DE10210663A1

DE10210663A1 - Vorrichtung und Verfahren für Anzeige- und/oder Präzisionsoperationen von numerischen Werten in binären Systemen

Info

Publication number: DE10210663A1
Application number: DE10210663A
Authority: DE
Inventors: Daniel Esbensen
Original assignee: TOUCH TECHNOLOGIES Inc
Current assignee: Cufer Asset Ltd LLC
Priority date: 2001-03-12
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2002-10-17
Also published as: GB2376773A; US7890558B2; US6822586B2; US20030009653A1; GB2376773B; US20030069912A1; GB0205775D0; US7149765B2; US20070180004A1

Abstract

Ein Verfahren und/oder eine Vorrichtung zum Bestimmen von Zeichencodes für einen numerischen Wert wiedergewinnt zwei oder mehrere Zeichencodes bei jeder Iteration des Verfahren und/oder zum Darstellen und Verarbeiten von numerischen Werten in binären Systemen.

Description

Querverweis zu entsprechenden Anmeldungen

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität von den vorläu figen Anmeldungen 60/275,323 und 60/275,324, jeweils einge reicht am 12. März 2001.

Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Systeme und Verfahren der Informationsverarbeitung.

Hintergrund der Erfindung

Die Diskussion irgendeiner Arbeit, Veröffentlichung, Ware oder Aktivität irgendwo in dieser Einreichung, in irgendwel chen in dieser Anmeldung vorgelegten Dokumenten und in ir gendwelchen hierin mittels Verweis aufgenommenen Dokumenten inbegriffen, soll nicht als Eingeständnis der Erfinder aufge faßt werden, daß eine solche Arbeit den Stand der Technik bildet. Die Diskussion irgendeiner Aktivität, Arbeit oder Veröffentlichung hierin ist kein Eingeständnis, daß eine sol che Aktivität, Arbeit oder Veröffentlichung vorhanden war oder in irgendeiner speziellen Rechtsprechung bekannt war.

Eine Aufgabe, der die frühen Entwickler von Computer architektur gegenüberstanden, war, wie sich numerische Daten schnell und effizient auf einem Bildschirm anzeigen lassen. In Computersystemen sind numerische Daten typisch als eine Darstellung der Zahl auf Zweierbasis gespeichert. Zum Bei spiel kann die zwei Byte Ganzzahl 63119d (hierin bezeichnet d eine dezimale Notation, h bezeichnet eine hexadezimale, b be zeichnet eine binäre Notation) in einem Binärspeicher eines Computers als die Binärzahl 1100000110001011b dargestellt sein. Viele Variationen in bezug auf die Darstellung numeri scher Werte in Binärsystemen sind bekannt, beispielsweise ei ne Zweierkomplement-Notation.

Eine Schwierigkeit tritt auf, wenn eine Binärzahl in eine Form für eine Bildschirmanzeige oder für Operationen in ein anderes Basissystem, beispielsweise in ein dezimales, konver tiert wird. In Darstellungsanwendungen muß eine Routine die binär gespeicherte Zahl in eine Folge von Zeichencodes kon vertieren. Bekannte und allgemein verwendete Zeichencodes um fassen ASCII und EBCDIC. Der Baudot-Code ist ein weiteres Beispiel für einen Code, der extensiv in Telegraphiesystemen verwendet wurde, wobei fünf Bits 32 Zeichen kodierten. Wäh rend unterschiedliche Darstellungscodes unterschiedliche Probleme beim Konvertieren zwischen binär aufwerfen, ist das Gesamtproblem das gleiche. Zur Vereinfachung konzentriert sich die vorliegende Diskussion auf die Konversion binärer kodierter Zahlen in ASCII, obgleich die vorliegende Erfindung verwendet werden kann, um zwischen anderen geeigneten Kodie rungsschemata zu konvertieren.

Eine solche Konversion ist in den meisten Computersyste men eine prozessorintensive Aufgabe. Ein Verfahren ist, durch Dividieren der ursprünglichen Zahl durch die höchste Potenz von Zehn, die kleiner als sie ist, jede Dezimalstelle separat von links zu übersetzen. Das Ganzzahlergebnis (auch als Quo tient bezeichnet) wird dann in einer Tabelle nachgeschlagen oder mit einem Wert kombiniert, um einen ASCII-Code zu lie fern. Der Vorgang wird mit den Resten wiederholt, bis Zei chencodes für alle Stellen bestimmt sind.

Ein alternatives Verfahren ist, jede Dezimalstelle von rechts beginnend zu übersetzen, durch Dividieren der ur sprünglichen Zahl durch 10 und unter Verwendung des Modulo- Operators, um in einer Tabelle nachzuschauen oder mit einem Wert zu kombinieren, um einen ASCII-Code zu bekommen, und wiederholen. Während diese Form kürzer auszudrücken ist, sind die zur Ausführung der Modulo-Operation notwendigen Computer operationen im allgemeinen gleich, wenn nicht länger und kom plizierter. Die binären arithmetischen Berechnungen, um diese Operationen auszuführen, sind sehr prozessorintensiv. Insbe sondere sind Divisionen von binären Zahlen, insbesondere Gleitpunktzahlen, oft sehr langsam und prozessorintensiv.

Eine Dekodierung einer mit Vorzeichen versehenen und/oder Gleitpunktzahl erfordert zusätzliche Schritte. Für mit Vor zeichen versehene Zahlen wird in einem Beispiel eines Verfah rens vom Stand der Technik das Vorzeichen von negativen Zah len zuerst gespeichert, dann wird die Zahl in einen positiven Wert konvertiert (was eine 2er-Komplementkonversion beinhal ten kann), und die vorstehend beschriebene allgemeine Proze dur wird durchgeführt. Für Gleitpunktzahlen können weitere Schritte notwendig sein, um die korrekte Stelle des Dezimal punkts zu bestimmen und um die Gleitpunktzahl in den korrek ten Ganzzahlwert zu konvertieren, bevor der binäre Ganzzahl wert in die Zeichencodes konvertiert wird. Diese Schritte va riieren, abhängig von dem in einem speziellen System verwen deten speziellen Gleitpunkt-Kodierungsschema.

Berechnungen von Dezimalzahlen in Binärsystemen

Um nichtbinäre Zahlen in Binärsystemen zu verarbeiten, müssen die Zahlen in eine mit der Zweierbasisdarstellung bi närer Systeme kompatible Form konvertiert oder kodiert wer den. Zum Beispiel kann in einem Binärspeicher eines Computers die Zweibyte-Ganzzahl 63119d als Binärzahl 1100000110001011b dargestellt sein. Viele Variationen zur Darstellung von Zah len in binären Systemen sind bekannt. Gleitpunktzahlen berei ten zusätzliche Probleme. Eine Vielzahl von binären Gleit punktformaten sind für Computer definiert worden; eines der gängigsten ist das von IEEE (Institute of Electrical & Elec tronic Engineers) definierte, bekannt als IEEE 754.

Die IEEE 754 Spezifikation definiert das 64 Bit Gleit punktformat mit drei Teilen:

1. Ein 11 Bit binärer Exponent unter Verwendung des "ex cess-1023"-Formats. In diesem Format wird der Exponent als vorzeichenlose binäre Ganzzahl von 0 bis 2047 dar gestellt, und man subtrahiert 1023, um den mit Vorzei chen versehenen Wert des Exponenten zu erhalten.
2. Eine 52 Bit Mantisse, ebenfalls eine vorzeichenlose binäre Zahl, die einen Bruchwert definiert, mit einer führenden implizierten "1".
3. Ein Vorzeichenbit, das das Vorzeichen der Mantisse angibt.

Eine Variation dieses Schemas verwendet 32 Bits, bei spielsweise eine 23 Bit Mantisse mit einem Vorzeichenbit und einen 8 Bit Exponenten (im Excess-127-Format), was 7 gültige dezimale Stellen ergibt. Solche Gleitpunktzahlen werden manchmal als "Reals" oder "Floats" bezeichnet: eine 32 Bit Gleitpunktzahl wird manchmal eine "Real32" oder "Single" ge nannt (was "einfach genauer Gleitpunktwert" andeutet), wäh rend eine 64 Bit Gleitpunktzahl manchmal eine "Real64" oder "Double" genannt wird (was "doppelt genauer Gleitpunktwert" andeutet).

Mit diesen Gleitpunktzahlen können Probleme mit der Genau igkeit auftreten. Wie mit ganzen Zahlen gibt es nur einen endlichen Wertebereich, obwohl er ein größerer Bereich ist, der einen "overflow" (Überlauf) oder "underflow" (Unterlauf) erlaubt. Ein in einem System zulässiger maximaler reeller Wert wird manchmal als "Maschinenunendlichkeit" bezeichnet. Ein weiteres Problem ist, daß computerkodierte reelle Zahlen eine beschränkte Genauigkeit haben. Folglich kann es in vie len Gleitpunktrechnungen einen kleiner Fehler im Ergebnis ge ben, da einige niedrigere Stellen wegfallen. Dies kann in den meisten Fällen nicht merkbar sein, aber in einer mathemati schen Analyse, die viele Berechnungen erfordert, neigen die Fehler dazu, sich zu summieren, und können die Ergebnisse be einflussen. Ein anderer Fehler, der bei Gleitpunktzahlen ent stehen kann, ist der Tatsache zuzuschreiben, daß die Mantisse als binärer Bruch ausgedrückt wird, der möglicherweise nicht genau mit einem gewünschten Dezimalbruch übereinstimmt.

Ein in einigen Systemen verwendetes alternatives Format ist, für reelle Werte dezimale Festpunktdarstellungen (manch mal als skalierte Werte bezeichnet) zu erzeugen. Beispiels weise nimmt das Kodierungsschema FOUR für alle kodierten Zah len an, daß vier Dezimalstellen nach dem Dezimalpunkt vorhan den sind. Alle Berechnungen werden an binären Ganzzahlen aus geführt, ohne Wertigkeitsverlust. Jedoch bedeutet dies, daß an einem System mit 64 Bit Ganzzahlen (Daten mit 19 Dezimal stellen) dies in dem gegebenen Beispiel nur eine Darstellung von 15 Stellen links vom Dezimalpunkt und vier rechts vom De zimalpunkt erlauben würde. Ein anderes Format, das verwendet wird, um Dezimalzahlen zu verarbeiten und einige dieser Prob leme anzugehen, ist "Binary Coded Decimal" (BCD). In dieser Notation werden Gruppen von 4 Bit verwendet, um jede Dezimal ziffer von 0 bis 9 darzustellen.

In Systemen vom Stand der Technik wird eine Gleitpunkt verarbeitung von Gleitpunktzahlen, die durch einen bekannten Standard definiert sind, oft von einer Gleitpunkt-Einheit (Floating Point Unit, FPU), typisch ein zur Verarbeitung von Gleitpunktzahlen vorgesehener Block oder Bereich einer integ rierten Schaltung, durchgeführt. In Systemen ohne FPU- Hardware werden Gleitpunktoperationen allgemein von einer Software durchgeführt.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung in verschiedenen Ausführungsfor men beinhaltet ein Verfahren und/oder eine Vorrichtung und/oder eine digitale Logikschaltung zur schnelleren Bestim mung der Zeichencodes (beispielsweise ASCII- oder EBSIDIC- Zeichencodes) für einen binär dargestellten numerischen Wert und das in speziellen Ausführungsformen, wobei viele der Di visionen, die bei einer Konvertierung in Zeichencodes notwen dig sein können, vermieden werden.

In weiteren Ausführungsformen beinhaltet die Erfindung ein Verfahren und/oder eine Vorrichtung und/oder eine digitale Logikschaltung zur effizienteren Verarbeitung von numerischen Werten in binären Informationsverarbeitungssystemen, wie bei spielsweise eine Verwendung von zwei nicht zusammenhängenden (oder "separaten") Bitbereichen, um reelle Zahlen zu spei chern. Diese Bereiche werden als nicht zusammenhängend be zeichnet, da es keinen automatischen binären Übertrag in kei ne Richtung in bezug auf die Bitbereiche gibt und da sich in einer gegebenen Zahl jeder Teil der Zahl unabhängig vom Wert des anderen Teils bestimmen läßt. Mit anderen Worten, der ganzzahlige Anteil einer Dezimalzahl hängt nur vom ganzahli gen Anteil des gespeicherten binären Werts ab. Gleichermaßen hängt der Bruchanteil einer Dezimalzahl nur vom Bruchanteil des gespeicherten binären Werts ab. Was ihre Speicherung in einem Computerspeicher betrifft, so können die verschiedenen Anteile der Zahlen in nebeneinanderliegenden Speicherplätzen gespeichert sein. Gemäß speziellen Ausführungsformen der Er findung ist somit eine reelle Zahl, wie hierin diskutiert, als Ganzzahlanteil (IP) und Bruchanteil (FP) gespeichert.

Gemäß weiteren speziellen Ausführungsformen der Erfindung reicht die "Unabhängigkeit" des IP und FP einer Zahl bis zu den Vorzeichenbits, und sowohl der IP als auch der FP tragen ein Vorzeichenbit. In speziellen Ausführungsformen sind die Vorzeichenbits am IP und FP für beide Anteile immer iden tisch. Wie hierin verwendet, kann eine solche Zahl als N.IP.FP bezeichnet werden.

Der IP gemäß speziellen Ausführungsformen der Erfindung ist als eine herkömmliche binäre Ganzzahl dargestellt. In speziellen Ausführungsformen ist ein Vorzeichenbit als erstes Bit mit enthalten, wobei ein Zweierkomplement oder eine ande re Notation verwendet wird, um negative Zahlen darzustellen. Der FP gemäß speziellen Ausführungsformen der Erfindung ist ebenfalls als eine herkömmliche binäre Ganzzahl dargestellt. In speziellen Ausführungsformen ist ebenfalls ein Vorzeichen als erstes Bit mit enthalten, wobei ein Zweierkomplement oder eine andere Notation verwendet wird, um negative Zahlen dar zustellen. Jedoch ist der Bruchanteil der Dezimalzahl mit 10^{Skalierfaktor} multipliziert, um sicherzustellen, daß alle Bits, die für die Genauigkeit von Bedeutung sind, innerhalb der Ganzzahl liegen. Zum Beispiel wird in einem System mit Skalierfaktor = 9 der Bruchanteil einer Dezimalzahl mit 10⁹ multipliziert, bevor er im FP gespeichert wird, wie in der folgenden Tabelle gezeigt ist:

Gemäß speziellen Ausführungsformen der Erfindung ist der Skalierfaktor eine gewählte Potenz von 10 und gibt die von dem System unterstützte Anzahl der Dezimalbruchstellen an. "Skala" wird hierin manchmal verwendet, um 10^{Skalierfaktor} an zugeben. In einer beispielhaften Ausführungsform werden 64 Bits für den Ganzzahlanteil und 32 Bits für den Dezimalan teil verwendet, somit erfordert eine einzige FP 96 Bit Spei cherplatz. Wie hierin verwendet, kann eine solche Zahl als r96 (für reell-96Bit) bezeichnet werden. In speziellen Aus führungsformen verwendet eine Zahlendarstellung gemäß der vorliegenden Erfindung 18 Dezimalstellen im ganzzahligen Teil der Zahl und 8 Stellen im Dezimalanteil, was einigen Imple mentationen erlaubt, eingebaute mathematische Funktionen ver schiedener CPUs zu verwenden.

Gemäß speziellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfin dung werden Überträge zwischen dem IP- und dem FP-Anteil ei ner Zahl nicht automatisch durchgeführt und unterschiedliche numerische Operatoren führen Überträge zwischen dem IP und dem FP-Anteil explizit und mit geeigneten Variationen für je de Operation durch.

Gemäß speziellen Ausführungsformen ist der binäre Spei cherplatz für einen FP in der Lage, eine Zahl zu halten, die größer als der zulässige maximale FP ist. In einem System mit zum Beispiel 8 Dezimalstellen im FP-Anteil ist der größte FP, der dargestellt werden kann, .99999999d. Um diese Zahl zu speichern, sind für den binären Wert 27 Bit (101111101011110000011111111) plus ein Vorzeichenbit, insge samt 28 Bit, erforderlich. Jedoch ist die größte Dezimalzahl, die in 27 Bit gespeichert werden kann, 2.18103807. Somit wird für viele mathematische Operationen die FP-Anteil-Resultante (S.FP) mit dem MAX.FP (z. B. .99999999d) verglichen, und, falls darüber, eine Aktivierung eines Übertragbit bewirken und durch den MAX.FP erniedrigt werden.

Die Erfindung und verschiedene spezielle Aspekte und Aus führungsformen werden mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen und detaillierte Beschreibung besser verständlich. Zum Zwecke der Klarheit bezieht sich diese Diskussion auf Vorrichtungen, Verfahren und Konzepte in Form von speziellen Beispielen. Je doch können sich die Erfindung und Aspekte davon auf eine Vielzahl von Vorrichtungs- und Systemtypen anwenden lassen. Es ist daher beabsichtigt, daß die Erfindung nicht beschränkt ist, außer wie in den angefügten Ansprüchen bestimmt ist. Es ist auf dem Fachgebiet gut bekannt, daß logische Systeme und Verfahren wie hierin beschrieben eine Vielzahl von unter schiedlichen Komponenten und unterschiedlichen Funktionen in modularer Weise umfassen können. Verschiedene Ausführungs formen der Erfindung können verschiedene Zusammenstellungen von Elementen und Funktionen umfassen und können verschiedene Funktionen als Teile verschiedener Elemente gruppieren.

Die funktionalen Aspekte der Erfindung, die auf einem Com puter implementiert sind, können, wie aus den hierin gegebe nen Unterrichtungen verständlich wird, unter Verwendung ir gendeiner geeigneten Implementationsumgebung oder Program miersprache, wie beispielsweise C, C++, Cobol, Pascal, Java, Java-script, Assembler oder Maschinencodeprogrammierung, kun denspezifischer Logikschaltungen usw., implementiert oder ausgeführt sein. Alle hierin zitierten Verweise, Veröffentli chungen, Patente und Patentanmeldungen sind hiermit durch Verweis in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke mit aufgenommen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren gemäß speziellen Ausführungsformen der Erfindung.

Fig. 2 veranschaulicht ein alternatives Verfahren in eini gen Details gemäß speziellen Ausführungsformen der Erfindung.

Fig. 3 veranschaulicht Details eines beispielhaften Sys tementwicklungsverfahrens gemäß speziellen Ausführungsformen der Erfindung.

Fig. 4 veranschaulicht einen Teil einer beispielhaften Implementation eines Programmcodes gemäß speziellen Ausfüh rungsformen der Erfindung.

Fig. 5 veranschaulicht einen Teil einer beispielhaften Implementation eines Programmcodes gemäß speziellen Ausfüh rungsformen der Erfindung.

Fig. 6 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren gemäß speziellen Ausführungsformen der Erfindung.

Fig. 7 veranschaulicht eine beispielhafte Architektur ei nes beispielhaften Informationsverarbeitungssystems, die für verschiedene spezielle Ausführungsformen der Erfindung rele vant ist.

Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das ein repräsentatives Bei spiel einer Logikvorrichtung zeigt, in welcher verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung verkörpert sein können.

Beschreibung von speziellen Ausführungsformen

In einer Ausführungsform kann die Erfindung als ein auf einem Computer implementiertes Verfahren verstanden werden, das binäre ganzzahlige Werte in Dezimalwerte konvertiert, un ter Verwendung eines Divisors, der kleiner als der ursprüng liche Wert ist, aber die Formel (10^N)^P erfüllt, wobei N ei ne ganze Zahl größer als 1 ist und P eine ganze Zahl größer als oder gleich 1 ist. N, wie nachstehend weiter beschrieben wird, ist gemäß speziellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine vorab gewählte oder vorgegebene Zahl und stellt die Anzahl der Dezimalstellen dar, die während jeder Iteration der Routine bestimmt werden. P wird bestimmt, wenn ein numerischer Wert dekodiert wird, und wird als die maxima le Zahl gewählt, die einen Wert von (10^N)^P liefert, der kleiner als der absolute Wert der ursprünglichen Zahl ist. Während in dieser Diskussion durchwegs 10 als ein beispiel hafter Basiswert verwendet wird, können andere Ausführungs formen einen anderen Basiswert verwenden. Die vorstehende Gleichung kann als (Basis^N)^P verstanden werden.

Ein spezielles Beispiel eines allgemeinen Verfahrens, das zweistellige Zeichencodes (N = 2) nach jeder Division bestimmt, ist unter Verwendung von 63179 nachstehend gegeben:

1. Bestimme den größten (10^N)^P-Wert, der kleiner als die Zahl = 10000 ist.
2. 63179/10000 hat als Ganzzahlergebnis 06 (schlage diesen numerischen Wert nach) → 30h 36h.
3. Multipliziere das Ganzzahlergebnis (06) und den Divisor (10000) = 6000.
4. Subtrahiere diese Zahl von der ursprünglichen Zahl (63179-60000) = 3179.
5. Wiederhole die Schritte 1 bis 4, bis alle Stellen deko diert sind, wie folgt:
6. Bestimme den größten (10^N)^P-Wert, der kleiner als die Zahl (oder setzte P = P - 1) = 100 ist.
7. 3179/100 hat als Ganzzahlergebnis 31 → 33h31h.
8. Subtrahiere diese Zahl von der ursprünglichen Zahl (3179-3100 = 79).
9. STOP, wenn das Subtraktionsergebnis kleiner als (10^N) (oder wenn P = 1) ist und schlage das Endergebnis nach: 79 → 37h39h.
10. Gebe die resultierende Zeichencodes zurück (falls ge wünscht, lösche an einer Stelle führende Nullen): 30h36h33h31h37h39h.

Alternativ kann dieses Verfahren, mit N = 2, wie folgt aus geführt oder ausgedrückt werden:

1. Setze n = 63179.
2. nmodulo(10^N) = 79→37h39 h.
3. Setze n = n/100 = 631.
4. Wiederhole Schritte 2 und 3 bis n<(10^N).
5. Schlage Endergebnis nach: 6→36 h.
6. Verknüpfe die resultierenden Zeichencodes: 36h33h31h37h39h.

Fig. 1 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren gemäß speziellen Ausführungsformen der Erfindung. Fig. 2 veran schaulicht ein alternatives Verfahren in einigen Details ge mäß speziellen Ausführungsformen der Erfindung. Wie in den Figuren gezeigt, kann die Erfindung in einem Logikverfahren verkörpert sein, das für eine Implementation durch ein ent sprechend konfiguriertes Informationsverarbeitungssystem, Computersysteme für allgemeine Zwecke und Informationsver arbeitungsbildschirme und -subsysteme inbegriffen, geeignet ist.

Dieser Aspekt der Erfindung ist in Form von allgemeinen Ausführungsformen beschrieben worden, die als eine vollstän dige und komplette Beschreibung betrachtet werden, die aus reicht, um Fachleuten die Herstellung und Verwendung der Er findung zu ermöglichen. Was folgt, sind Beschreibungen von beispielhaften Systemen und Verfahren, die mit verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung verbunden sind oder diese verkörpern können. Die folgende Diskussion kann auch unabhän gige innovative Ausführungsformen der Erfindung beinhalten.

Tabellen

Ein Verfahren oder Mechanismus zur Ausführung der vorste hend beschriebenen Schritte verwendet eine geeignet bemessene Tabelle (Nachschlagtabelle), die alle numerischen Werte klei ner als 10^N mit den entsprechenden Zeichencodes (allgemein N Codes in jedem Tabelleneintrag) verknüpft. Eine beispielhafte Tabelle kann die Form haben:

TABELLE 1

Zu beachten ist, daß die unkomprimierte Größe dieser Ta belle 100 Speicherplätze mal zwei Bytes oder 200 Bytes ist. Allgemeiner gesagt, die unkomprimierte Größe einer Zehnerba sis-Tabelle, wie vorstehend diskutiert, ist N*(10^N). Unter Verwendung eines ähnlichen Verfahrens könnten also drei von fünf Zeichencodes bei jedem Nachschlagen in der Tabelle her aus gesucht werden, was jeweils Tabellen von 3000 (ungefähr 3K) oder 500000 (ungefähr 0,5M) Bytes erfordert. Ein einzel ner repräsentativer Eintrag für eine Tabelle mit N = 3 ist:

TABELLE 2

Zu beachten ist, daß in jeder dieser beispielhaften Tabel len zu erkennen ist, daß die Tabellen eindimensionale Tabel len sind, wobei der zu dekodierende numerische Wert als Index für die Tabelleneinträge verwendet wird. Während dies eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung repräsentiert, kann die Erfindung, wenn gewünscht, andere Tabellenformate verwenden, einschließlich Tabellenformate, bei welchen der Index nicht einfach der zu dekodierende numerische Wert ist. Wenn größere Zahlen für eine Bildschirmanzeige dekodiert wer den, verringern große Tabellen drastisch die Anzahl der er forderlichen binären mathematischen Schritte. Aus den hierin gegebenen Unterrichtungen wird verständlich, daß solche Ta bellen ein großes Maß an Redundanz haben und somit in spe ziellen Ausführungsformen gemäß verschiedenen Kompressions verfahren komprimiert werden können. Jedoch wird in einer allgemeinen Ausführungsform die vorliegende Erfindung verwen det, um eine Konversion von numerischen Werten in Bildschirm codes zu beschleunigen, und verwendet somit eine unkompri mierte Tabelle.

Fig. 3 veranschaulicht Details eines beispielhaften Sys tementwicklungsverfahrens gemäß speziellen Ausführungsformen der Erfindung. Wie in der Figur gezeigt, wird in diesem Ver fahren eine Tabelle in einem Speicher entsprechend einer ver fügbaren oder gewünschten Speichergröße für die Tabelle zuge wiesen, und die Tabelle wird dann verwendet, um N Zeichenco des eines numerischen Werts zu dekodieren.

Negative und herkömmliche Gleitpunktzahlen

Gemäß speziellen Ausführungsformen kann die vorliegende Erfindung negative Zahlen entsprechend dem zugrundeliegenden Schema zum Speichern von negativen Zahlen auf verschiedene Weise verarbeiten. Ein direktes Verfahren zur Verarbeitung negativer Zahlen beinhaltet Erinnern des Vorzeichens der Zahl und Konvertieren der Zahl in einen positiven Wert vor dem Nachschlagen in einer Tabelle unter Verwendung der Zahl. Ge mäß weiteren speziellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden Gleitpunktzahlen dadurch dekodiert, daß zu erst die Gleitpunktzahl in eine ganze Zahl konvertiert wird, bevor sie in Bildschirmcodes konvertiert wird.

Aufgeteilt gespeicherte Gleitpunktzahlen

Gemäß weiteren speziellen Ausführungsformen der vorliegen den Erfindung kann eine Konversion in einen Bildschirmcode vorteilhaft mit dem nachstehend beschriebenen innovativen Gleitpunktkodierungsschema verwendet werden. In einem solchen Dekodierungsschema ist eine Konversion in Bildschirmcodes vereinfacht, da jede gespeicherte Gleitpunktzahl aufgeteilt gespeichert ist, mit separaten Speicherbereichen für den Ganzzahlanteil und den Bruchanteil der Zahl. Mit diesem Sche ma können der Ganzzahlanteil und der Bruchanteil separat in Bildschirmcodes, wie vorstehend beschrieben, konvertiert wer den.

Als ein sehr spezielles Beispiel eines Verfahrens gemäß speziellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zum Konvertieren eines IP und eines FP separat in Bildschirmcodes sind in Fig. 4 und Fig. 5 beispielhafte C++-Code-Listings be reitgestellt.

Mathematische und logische Operationen

In einer Ausführungsform kann die Erfindung als ein compu terimplementiertes Verfahren zum Speichern von numerischen Werten und zur Ausführung von Operationen an numerischen Wer ten verstanden werden. Fig. 6 veranschaulicht ein beispiel haftes Verfahren gemäß speziellen Ausführungsformen der Er findung.

Gemäß speziellen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung spezielle Routinen für verschiedene mathematische Operatoren bereit, einschließlich optionaler Kurzverfahren gemäß speziellen Ausführungsformen. Wie hierin verwendet, ist eine Notation für die Anteile einer reellen Zahl A A.IP und A.FP. Die Ergebnisse einer Funktion F(A,B) werden als S.IP und S.FP oder S.IP.FP geschrieben.

Additionsoperationen

Eine Addition von zwei Zahlen, zum Beispiel A und B, geht im allgemeinen wie folgt vor sich. Zuerst, wenn eine Zahl ne gativ ist, die andere aber nicht, springe zu einer Subtrakti onsoperation, wie nachstehend beschrieben. Dann, wenn beide Zahlen negativ sind, speichere diese Tatsache, konvertiere die Zahlen in positive (d. h. verwende die Absolutwerte der Zahlen) und führe die Addition wie folgt aus:

Subtraktionsoperationen

Eine Subtraktion gemäß speziellen Ausführungsformen der Erfindung ist als Vereinigung zweier Zahlen, die unterschied liche Vorzeichen haben, definiert. Mit A als die positive Zahl und B als die negative Zahl wird anschließend der Abso lutwert von B für alle Vergleichsoperationen verwendet und die Prozedur arbeitet wie nachstehend angegeben. Gemäß weite ren speziellen Ausführungsformen der Erfindung kann eine An zahl von Kurzverfahren, wie angegeben, vorgesehen sein.

Multiplikations- und Divisionsoperationen

Multiplikation und Division gemäß speziellen Ausführungs formen der vorliegenden Erfindung werden durchgeführt, indem die Operanden in skalierte Zahlen konvertiert werden, die ge wünschte Funktion F() an den skalierten Zahlen unter Verwen dung von skalierter Arithmetik ausgeführt wird und dann das skalierte Ergebnis zurück in das N.ip.fp-Format konvertiert wird. Gemäß speziellen Ausführungsformen der vorliegenden Er findung kann der für die skalierte Zahl verwendete Skalier faktor der gleiche Skalierfaktor sein, der für den FP-Anteil der R.ip.fp-Zahl verwendet wird, was eine Anzahl von Konver sionsoperationen vereinfacht. (Gemäß alternativen Ausfüh rungsformen der Erfindung kann ein anderer Skalierfaktor ver wendet werden, was eine Skalierung sowohl des IP- als auch des FP-Teils erfordert, um eine Zahl Askaliert zu berechnen.)

Die Prozedur arbeitet allgemein wie folgt (wobei der Ska lierfaktor von S_skaliert, A_skaliert und B_skaliert gleich dem Skalierfaktor gesetzt ist, der in den FP-Anteilen der r.ip.fp-Zahl verwendet wird.

1. A_skaliert = A.IP.10^{Skalierfaktor} + A.FP
2. B_skaliert = B.IP.10^{Skalierfaktor} + B.FP
3. S_skaliert = F(A_skaliert, B_skaliert)
4. S.IP = Ganzzahl(S_skaliert/10^{Skalierfaktor})
5. S.FP = S_skaliert - S.IP.10^{Skalierfaktor}

Gemäß speziellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfin dung kann eine Anzahl von Kurzverfahren verwendet werden, um die Geschwindigkeit zu erhöhen. Diese Kurzverfahren werden in der Tat viele Anwendungen in der Praxis wesentlich beschleu nigen.

Runden gemäß speziellen Ausführungsformen der Erfindung ist sehr einfach. Bei der Durchführung einer Rundung setze IP = IP+1, falls der Wert von FP größer als ½ von 10^{Skalierfaktor} ist. Ansonsten ändere IP nicht. Setze FP auf Null.

Wie vorstehend diskutiert, wird dieser Aspekt der Erfin dung vorteilhaft mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren zum Konvertieren numerischer Daten in Bildschirmcodes verwen det, da mit separat gespeichertem IP und FP der Ganzzahlan teil und der Bruchanteil separat in Bildschirmcodes konver tiert werden können.

Andere Implementationsdetails

Aus den hierin bereitgestellten Unterrichtungen wird ver ständlich, daß ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auf verschiedene Weise in Computersystemen implementiert sein kann. In einer Ausführung können computerverständliche Logik anweisungen, die mit der vorliegenden Erfindung in Beziehung stehen, in einem Anwendungsprogramm enthalten sein und/oder können von einem Anwendungsprogramm während des Startens oder der Ausführung aufgerufen werden. Zu beachten ist, daß gemäß weiteren speziellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfin dung ein numerisches Kodierungsschema oder Bildschirmanzeige schema, wie hierin beschrieben, in einem Betriebssystem (OS) einer Computervorrichtung implementiert sein kann und dadurch irgendwelchen anderen Anwendungsprogrammen, die in dem Be triebssystem laufen, verfügbar gemacht werden kann. Somit kann gemäß speziellen Ausführungsformen der vorliegenden Er findung ein Betriebssystem während des OS-Startens eine Da tenschablone und Operatorroutinen erzeugen. Aus den hierin gegebenen Unterrichtungen wird ferner verständlich, daß Lo gikroutinen gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Logik befehlcompiler oder Logikbefehlinterpreter enthalten sein können und/oder anderen mit einer solchen Programmierumgebung verknüpften Dateien.

Ausführungsformen in einer Informationsverarbeitungs architektur

Wie hierin diskutiert, kann gemäß speziellen Ausführungs formen die vorliegende Erfindung in verschiedenen Arten von Informationsverarbeitungssystemen verkörpert sein, die Perso nal Digital Assistant (PDA), Mobiltelefone, Fernseh- Settopsysteme oder Kabelsystemschnittstellen, Spielzeug, Haushaltsgeräte mit Informationsverarbeitungsfähigkeiten, wissenschaftliche und diagnostische Systeme und maschinelle oder industrielle Systeme mit Informationsverarbeitungsfähig keiten umfassen können. Typisch wird in solchen Systemen eine Informationsverarbeitung von binären Logikschaltungen durch geführt. Gemäß weiteren speziellen Ausführungsformen kann die vorliegende Erfindung sowohl in einem Informationsverarbei tungssystem oder in Schaltungen oder Komponenten eines Infor mationsverarbeitungssystems verkörpert sein, die gemäß der hierin gegebenen Beschreibung arbeiten.

Gemäß weiteren speziellen Ausführungsformen kann die Er findung als ein oder mehrere Sätze von Befehlen und/oder Da ten verkörpert sein, die verwendet werden, um den Betrieb ei nes Informationsverarbeitungssystems zu programmieren oder zu führen oder zu beeinflussen. Wie auf dem Fachgebiet bekannt ist, können diese Sätze von Befehlen und/oder Daten, auf ei nem Speichermedium wie beispielsweise Platte, Diskette, Fest platte, CD-ROM, Band, ROM, EPROM, ASIC, PLD usw. gespeichert oder aufgezeichnet, an Benutzer verteilt werden, und gemäß speziellen Ausführungsformen kann die Erfindung als ein sol ches Medium verkörpert sein, auf dem Daten und/oder Befehle gespeichert sind, die, in ein geeignet konfiguriertes Infor mationssystem geladen, bewirken, daß das System gemäß der hierin gegebenen Beschreibung arbeitet.

Wie ferner auf dem Fachgebiet bekannt ist, können Befehls- und/oder Datensätze über ein Kommunikationsmedium (beispiels weise das Internet, ein lokales Netz, ein Funknetz, eine Te lefonleitung, ein Kabelfernsehsystem usw.) von einer entfernt gelegenen Datenspeicherstation (beispielsweise von einem Ser ver) an ein Informationsverarbeitungssystem übertragen werden und, in ein geeignet konfiguriertes Informationssystem gela den, das System dazu veranlassen, gemäß der hierin gegebenen Beschreibung zu arbeiten.

Fig. 7 veranschaulicht eine beispielhafte Architektur ei nes beispielhaften Informationsverarbeitungssystems, die für verschiedene spezielle Ausführungsformen der vorliegenden Er findung relevant ist. Wie für Fachleute und aus den hierin gegebenen Unterrichtungen verständlich ist, ist die allgemei ne Organisation eines Systems 800, wie in Fig. 7 gezeigt, re präsentativ für verschiedene Informationssysteme, von "Compu ter auf einem Chip"-Schaltungen in einem Haushaltsgerät oder Spielzeug bis zu Supercomputersystemen und verteilten Syste men. In einigen Informationsverarbeitungssystemen können die in Fig. 7 gezeigten verschiedenen Komponenten eigene Compu terchips oder eigene Schaltungsbereiche auf einem Computer chip sein, während in anderen Informationsverarbeitungs systemen einige oder alle der in Fig. 7 gezeigten Funktionen von gemeinschaftlich genutzten Schaltungen ausgeführt werden oder als Software implementiert sind. Einige Systeme werden nicht alle der in Fig. 7 gezeigten Komponenten haben und an dere Systeme werden zusätzliche Kernkomponeten haben. Fig. 7 stellt nicht die einzige Gerätearchitektur dar, auf welcher die vorliegende Erfindung ausgeführt werden kann und selbst verständlich ist die vorliegende Erfindung auf eine Vielzahl von Typen von Informationsverarbeitungsgeräten anwendbar.

Ein Informationsverarbeitungssystem weist typisch einen oder mehrere Prozessoren auf, wie beispielsweise 801. Der Prozessor 801 ist allgemein dadurch gekennzeichnet, daß er in der Lage ist, unterschiedliche Logikoperationen an Daten aus zuführen, wobei die Logikoperationen durch einen oder mehre ren Befehle gewählt oder spezifiziert sind. Im Beispiel eines Personalcomputersystems oder einer Workstation kann der Pro zessor 801 irgendeinen aus der Reihe der bekannten Mikropro zessoren repräsentieren, die von Firmen wie Intel, AMD, Zilog und Motorola hergestellt werden. Der Prozessor 801 kann auch einen Schaltungsabschnitt repräsentieren, der als Prozessor in einer integrierten Schaltung, beispielsweise ASIC oder PLD, konfiguriert ist.

Ein Prozessor 801 kann zu bestimmten Zeiten mit anderen Informationsverarbeitungsschaltungen (die ebenfalls Prozesso ren sein können oder nicht) zusammenarbeiten, die spezielle Fähigkeiten haben können. Diese Schaltungen können sich au ßerhalb des Prozessors oder innerhalb des Prozessors befin den. Als ein Beispiel zeigt Fig. 7 eine Gleitpunkteinheit (FPU) 802 und ein 3D-Graphik-Modul 804. Um seinen Betriebsab lauf zu erleichtern, kann ein Prozessor 801 auch eine Reihe von Strukturen haben, beispielsweise einen Satz von internen Registern 806 und/oder eine arithmetisch-logische Einheit (ALU) 808. In einigen Prozessoren befinden sich diese Struk turen innerhalb der Prozessorschaltung.

In den meisten Informationsverarbeitungssystemen kommuni zieren verschiedene Module über einen oder mehrere Kommunika tionspfade oder Busse mit anderen Modulen. Fig. 7 zeigt einen repräsentativen Systembus 810 und einen separaten Hilfsbus 812. Die dargestellten Busse können Signalkanäle auf einer integrierten Schaltung, Kommunikationsverbindungen auf einer gedruckten Schaltkarte, eine Verbindung zwischen zwei oder mehreren gedruckten Schaltkarten oder eine Backplane oder ir gendwelche andere von den Modulen zum Austausch von Daten o der Steuersignalen verwendete Kanäle repräsentieren.

In verschiedenen Informationsverarbeitungssystemen können separate Module solche Dinge wie Arbeitsspeicher 820, ein o der mehrere Speichersysteme 830, eine oder mehrere Eingabe schnittstellen 840, eine oder mehrere Ausgabeschnittstellen 850 umfassen. Einige Informationsverarbeitungssysteme können auch eine Kommunikationsschnittstelle (wie eine Netzschnitt stelle oder ein Modem) 860 zur Kommunikation mit anderen Com putersystemen, beispielsweise über ein Netz, aufweisen. Diese Module sind in Fig. 7 gezeigt, die allgemein Aspekte eines Computersystems repräsentieren.

In typischen Informationsverarbeitungssystemen ist der Ar beitsspeicher 820 ein Typ eines Speichers mit direktem Zugriff (RAM, Random Access Memory), auf den der Prozessor 801 und möglicherweise andere Prozessoren schnell zugreifen können. In Computern für allgemeine Zwecke und in anderen Computersystemen enthält ein solcher Arbeitsspeicher während des Betriebs Daten und Befehle für einen oder mehrere Prozes se 822, einschließlich Betriebssystemprozesse. Jeder Prozeß stellt allgemein ein Ausführungsprogramm oder eine Programm datei dar. Der Arbeitsspeicher 820 kann auch eine oder mehre re Datenstrukturen 824 enthalten, die mit speziellen Prozes sen in Verbindung stehen können oder einer gemeinschaftlichen Nutzung durch andere Prozesse oder durch das ganzen System unterliegen können. Diese Datenstrukturen können Datentabel len oder irgendwelche anderen Datenstrukturen umfassen, die in digitalen Speichern dargestellt werden können. Daher ist auf dem Fachgebiet in vielen für allgemeine Zwecke bestimmten Informationsverarbeitungssystemen (beispielsweise Personal computer) unter einem Arbeitsspeicher 820 zu verstehen, daß dieser residente Teile eines Betriebssystems und/oder ver schiedene Anwendungssysteme und/oder Dateien und/oder andere Logikmodule oder digitale Daten enthält.

Wie Fachleuten bekannt ist, weist ein Informationsver arbeitungssystem, das ein Typ eines Computersystems für all gemeine Zwecke ist, ferner ein Betriebssystem und mindestens ein Anwendungsprogramm auf. Das Betriebssystem ist ein Satz von Logikbefehlen, die den Betrieb des Computersystems und die Zuteilung von Betriebsmitteln steuern. Das Anwendungspro gramm ist ein Satz von Logikbefehlen (möglicherweise auch Da ten umfassend), um von dem Benutzer gewünschte Aufgaben durchzuführen. Während des Betriebs können beide in einem Speichersystem, wie beispielsweise 820, resident sein.

Ein Speicher 830 ist gezeigt, um andere, normalerweise Langzeit-Datenspeicherung (auch "nicht flüchtige" genannt), zu repräsentieren. In für allgemeine Zwecke bestimmten Compu tern umfaßt dieser typisch ein oder mehrere Plattensysteme (wie Festplattenlaufwerke, Diskettenlaufwerke, CD-ROMs usw.) und kann auch eine Reihe von anderen Speichervorrichtungen umfassen. Der Speicher 830 kann verwendet werden, um den Ar beitsspeicher 820 durch eine Reihe von bekannten Pagingtech niken zu ergänzen. Der Speicher 830 kann auch entfernt gele gene, über ein Netz verfügbare Speichersysteme aufweisen.

Insbesondere in Handgeräten kann der Speicher 830 einzig und allein aus einem Nurlesespeicher (ROM) bestehen, der zur Speicherung von ausführbaren Komponenten des Systems verwen det wird. Abhängig von speziellen Implementationen kann 830 entweder Speichersysteme, die ein Teil des Computersystems 800 sind, oder eine Schnittstelle zu externen Speichersyste men repräsentieren.

Die Eingabeschnittstellen 840 können Schaltungen, Vorrich tungen und/oder Logikbefehle repräsentieren, die eine Video-, Audio-, Tastatur-, Pointer- oder andere Eingabe in ein Compu tersystem bereitstellen können. Typische Eingabevorrichtungen umfassen solche Dinge wie Tastatur oder Keypad, berührungs empfindlicher Bildschirm, Maus, Mikrophon, Kamera, Umgebungs meßwertaufnehmer (z. B. Thermostat oder Bewegungsmelder) usw. Die Eingabeschnittstellen 840 zusammen mit anderen möglichen Modulen im Computersystem führen Aufgaben durch, die mit der Übersetzung externer Daten (wie beispielsweise Tastenanschlä ge) in die entsprechenden kodierten Daten (typisch binäre Da ten) verbunden sind. Diese Übersetzungsaufgaben können mehre re Schritte beinhalten, die in verschiedenen Teilen eines Computersystems durchgeführt werden. Abhängig von speziellen Implementationen kann 840 Eingabevorrichtungen und dazugehö rige Schnittstellenlogik oder nur Schnittstellenlogik für spezielle Eingabevorrichtungen repräsentieren.

Die Ausgabeschnittstellen 850 repräsentieren Schaltungen, Vorrichtungen und/oder Befehle, die eine Video-, Audio-, Druck- oder andere Ausgabe aus einem Computersystem bereit stellen können, und können auch wirkliche Ausgabevorrichtun gen repräsentieren. Typische Ausgabevorrichtungen umfassen einen Bildschirm, einen Drucker, einen Lautsprecher usw. Eine Ausgabe kann auch in Form von Steuersignalen an eine externe Maschine, wie beispielsweise an einen Motor, Fertigungsrobo ter oder eine andere computergesteuerte Vorrichtung, sein. Die Ausgabeschnittstellen 850 zusammen mit möglichen anderen Modulen im Computersystem führen Aufgaben durch, die mit der Übersetzung von computerkodierten Daten (typisch binären Da ten) in die geeignete Form zur Ausgabe verbunden sind. Diese Übersetzungsaufgaben können mehrere Schritte beinhalten, die in verschiedenen Teilen eines Computersystems durchgeführt werden. Eine Bildschirmanzeige von numerischen Daten zum Bei spiel erfordert typisch eine Konversion von binär kodierten numerischen Werten in eine Folge von Zeichencodes. Diese Zei chencodes werden dann von Bildschirmtreiber-Schaltungen wei ter übersetzt, um die elektrischen Signale zu erzeugen, die erforderlich sind, um die verschiedenen Bildpunkte eines CRT- oder LCD-Bildschirms anzuregen.

Die Kommunikationsschnittstelle 860 repräsentiert Schal tungen, Vorrichtungen und/oder Befehle, die einem Computer system ermöglichen, beispielsweise über eine Telefonverbin dung oder über das weltweite Internet mit anderen Informati onsverarbeitungssystemen zu kommunizieren.

Gemäß den Praktiken von Fachleuten der Computerpro grammierung ist die Erfindung gemäß speziellen Ausführungs formen hierin mit Bezug auf symbolische Darstellungen von O perationen beschrieben, die von einem Informationsverarbei tungssystem durchgeführt werden. Solche Operationen werden manchmal als computerausgeführt oder prozessorausgeführt be zeichnet. Es ist ersichtlich, daß die Operationen, die symbo lisch dargestellt sind, die Verarbeitung von elektrischen Signalen, die Datenbits darstellen, durch eine CPU oder eine andere Logikschaltung und das Halten von Datenbits in Spei cherplätzen in einem Speichersystem sowie andere Verarbeitung von Signalen beinhalten. Die Speicherplätze, wo Datenbits gehalten werden, sind physische Plätze, die besondere elekt rische, magnetische, optische oder organische Eigenschaften entsprechend den Datenbits haben.

Somit wird aus den hierin gegebenen Unterrichtungen ver ständlich, daß die vorliegende Erfindung gemäß speziellen Ausführungsformen in einem Informationsverarbeitungssystem und/oder in unterschiedlichen separaten Komponenten eines In formationsverarbeitungssystems verkörpert sein kann.

Ausführungsformen in einem programmierten System

Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das ein repräsentatives Bei spiel für eine Logikvorrichtung zeigt, in welcher verschiede ne Aspekte der vorliegenden Erfindung verkörpert sein können. Die Erfindung kann in Hardware und/oder Software implemen tiert sein. Die Erfindung kann in einem festen Medium oder einer übertragbaren Programmkomponente verkörpert sein, die Logikbefehle und/oder Daten enthält, die, wenn in ein geeig net konfiguriertes Computergerät geladen, dieses Gerät veran lassen, gemäß der Erfindung zu arbeiten. Fig. 8 zeigt ein di gitales Gerät 700, das als eine Logikeinrichtung aufgefaßt werden kann, die aus dem Medium 717 und/oder dem Netzwek anschluß 719 Befehle lesen kann. Die Einrichtung 700 kann da nach diese Befehle verwenden, um einen Server oder eine Clientanwendung, wie auf dem Fachgebiet bekannt, zu führen, und umfaßt ferner die Komponenten der Erfindung. Ein Typ von Logikeinrichtung, der die Erfindung verkörpern kann, ist ein Computersystem, wie in 700 dargestellt, das eine CPU 707, op tionale Eingabevorrichtungen 709 und 711, Plattenlaufwerke 715 und einen optionalen Bildschirm 705 umfaßt. Das feste Me dium 717 kann verwendet werden, um ein solches System zu pro grammieren, und kann ein plattenähnliches optisches oder mag netisches Medium oder ein Speicher sein. Die Erfindung kann ganz oder teilweise als eine auf diesem festen Medium aufge zeichnete Software verkörpert sein. Der Kommunikations anschluß 719 kann ebenfalls verwendet werden, um ein solches System zu programmieren, und kann irgendeinen Typ von Kommu nikationsverbindung repräsentieren.

Die Erfindung kann ebenfalls ganz oder teilweise innerhalb der Schaltung einer kundenspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) oder einer programmierbaren Logikvorrichtung (PLD) verkörpert sein. In einem solchen Fall kann die Erfindung in einer computerverständlichen Deskriptorsprache verkörpert sein, die verwendet werden kann, um ein ASIC oder PLD zu er zeugen, die so, wie hierin beschrieben, arbeiten.

Die Erfindung ist nun mit Bezug auf spezielle Ausführungs formen erklärt worden. Andere Ausführungsformen sind für Fachleute ersichtlich. Selbstverständlich dienen die hierin beschriebenen Beispiele und Ausführungsformen nur der Veran schaulichung und sind verschiedene Modifikationen oder Abän derungen in deren Angesicht für Fachleute naheliegend und sollen im Sinn und Anwendungsbereich dieser Anmeldung und dem Bereich der angefügten Ansprüche mit enthalten sein. Alle hierin zitierten Veröffentlichungen, Patente und Patentanmel dungen sind hiermit durch Verweis in ihrer Gesamtheit für al le Zwecke mit aufgenommen.

Claims

1. Verfahren zur Bestimmung von Zeichencodes für einen binären kodierten numerischen ursprünglichen Wert unter Ver wendung einer Informationsverarbeitungsvorrichtung, aufwei send:

a) Dividieren des ursprünglichen Werts durch einen Divi sor, was ein zwei- oder mehrstelliges Ganzzahlergebnis er zeugt;
b) Verwenden des zwei- oder mehrstelligen Ergebnisses, um zwei oder mehr Bildschirmcodes zu bestimmen;
c) Bestimmen eines sekundären ursprünglichen Werts;
d) Wiederholen der Schritte a) bis c), bis dieser sekun däre ursprüngliche Wert weniger als eine vorgegebene Anzahl von Stellen aufweist; und
e) Verwenden eines letzten sekundären ursprünglichen Werts, um die letzten zwei oder mehr Bildschirmcodes zu bestimmen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ganzzahlergebnis ein ganzzahliger Rest ist und die Bestimmung ein Dividieren der ursprünglichen Zahl durch eine zu einer Potenz gehobenen Basis aufweist, wobei die Potenz die Anzahl der dekodierten Stellen angibt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das ganzzahlige Er gebnis ein ganzzahliger Quotient ist und die Bestimmung auf weist:
Subtrahieren des mit dem Divisor multiplizierten Ganz zahlergebnisses von dem ursprünglichen Wert, um einen sekun dären ursprünglichen Wert zu erhalten.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Divisor eine mit einem ganzzahligen Exponenten gebildete Potenz von 10 größer als 10 ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Divisor eine mit einem ganzzahligen Exponenten gebildete Potenz von 10 größer als 1000 ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verwendung auf weist: Nachschlagen in einer Tabelle unter Verwendung des zwei- oder mehrstelligen Ergebnisses als Tabellenindex.

7. Verfahren zur Bestimmung von Zeichencodes für einen binären kodierten numerischen ursprünglichen Wert unter Ver wendung einer Informationsverarbeitungsvorrichtung, aufwei send:

a) Dividieren des ursprünglichen Werts durch einen Divi sor, um ein zwei- oder mehrstelliges Restganzzahlergebnis zu erzeugen;
b) Verwenden des zwei- oder mehrstelligen Ergebnisses, um zwei oder mehr Bildschirmcodes zu bestimmen;
c) Subtrahieren des mit dem Divisor multiplizierten Ganz zahlergebnisses von dem ursprünglichen Wert, um einen sekun dären ursprünglichen Wert zu erhalten;
d) Wiederholen der Schritte a) bis c), bis dieser sekun däre ursprüngliche Wert kleiner als eine vorgegebene Anzahl von Stellen ist; und
e) Verwenden eines letzten sekundären ursprünglichen Werts, um zwei oder mehr letzte Bildschirmcodes zu bestimmen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Divisor eine mit einem ganzzahligen Exponenten gebildete Potenz von 10 größer als 10 ist.

9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Divisor eine mit einem ganzzahligen Exponenten gebildete Potenz von 10 größer als 1000 ist.

10. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Verwendung auf weist: Nachschlagen in einer Tabelle unter Verwendung des zwei- oder mehrstelligen Ergebnisses als Tabellenindex.

11. Vorrichtung in einem Computersystem, die eine binäre kodierte Zahl in einen Satz von Bildschirmcodes kodiert, auf weisend:
eine Tabelle mit mehreren Einträgen, wobei jeder Eintrag zwei oder mehrere Bildschirmcodes für zwei oder mehrere Stel len bereitstellt; und
einen Prozessor, der in der Lage ist, eine binäre kodier te Zahl durch einen Divisor zu dividieren und Ergebnisse dar aus zu verwenden, um zwei oder mehrere Bildschirmcodes in der statischen Tabelle nachzuschlagen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei ferner das Ergeb nis als Index für die Tabelle verwendet wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei ferner das Ergeb nis ein Restergebnis der Division ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Ergebnis ein ganzzahliges Quotientenergebnis der Division ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei jeder indexierte Eintrag der Tabelle einen N-stelligen Bildschirmcode hat und wobei die Tabelle 10^N indexierte Einträge hat und wobei N eine ganze Zahl größer Eins ist.

16. Verfahren, das einem Informationsverarbeitungssystem ermöglicht, Programme, die eine Konversion von binären ko dierten Zahlen in Zeichencodes erfordern, schneller auszufüh ren, aufweisend:
Erstellen einer Tabelle in einem Speicher des Informati onsverarbeitungssystems, wobei die Tabelle mit einem Wert in dexiert ist und wobei Einträge in die Tabelle zwei oder mehr Bildschirmcodes, die dem Wert entsprechen, repräsentieren; und
Einrichten einer Logikroutine, die einen binären kodier ten numerischen Wert entgegennimmt und die Tabelle verwendet, um Bildschirmcodes für den binären kodierten numerischen Wert zu bestimmen.

17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Erstellen auf weist:
Erstellen einer statischen Tabelle in einem Betriebssys tem-Speicherplatz des Informationsverarbeitungssystems.

18. Verfahren nach Anspruch 16, ferner mit:
Wählen einer ganzen Zahl größer als Eins, die die Anzahl der Stellen der Bildschirmcodes in jedem Eintrag in einer Ta belle angibt.

19. Verfahren zur Beschleunigung eines Betriebsablaufs eines Computersystems, aufweisend:
Einrichten einer Logikroutine für eine Bildschirmanzeige von binären kodierten Zahlen, wobei die Logikroutine durch eine Konversionsroutine bei jeder Iteration zwei oder mehr Bildschirmcodedarstellungen einer binären kodierten Zahl be stimmt.

20. Verfahren zum Speichern eines numerischen Werts in einer Informationsverarbeitungsvorrichtung, aufweisend:

a) Reservieren eines ersten Speicherbereichs und Spei chern eines ganzzahligen Anteils des numerischen Werts in dem ersten Speicherbereich;
b) Reservieren eines zweiten Speicherbereichs und Spei chern eines Bruchanteils des numerischen Werts in dem zweiten Speicherbereich;
c) wobei der erste Speicherbereich und der zweite Spei cherbereich nicht zusammenhängend sind, darin daß es keinen automatischen Übertrag oder Bitshift zwischen dem ersten und zweiten Speicherbereich gibt, und wobei ein ganzzahliger An teil eines Dezimalwerts vollständig unter Bezugnahme auf ei nen ganzzahligen Anteil des gespeicherten Werts bestimmt wer den kann und wobei ein Bruchanteil eines Dezimalwerts voll ständig unter Bezugnahme auf einen Bruchanteil des gespei cherten Werts bestimmt werden kann.

21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei der ganzzahlige An teil in dem ersten Speicherbereich in einem Standardformat für binäre Ganzzahlen gespeichert wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei der ganzzahlige An teil in dem ersten Speicherbereich als eine mit Vorzeichen versehene binäre ganze Zweierkomplement-Zahl gespeichert wird.

23. Verfahren nach Anspruch 20, wobei der Bruchanteil in dem zweiten Speicherbereich in einem Standardformat für binä re Ganzzahlen gespeichert wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Bruchanteil mit einem Skalierungswert multipliziert wird und dann in dem zweiten Speicherbereich in einem Standardformat für binäre Ganzzahlen gespeichert wird.

25. Verfahren nach Anspruch 24, wobei der Skalierungswert eine Potenz von 10 mit ganzzahligem Exponenten ist.

26. Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Bruchanteil in dem ersten Speicherbereich als eine mit Vorzeichen versehene binäre Zweierkomplement-Ganzzahl gespeichert wird.

27. Verfahren nach Anspruch 20, wobei der Ganzzahlanteil und der Bruchanteil jeweils mit einem separaten Vorzeichenbit gespeichert werden.

28. Verfahren nach Anspruch 20, ferner mit Bestimmen von Zeichencodes für einen numerischen Wert, der als ein Ganz zahlanteil und ein Bruchanteil gespeichert ist, mit einer Be stimmung der Zeichencodes separat für den Ganzzahlanteil und den Bruchanteil.

29. Vorrichtung in einem Computersystem zum Verarbeiten von Gleitpunktzahlen, wobei die Vorrichtung Logikmodule zur Ausführung des in Anspruch 20 angeführten Verfahrens auf weist.

30. Verfahren, um einem Informationsverarbeitungssystem die Verarbeitung eines Bereichs von Gleitpunktzahlen zu er möglichen, aufweisend:
Einrichten einer IP.FP-Datenschablone in einem Speicher in dem Informationsverarbeitungssystem, wobei die Datenschab lone nicht zusammenhängende Speicherbereiche für den Dezimal anteil und Bruchanteil der numerischen Werte bereitstellt;
Einrichten mehrerer Logikroutinen zum Ausführen von nume rischen und logischen Operationen an den im IP.FP-Format ge speicherten numerischen Werten.

31. Verfahren zum Beschleunigen eines Betriebsablaufs ei nes Computersystems, das Betreiben des Systems nach Anspruch 30 bei einer Verarbeitung von Gleitpunktzahlen beinhaltet.