Устройство для нормализации чисел Советский патент 1988 года по МПК G06F7/38 

00 00 X 00

;О

1

1388849

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь- зовано для нормализации чисел с вающей запятой с основанием, равным шестнадцати.

Целью изобретения является расширение области применения за счет фик садни случаев исчезновения и перепол нения порядка.

На фиг.1 изображена структурная схема .предлагаемого устройства для нормализации чисел; на фиг. 2 вре- менная диаграмма работы устройства,,

Устройство (фиг„1) содержит вход I сигнала переполнения устройства, элемент И 2, вход 3 запуска устройст

f.

ва, элементы ИЛИ 4 и 5, сдвигающие регистры , счетчик 10, вход 11 синхроимпульсов устройства, триггер 12, информационный вход 13 устройства, информационный выход 14 устройства, элемент И)Ш-НЕ 15, элемент И 16, выход 17 переполнения порядка устройства, выход 18 исчезновения порядка устройства, . элемент ШШ-НЕ 19, элемент И 20,

I

Устройство для нормализации чисел работает следующим образом.

На вход 13 устройства подается число с плавающей запятой с основанием 16 в следующем виде:

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в арифметических уст ройствах для обработки чисел с плавающей запятой. Целью изобретения является расширение области применения устройства для нормализации чисел путем обнаружения возникающих в процессе нормализации особых случаев исчезновения порядка и переполнения порядка и вьщачи сообщения в случае их возникновения. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее элемент И 2, элементы ИЛИ 4,5, сдвигающие регистры 6-9, счетчик 10, элементы ИЛИ-НЕ 15,19, содержит дополнительно элементы И 16, 20 с соответствующими связями. 2 ил.

порядок числа тетрада 1

Знак числа, кодируемый в нулевом разряде может быть передан на выход устройства транзитом,

Б счетчик 10 заносится порядок числа, в сдвигающий регистр 9 старшие биты всех тетрад, в сдвигающий регистр- 8 - вторые биты всех тетрад, в сдвигаиощне регистры 7 и 6 - третьи и четвертые биты всех тетрат соответ- ственно. Таким образом, в сдвигающий регистр 9 заносятся биты В, 12, 16, 20,,.., п-4, п числа, в сдвиг.аю щий регистр 8 - биты 9, 13, 17, 21,.. ,, п-3, п+1 числа, в сдвигаю- щий регистр 7 - биты 10,14,18,22,.,, п-3, п+1 числа, в сдвигающий регистр 7 - биты 10,14,18,22,..., п-2, п+2, числа, в сдвигающий регистр 6 - би ты 1 1,15,19,29, ..,,5,п-1, п+3 числа,

Счетчик 10 в зависимости от значений на втором и первом входах задания режима выполняет функции, привег .денные в табл,1.

Таблица 1

N-разрядная мантисса

тетрада К Продолжение табл.1

Значения входов эадвния режима счетчика

Функция счетчика

Второй

Т

1 е1яаьЙ

Сдвигающие регистры 6-9 в зависимости от значений на втором и первом входах задания режима выполняют функции, приведенные в табл.2,

Таблица 2

При сдвиге вправо в старший раз ряд регистра 6 записьшается значение хранимое триггером 12.

Запоминание переполнения в тригге ре 12 и выполнение заданных функций счетчиком 10 и сдвигающими регистрами 6-9 производится по заднему фронту синхроимпульсов, поступающих с входа 11 устройства.

Элемент ИЛИ-НЕ 19 анализирует на равенство нулю содержимое счетчика 10 и при равенстве нулю порядка числа, в случае вьшолнения сдвига влево на сдвиговых регистрах 6-9 (при нормализации), через элемент И 16 устанавливает сигнал на выходе 18 устройства.

Элемент И 20 анализирует содержимое счетчика 10 на наличие единиц во всех разрядах при установленном триггере 12 формирует сигнал на выходе 17 устройства.

Элементы ШШ 4 и 5 служат для формирования управляющих потенцигшов соответственно на первом и втором входах задания режима счетчика 10 и Сдвигающих регистров 6-9..

Элемент И 2 служит для блокировки сигнала переполнения с входа 1, когда отсутствует разрешающий сигнал на входе 3 устройства.

Элемент ИЛИ-НЕ 15 служит для анализа старшей тетради на О (старшие биты сдвигающих регистров 6-9 состав ляют старшую тетраду числа) и наличия переполнения.

Выходы счетчика 10 соединяются соответственно с разрядами 1-7 выхода 14, разряды 0-К сдвигающих регистров 6-9 соединяют с разрядами выхода 14, имеющими номера 8+4К, 9+4К, 10+4К, 11+4К,соответственно.

При высоком потенциале на входе 3 по заднему фронту синхросигнала на входе 11 в счетчик 10 и сдвигающие регистры 6-9 заносится информация, с входа 13 в указанном порядке, так как на выходах элементов Ш1И 4 и 5 будут высокие потенциалы.

Если на входе 1 нет высокого потенциала (триггер 12 не установлен) и старшая тетрада числа не равна о (на выходе элемента ИЛИ-НЕ 15 низкий потенциал - число нормализовано), то на выходах элементов ИЛИ 4 и 5 (после снятия высокого потенциала с входа 3) будут низкие потенциалы и счетчик 10 и сдвигающие регистры 6-9 находятся в режиме Хранение.

Если принятое число не нормализовано (с О в старших разрядах сдвигающих регистров 6-9) и нет высокого потенциала на входе 1 (триггер 12 не устанавливается), на выхо де элемента ШШ-НЕ 15 будет высокий потенциал. После снятия высокого потенциала, I на выходе элемента ИЛИ 5 - низкий потенциал. При этих условиях счетчик 10 находится в рё жиме -1, а сдвигающие регистры 6-9 находятся в режиме Сдвиг влево и по заднему фронту каждого синхросигнала на входе 11 из значения счетчика 10 вычитается 1, а в каждом из . сдвигающих регистров 6-9 информация сдвигается на один разряд влево. Вместе с этим на элементе ИЛИ-НЕ 19 производится анализ на равенство нулю значения счетчика 10. Если после прохождения очередного синхроимпульса по входу 11 значение счетчика становится равным нулю (высокий потенциал на выходе элемента ИЛИ-НЕ 19) и следующая цифра мантиссы равна нулю (на выходе элемента ШШ-НЕ 15 высокий потенцисш), то по следующему синхроимпульсу, по его переднему фронту на выходе 18 установится сигнал исчезновения порядка.

По заднему фронту этого синхроимпульса из значения счетчика 10 вычитается единица и содержимое сдвиговых регистров 6-9 сдвигается влево на один разряд.

Процесс вычитания из значения счетчика 10 единицы и сдвига на один разряд влево содержимого регистров 6-9 продолжается до появления 1 в старшем разряде любого-из сдвигающих регистров 6-9, при этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ 15 устанавливается низкий потенциал. Низкий потенциал устанавливается на выходе элемента ИЛИ 4, Счетчик 10 и сдвигающие регистры переводятся в режим Хранение,

Если число записьшается в счетчик 10 и сдвигающие регистры 6-9 при наличии высокого потенциала на входе 1, то по заднему фронту синхро- ;сигнала на входе 11 устанавливается триггер 12, так как в.это время на выходе элемента И 2 высокий потенциал. После снятия высокого потенциала с входа 3, высоким патенциалом на выходе триггера 12 сохраняется высокий потенциал на выходе элемента ИЛИ 5 и устанавливается низким потенциалом на выходе элемента Ш1И--НЕ 15 и соот- ветственно на выходе элемента ИЛИ 4.

Счетчик 10 и сдвигающие регистры 6-9 переводятся соответственно в режимы Сдвиг вправо. На пе;р- вом элементе И 20 в это время проис- ходит анализ на равенство всех разрядов счетчика 10 единицам. По следующему синхросигналу на входе 11 содержимое сдвигающих регистров 6-9 сдвигается вправо на один разряд,при чем в старшие разряды сдвигающих регистров 9, 8 и 7 записьшаются О., а в старший разряд сдвигающего регистра 6 записьшается 1 с выхода триггера 12, а к содержимому счетчи- ка ip прибавляется l и в случае, если все разряды счетчика были в единице, содержимое его становится равным нулю.

В этом случае по переднему фронту этого же синхросигнала при установленном триггере 12 через элемент И 20 устанавливается сигнал переполнений порядка на выходе 17 устройства.

По заднему фронту этого же синхроимпульса сбрасьшается триггер 12 (на выходе элемента И 2 низкий потенциал) и устанавливается низкий потенциал на выходе элемента ИЛИ 5. Низкий потенциал на выходе элемента ИЛИ-НЕ 15 поддерживается высоким потенциалом в старщем разряде сдвигающего регистра 6, Счетчик 10 и сдви- гающие регистры 6-9 переводятся в режим Хранение.

Формула изобретения

Устройство для нормализации чисел, содержащее триггер, первый элемент И, два элемента ШШ, два элемен- та ШШ-НЕ, четыре сдвигающих регистра и счетчик, причем вход сигнала переполнения устройства соединен с первым входом первого элемента И,второй вход которого соединен с первы-

ми входами первого и второго элемен- тов ИЛИ и с входом запуска устройства, вход синхроимпульсов которого соединен с входом разрешения записи триггера, с входами синхронизации сдвигающих регистров с первого по четвертый и с входом синхронизации счетчика, разрядный выход которого и разрядные выходы сдвигающих регистров с первого по. четвертый соединены с информационным выходом устройства, информационньш вход которого соединен с информационными входами счетчика и сдвигающих регистров с первого по четвертый, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми и вторыми входами задания режима счетчика и сдвигающих регистров с первого по четвертьй, выходы старших разрядов сдвигающих регистров с первого по четвертый и выход триггера соединены соответственно с входами первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента , выход первого элемента И соединен с информационным входом триггера, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и с дополнительным входом старшего разряда: первого сдвигающего регистра, о т - личающеес я тем, что, с целью расширения области применения за счет фиксации случаев исчезновения и переполнения порядка, оно содержит второй и третий элементы И, причем разрядный выход счетчика соединен с входами второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого и выход первого элемента ИЛИ-НЕ соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента И, выход которого является выходом исчезновения порядка устройства, вход синхроимпульсов- которого соединен с третьим входом второго элемента И и с первым входом третьего элемента И, входы которого с второго по девятый соединены соответственно с выходом триггера и , с разрядным выходом счетчика, выход третьего элемента И является выходом переполнения порядка устройства.

11

и

, J 111 } I

Tnptfm-l I. -I t piffff 1

H UTLTL-

i S& | J-LrtlrLriiLrLn

IЧисло11 rt

зо8ано ненориали) J. 1№реполнение

4k..