28 при поступлении на его входы 27,, 27 J...27„ разности порядков на выходе вьщает код, определяющий на сколько разрядо в сдвинута мантис5

0

5

0

5

са операнда с меньшим порядком, с целью выравнивания порядков операндов перед их сложением или вычитанием. Этот код с выхода шифратора 28 поступает иа управляющий вход каждого разряда коммутатора 29. На вторые входы этого коммутатора по входам 30,, ЗОг,..., 30„ поступают разряды мантиссы операнда. На выходе 31 ком- мутатора 29 получается сдвинутая мантисса на величину .кода, поступившего на управляющий вход этого коммутатора. Мантиссы чисел, сдвинутые относительно мантиссы большего порядка, с выхода блоков 20-23 мантисс поступают соответственно на первый, второй, третий и четвертый входы сумматора мантисс. До сигналу, поступившему по входу пять с входа 5, происходит суммирование или вычитание мантисс на сумматоре 24. Мантисса результата с выхода сумматора 24 поступает на выход 26, а порядок результата с выхода коммутатора 15 на выход 25.

Формула изобретения

Устройство для сложения и вычитания чисел, с плавающей запятой, содержащее блок сравнения порядков, блок вычисления разности порядков, три коммутатора порядков, сумматор мантисс, отличающееся тем, что, с целью повьппения быстродейст- : ВИЯ, оио содержит дополнительно два блока сравнения порядков, три блока вычисления разности порядков, четыре блока сдвига, мантисс, причем первые информационные входы первого блока сравнения порядков, первого коммута- тора порядков, первого блока вычисления разности порядков соединены с входом порядка первого операнда устройства, вход порядка второго операнда устройства соединен с вторым ин- формационным входом первого блока сравнения порядков, первым информационным входом второго блока вычисления разности порядков и вторым информационным входом первого коммутатора порядков, первые информационные входы второго блока сравнения порядков, второго коммутатора порядков, третьего блока вычисления разности порядков соединены с входом порядка третьего операнда устройства, вход порядка четвертого операнда устройства сое

f Q 5

о « с

5

0

5

динен с вторым информационным входом второго блока сравнения порядков, первым информационным входом четвертого блока вычисления разности порядков и вторым информационным входом второго коммутатора порядков, первый и второй выходы первого блока сравнения порядков соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами первого коммутатора порядков, а первый и второй выходы второго блока сравнения порядков соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами второго коммутатора порядков, выход первого коммутатора порядков соединен с первыми информационными входами третьего блока сравнения порядков и третьего коммутатора порядков, выход второго коммутатора порядков соединен с вторыми информационными входами третьего блока сравнения порядков третьего коммутатора порядков, первый и второй выходы третьего блока сравнения порядков соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами третьего коммутатора порядков, выход третьего коммутатора порядков соединен с первыми информационными входами первого, второго, третьего и четвертого блоков вычисления разности порядков и выходом порядка результата устройства, выходы первого, второго, третьего, четвертого блоков вьг4исления разности порядков соединены соответственно с управляющими входами первого, второго, третьего и четвертого блоков сдвига мантисс, информационные входа которых соединены соответственно с входами мантисс первого, второго, третьего и четвертого операндов устройства, выходы первого, второго, третьего и четвертого блоков сдвига ; мантисс соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым информационными входами сумматора мантисс, управляющие входы первого, второго и третьего блоков сравнения порядков, первого, второго, третьего, четвертого блоков вычисления разности порядков и управляющий вход сумматора мантисс соединены с входом разрешения сложения операндов устройства, выход сумматора мантисс соединен с выходом мантиссы результата устройства.

V

272027 0

23

J7

Фиг.2