DE19623465A1 - Normalisierungsschaltung einer Gleitkommaberechnungsvorrichtung - Google Patents

Normalisierungsschaltung einer Gleitkommaberechnungsvorrichtung

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich aufeine Norma­ lisierungsschaltung einer Gleitkomma- bzw. Gleitpunktbe­ rechnungsvorrichtung.
Herkömmliche Normalisierungsschaltungen von Gleitkom­ maberechnungsvorrichtungen enthalten Schaltungen, wie sie in dem US-Patent Nr. 5,103,418 offenbart sind. Die in die­ ser Referenz beschriebene Normalisierungsschaltung dient dem Ermöglichen sowohl der Normalisierungsberechnung als auch der Nichtnormalisierungsberechnung bei einer hohen Geschwindigkeit in derselben Schaltung, welche die unten dargestellte Struktur besitzt.
D.h. der Exponententeil (Binärwert) bei dem Berech­ nungsergebnis in einer Arithmetikschaltung bezüglich der vorausgehenden Stufe wird in einem Dekodierer dekodiert, es wird eine ODER-Operation auf alle Bitzustände sowohl des Ausgangs des Dekodierers als auch der Mantisse bei dem Berechnungsergebnis zur Erzielung eines kombinierten Werts davon angewandt, es wird die Bitposition einer führenden 1 des kombinierten Werts durch einen Detektor zum Erfassen der führenden 1 erfaßt und der Mantissenteil des Berech­ nungsergebnisses auf den höheren Wert eines Werts der er­ faßten Bitposition verschoben.
Wie oben beschrieben besitzt die herkömmliche Technik den Vorteil, daß sowohl die Normalisierungsberechnung als auch die Nichtnormalisierungsberechnung bei einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt werden kann. Bei der Gleit­ kommaberechnung, insbesondere wenn eine Subtraktion ent­ halten ist, kann jedoch der Wert des als Berechnungsergeb­ nisses erhaltenen Mantissenteils aus lauter Nullen beste­ hen. In einem derartigen Fall muß der Wert des Exponenten­ teils ebenfalls gleich null sein. Wenn hierin auf eine "0-Funktion" verwiesen wird, liegt bei der herkömmlichen Technik, die Schwierigkeit des Fehlens der "0-Funktion" vor.
Eine derartige Schaltung, welche in Fig. 43 darge­ stellt ist, wird als Maßnahme zur Lösung der Schwierigkei­ ten der herkömmlichen Normalisierungsschaltung für eine oben beschriebene Gleitkommaberechnungsvorrichtung vorge­ schlagen. Die Technik der in Fig. 43 dargestellten Schal­ tung entspricht nicht dem Stand der Technik, sondern ist bislang unbekannt.
Entsprechend Fig. 43 bezeichnen die Bezugszeichen Ele­ mente wie folgt. Bezugszeichen 101 bezeichnet eine Priori­ tätskodierschaltung, Bezugszeichen 102 bezeichnet eine Subtrahierschaltung, Bezugszeichen 103a, 103b bezeichnen Multiplexerschaltungen (MUX-Schaltungen), Bezugszeichen 104 bezeichnet eine Dekodierschaltung, Bezugszeichen 105 bezeichnet eine Verschiebeschaltung, Bezugszeichen 106 be­ zeichnet eine 0-Erfassungsschaltung zum Erfassen von 0 in dem Mantissenteil einschließlich ODER-Gatterschaltungen, und Bezugszeichen 107 bezeichnet eine Schaltung zum Zwin­ gen des Exponententeils auf null, die zum Aufnullsetzen des Exponententeils geeignet ist und UND-Gatter Schaltun­ gen enthält.
Entsprechend Fig. 43 bezeichnet Bezugszeichen A ein Eingangssignal, welches einen Eingangswert des Exponenten­ teils darstellt, Bezugszeichen B bezeichnet ein Eingangs­ signal, welches einen Eingangswert des Mantissenteils dar­ stellt, und Bezugszeichen C bezeichnet ein Signal, welches einen Ausgangswert des Exponententeils darstellt. Bezugs­ zeichen D bezeichnet ein Steuersignal, welches einen Wert bereitstellt, der den Bewegungsbetrag (Verschiebungs­ betrag) zur Normalisierung des Eingangssignals B des Mantissenteils darstellt. Des weiteren bezeichnet E ein Signal, welches einen Ausgangswert des Mantissenteils darstellt.
Als nächstes werden Funktionen der jeweiligen Schal­ tungsteile und der Betrieb der gesamten Schaltung bezüg­ lich des Exponententeils (A, C) von 8 Bit, des Mantissen­ teils (B, E) von 24 Bit und des Bewegungsbetrags (D) von 32 Bit beschrieben.
Die Prioritätskodierschaltung 101 ist eine Schaltung, welche die Bitzustände des Eingangssignals B sequentiell von dem höchstwertigen Bit wiedererlangt und in einem Bi­ närwert B′ eine Zahl darstellt, welche durch Subtrahieren um 1 eines Zahlwerts der Position der führenden "1" er­ langt wird, die von der Position des höchstwertigen Bits gezählt wird. D.h. die Bitbreite des Ausgangssignals B′ beträgt {int(log₂(n-1))+1}-Bit (wobei int eine ganze Zahl darstellt), wenn das Eingangssignal B die Größe von n Bit besitzt. Wenn das Eingangssignal B der Prioritätskodier­ schaltung 101 die Größe von 24 Bit besitzt, beträgt die Bitbreite des Ausgangssignals B′ 5 Bit. Fig. 44 und 45 zeigen Wahrheitstabellen der Prioritätskodierschaltung 101, wenn das Eingangssignal die Größe von 24 Bit besitzt. Es ist dabei festzustellen, daß der Wert des Ausgangssi­ gnals B′ jeder Bitposition in der Prioritätskodierschal­ tung 101 gleich null ist, wenn der Wert des Eingangssi­ gnals B jeder Bitposition gleich null ist.
Die Subtrahierschaltung 102 empfängt das Eingangssi­ gnal A und das Ausgangssignal B′ jeweils als die Eingangs­ signale S und R und führt eine Subtraktion bezüglich der Eingangssignale S und R durch. Das Subtraktionsergebnis wird als Ausgangssignal (S-R) und als Übertragsausgangssi­ gnal Fco (Fco beträgt 1, wenn S R gilt) ausgegeben.
Die MUX-Schaltungen 103a und 103b sind Schaltungen zum Wählen ihrer Eingangssignale P und Q entsprechend dem Wert des Steuersignals S, welches das Übertragsausgangssignal Fco ist. D.h. wenn das Steuersignal S gleich "0" ist, wird das Eingangssignal P als das Ausgangssignal G, D′ gewählt, und wenn das Steuersignal S gleich "1" ist, wird das Ein­ gangssignal Q als das Ausgangssignal G, D′ gewählt.
Die Dekodierschaltung 104 ist eine Schaltung zum Deko­ dieren des Eingangssignals D′, welches als Binärwert dar­ gestellt wird. Fig. 46 bis 50 stellen deren Wahrheits­ tabelle dar, wenn das Eingangssignal eine Länge von 5 Bit besitzt.
Die Verschiebeschaltung 105 ist eine Schaltung zum Verschieben des Eingangssignals B entsprechend dem Steuer­ signal D. Deren Wahrheitstabelle ist in Fig. 51 bis 55 bezüglich des Falls dargestellt, bei welchem das Steuersi­ gnal eine Länge von 32 Bit besitzt.
Die Schaltung 106 zum Erfassen des Mantissenteils 0 ist eine Schaltung zum Erfassen, daß der Mantissenteil gleich "0" ist. D.h. deren Ausgangssignal H ist gleich "0", wenn der Mantissenteil insgesamt gleich 0 ist, und das Ausgangssignal H ist gleich "1", wenn der Mantissenteil von 0 verschieden ist.
Die Schaltung 107 zum Zwingen des Exponententeils auf null ist eine Schaltung, welche das Ausgangssignal C des Exponententeils auf 0 zwingt, wenn das Ausgangssignal H gleich 0 ist, d. h. wenn der Mantissenteil insgesamt gleich 0 ist.
Als nächstes wird die Schaltungsoperation beschrieben. Es wird nun angenommen, daß das Exponententeileingangssi­ gnal A und das Mantissenteil Eingangssignal B als A = 127 bzw. B = 0000 0001 0001 0001 0001 0001 gegeben sind.
  • (1) Das Ausgangssignal B′ der Prioritätskodierschal­ tung 101 wird als B′ = 7 gegeben.
  • (2) Das Ausgangssignal F und das Übertragsausgangssi­ gnal Fco der Subtrahierschaltung 102 werden wie folgt ge­ geben. F = A - B′ → 127 - 7 → 120
    Fco = A B′ → 127 7 → 1
  • (3) Das Ausgangssignal G der MUX-Schaltung 103a wird wie folgt gefunden. G = Fco ? F : 0 → 1 ? 120 : 0 → 120
  • (4) Das Ausgangssignal H der Schaltung 106 zum Erfas­ sen des Matissenteils 0 wird ausgedrückt als H = |B → 1
  • (5) Das Ausgangssignal C der Schaltung 107 zum Zwingen des Exponententeils auf 0 wird wie folgt gegeben. C = G & H → 120 & 1 → 120
  • (6) Das Ausgangssignal D′ der MUX-Schaltung 103b wird wie folgt gegeben. D′ = Fco ? B′ : A → 1 ? 7 : 127 → 7
  • (7) Das Ausgangssignal D der Dekodierschaltung 104 wird wie folgt gegeben. D = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0000
  • (8) Das Ausgangssignal E der Verschiebeschaltung 105 wird wie folgt gegeben. E = 1000 1000 1000 1000 1000 0000
Wie oben dargestellt, wird die Normalisierungsberech­ nung korrekt durchgeführt.
Als nächstes wird angenommen, daß A = 5 und B = 0000 0001 0001 0001 0001 0001 gilt.
  • (1) Der Wert des Ausgangssignals B′ der Prioritätsko­ dierschaltung 101 beträgt 7.
  • (2) Die Werte des Ausgangssignals F und des Übertrags­ ausgangssignals Fco der Subtrahierschaltung 102 werden wie folgt gegeben. F = A - B′ → 5 - 7 → - 2
    Fco = A B′ → 5 → 7 → 0
  • (3) Der Wert des Ausgangssignals G der MUX-Schaltung 103a wird wie folgt gegeben. G = Fco ? F : 0 → 0 ? -2 : 0 → 0
  • (4) Der Wert des Ausgangssignals H der Schaltung 106 zum Erfassen des Matissenteils 0 wird als H = |B → 1 ge­ funden.
  • (5) Das Ausgangssignal C der Schaltung zum Zwingen des Exponententeils auf 0 wird als C = G & H → 0 & 1 → 0 gegeben.
  • (6) Der Wert des Ausgangssignals D′ der MUX-Schaltung 103b wird wie folgt gegeben. D′ = Fco ? B′ : A → 0 ? 7 : 5 → 5
  • (7) Der Wert des Ausgangssignals D der Dekodierschal­ tung 104 wird wie folgt gegeben. D = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0000
  • (8) Der Wert des Ausgangssignals E der Verschiebe­ schaltung 105 wird folgt dargestellt. E = 0010 0010 0610 0010 0010 0000
Wie oben beschrieben wird die Nichtnormalisierungsope­ ration korrekt durchgeführt.
Des weiteren wird angenommen, daß A = 7, B = 0000 0001 0001 0001 0001 0001 gilt.
  • (1) Das Ausgangssignal B′ der Prioritätskodierschal­ tung 101 wird als B′ = 7 gegeben.
  • (2) Das Ausgangssignal F, das Übertragsausgangssignal Fco der Subtrahierschaltung 102 werden wie folgt gefunden. F = A - B′ → 7 - 7 → 0
    Fco A B′ → 7 7 → 1
  • (3) Das Ausgangssignal G der MUX-Schaltung 103a wird wie folgt gegeben. G = Fco ? F : 0 → 1 ? 0 : 0 → 0
  • (4) Das Ausgangssignal H der Schaltung 106 zum Erfas­ sen des Mantissenteils 0 wird als H = |B → 1 gefunden.
  • (5) Das Ausgangssignal C der Schaltung 107 zum Zwingen des Exponententeils auf 0 wird wie folgt gegeben. C = G & H → 0 & 1 → 0
  • (6) Das Ausgangssignal D′ der MUX-Schaltung 103b wird wie folgt gegeben. D′ = Fco ? B′ : A → 1 ? 7 : 7 → 7
  • (7) Das Ausgangssignal D der Dekodierschaltung 104 wird wie folgt gegeben. D = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0000
  • (8) Das Ausgangssignal E der Verschiebeschaltung 105 wird wie folgt ausgedrückt. E = 1000 1000 1000 1000 1000 0000
Wie oben beschrieben wird die Verarbeitung der Norma­ lisierungsberechnung korrekt durchgeführt.
Des weiteren wird angenommen, daß A = 127, B = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (1) Das Ausgangssignal der Prioritätskodierschaltung 101 wird als B′ = 0 gegeben.
  • (2) Das Ausgangssignal F, das Übertragsausgangssignal Fco der Subtrahierschaltung 102 werden wie folgt gegeben. F = A - B′ → 127-0 → 127
    Fco = A B′ → 127 0 → 1
  • (3) Das Ausgangssignal G der MUX-Schaltung 103a wird wie folgt gegeben. G = Fco ? F : 0 → 1 ? 127 : 0 → 127
  • (4) Das Ausgangssignal H der Schaltung 106 zum Erfas­ sen des Mantissenteils 0 wird als H = |B → 0 gefunden.
  • (5) Das Ausgangssignal C der Schaltung 107 zum Zwingen des Exponententeils auf 0 wird wie folgt gegeben. C = G & H → 127 & 0 → 0
  • (6) Das Ausgangssignal D′ der MUX-Schaltung 103b wird wie folgt ausgedrückt. D′ = Fco ? B′ : A → 1 ? 0 : 127 → 0
  • (7) Das Ausgangssignal D der Dekodierschaltung 104 wird wie folgt gegeben. D = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
  • (8) Das Ausgangssignal E der Verschiebeschaltung 105 wird wie folgt gegeben. E = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
Auf diese Weise wird die "0-Funktion" bestimmt durch­ geführt.
Wie oben veranschaulicht kann die in Fig. 43 vorge­ stellte Normalisierungsschaltung die "0-Funktion" zusätz­ lich zu der Normalisierungsberechnung und der Nichtnorma­ lisierungsberechnung realisieren, wodurch die Schwierig­ keiten der herkömmlichen Technik gelöst werden. Um den Ex­ ponententeil zu 0 zu machen, wenn der Mantissenteil 0 be­ trägt, benötigt jedoch die in Fig. 43 dargestellte Schal­ tung die ODER-Schaltung 106 zum Erfassen, daß der Mantis­ senteil gleich 0 ist. Wenn die Bitbreite des Eingangssi­ gnals B groß ist, ruft ein derartiges Schema des Anwendens der ODER-Operation auf alle Eingangssignalleitungen des Mantissenteileingangssignals B ein Ansteigen des Schal­ tungsumfangs hervor, was im Hinblick auf den Schaltungs­ entwurf nicht gewünscht wird.
Des weiteren nimmt als Ergebnis des Ausführens der ODER-Schaltung 106 die Normalisierungsschaltung von Fig. 43 die Struktur an, bei welcher Operationen hauptsächlich auf dem Pfad des Eingangssignals B durchgeführt werden, was eine größere Zeitdauer vor der Übertragung auf die Normalisierungsschaltung gegenüber dem Eingangssignal A erfordert. Daher nimmt der am meisten verzögerte Pfad oder ein kritischer Pfad den Pfad von dem Eingangssignal B des Mantissenteils zu der Prioritätskodierschaltung 101 → Subtrahierschaltung 102 (Fco-Ausgang) → MUX-Schaltung 103b → Dekodierschaltung 104 → Steuersignal D → Ver­ schiebeschaltung 105 → Mantissenteilausgangssignal E an, welcher länger als der kritische Pfad bei der herkömmli­ chen Technik ist.
Während des Aufweisens der "0-Funktion", woran es der herkömmlichen Technik mangelt, besitzt wie oben beschrie­ ben die in Fig. 43 vorgestellte Normalisierungsschaltung die Schwierigkeit, daß sie nicht die hervorragende Charak­ teristik des von der herkömmlichen Technik bereitgestell­ ten Betriebs mit hoher Geschwindigkeit bereitstellen kann.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf eine Normalisierungsschaltung einer Gleitpunkt- bzw. Gleitkommaberechnungsvorrichtung gerichtet, welche eine Normalisierung auf ein Mantissenteileingangssignal und auf Exponententeileingangssignal anwendet, welche als Binär­ zahlen, welche einer bestimmten Gleitkommaberechnungsver­ arbeitung unterworfen werden, dargestellt und übertragen werden. Entsprechend der vorliegenden Erfindung enthält die Normalisierungsschaltung einer Gleitkommaberechnungs­ vorrichtung: eine Steuersignalerzeugungseinrichtung, wel­ che das Mantissenteileingangssignal und das Exponenten­ teileingangssignal empfängt, zum Erzeugen eines Steuersignals eines ersten Pegels, wenn ein durch das Exponententeileingangssignal bereitgestellter Dezimalzahl­ wert gleich oder größer als ein Adressenzahlwert einer Bitposition einer führenden 1 als Bitposition ist, wobei ein Bitzustand zuerst den Wert 1 von einem höchstwertigen Bit des Mantissenteileingangssignals aus betrachtet erlangt, und zum Erzeugen des Steuersignals eines zweiten Pegels, wenn der Dezimalzahlwert des Exponenten­ teileingangssignals niedriger als der Adressenzahlwert der Bitposition der führenden 1 ist oder wenn das Mantis­ senteileingangssignal einen Wert 0 aufweist; eine Kodiereinrichtung zum Ausgeben eines Signals, welches den Adressenzahlwert der Bitposition der führenden 1 in einem Binärwert auf der Grundlage des Mantissenteil­ eingangssignals darstellt; und eine Exponenten­ teilausgangssignalbestimmungseinrichtung, welche das Ex­ ponententeileingangssignal, das Ausgangssignal der Kodier­ einrichtung und das Steuersignal empfängt, zum Ausgeben eines Ergebnisses einer Subtraktion des Exponententeilein­ gangssignals und des Ausgangssignals der Kodiereinrichtung als Exponententeilausgangssignal, wenn das Steuersignal sich auf dem ersten Pegel befindet, und zum Ausgeben eines Wertes 0 als das Exponententeilausgangssignal, wenn sich das Steuersignal auf dem zweiten Pegel befindet; wobei der Adressenzahlwert der Bitposition der führenden 1 einem Wert entspricht, welcher durch Zählen jeder Bitposition von der Position des höchstwertigen Bit aus ausschließlich dem höchstwertigen Bit selbst erzielt wird.
Entsprechend einem zweiten Aspekt der vorliegenden Er­ findung enthält bei der Normalisierungsschaltung der Gleitkommaberechnungsvorrichtung entsprechend dem ersten Aspekt die Steuersignalerzeugungseinrichtung vorzugsweise eine Bezugssignalerzeugungseinrichtung, welche das Expo­ nententeileingangssignal empfängt, zur Ausgabe eines Be­ zugssignals, und eine Logikoperationseinrichtung zum Durchführen einer UND-Verarbeitung des Bezugssignals und des Mantissenteileingangssignals und des weiteren zum Durchführen einer ODER-Verarbeitung des Ergebnisses der UND-Verarbeitung, um das Ergebnis der ODER-Verarbeitung als das Steuerergebnis aus zugeben, wobei bei dem Bezugssi­ gnal jeder Bitzustand von der Position des höchstwertigen Bits bis zu einer bestimmten Bitposition, welche auf der Grundlage des Exponententeileingangssignals bestimmt ist, jeweils auf 1 gesetzt ist und die Bitzustände der anderen Bitpositionen jeweils auf 0 gesetzt sind.
Entsprechend einem dritten Aspekt der vorliegenden Er­ findung ist die Normalisierungsschaltung der Gleitkommabe­ rechnungsvorrichtung entsprechend dem zweiten Aspekt vor­ zugsweise dadurch bestimmt, daß bei dem Bezugssignal Bit­ zustände der jeweiligen Bitpositionen von der Position des höchstwertigen Bits für die Zahl von Positionen entspre­ chend einem Wert jeweils auf 1 gesetzt sind, welcher durch Hinzufügen von 1 auf den Dezimalzahlwert des Exponenten­ teileinangssignals erlangt wird, und die Bitzustände der anderen Bitpositionen jeweils auf 0 gesetzt sind.
Entsprechend einem vierten Aspekt der vorliegenden Er­ findung ist die Normalisierungsschaltung der Gleitkommabe­ rechnungsvorrichtung entsprechend dem zweiten Aspekt vor­ zugsweise dadurch bestimmt, daß bei dem Bezugssignal Bit­ zustände der jeweiligen Bitpositionen von der Position des höchstwertigen Bits für die Zahl von Positionen entspre­ chend dem Dezimalzahlwert des Exponententeileingangssi­ gnals jeweils auf 1 gesetzt sind und die Bitzustände der anderen Bitpositionen jeweils auf 0 gesetzt sind.
Entsprechend einem fünften Aspekt der vorliegenden Er­ findung ist die Normalisierungsschaltung der Gleitkommabe­ rechnungsvorrichtung entsprechend dem zweiten Aspekt vor­ zugsweise dadurch bestimmt, daß die Bezugssignalerzeu­ gungseinrichtung eine Dekodiereinrichtung zum Dekodieren des Exponententeileingangssignals und eine Hauptbezugssi­ gnalerzeugungseinrichtung aufweist, welche ein Ausgangssi­ gnal der Dekodiereinrichtung empfängt, zum Erzeugen des Bezugssignals.
Entsprechend einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält die Normalisierungsschaltung der Gleit­ kommaberechnungsvorrichtung entsprechend dem fünften Aspekt des weiteren vorzugsweise eine Einrichtung zum Er­ fassen der führenden 1, welche das Mantissenteileingangs­ signal empfängt, zum Erfassen der Bitposition der führen­ den 1 des Mantissenteileingangssignals, eine Wahleinrich­ tung, welche ein Ausgangssignal der Einrichtung zum Erfas­ sen der führenden 1 außer dem höchstwertigen Bit, das Aus­ gangssignal der Dekodiereinrichtung und das Steuersignal empfängt, zum Wählen des Ausgangssignals der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1, wenn sich das Steuersignal auf dem ersten Pegel befindet, und zum Wählen des Aus­ gangssignals der Dekodiereinrichtung, wenn sich das Steu­ ersignal auf dem zweiten Pegel befindet, und eine Ver­ schiebeeinrichtung zum Verschieben des Mantissenteilein­ gangssignals auf der Grundlage eines Ausgangssignals der Wähleinrichtung und eines Teils, welches das höchstwertige Bit vorsieht, in dem Ausgangssignal der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1, um ein Mantissenteilausgangssi­ gnal zu erzeugen.
Bezüglich dieses Aspekts wird eine Schaltung zum Er­ fassen, daß das Mantissenteileingangssignal den Wert bzw. Zustand "0" besitzt, nicht erfordert.
Des weiteren ist gewöhnlicherweise eine Zeitdauer, welche zur Signalübertragung auf eine Normalisierungs­ schaltung benötigt wird, in einer Gleitkommaberechnungs­ vorrichtung wie einem Gleitkommaaddierer und einem Gleit­ kommamultiplizierer mit dem Mantissenteileingangssignal größer als mit dem Exponenteneingangssignal. Dies liegt daran, daß der Mantissenteil gewöhnlich eine größere Bit­ breite als das Exponententeileingangssignal besitzt, so daß die Berechnung komplizierter ist. Wenn eine Normali­ sierungsschaltung in dem am meisten verzögerten Pfad (d. h. einem kritischen Pfad) der Gesamtheit der allgemeinen Gleitkommaberechnungsvorrichtung enthalten ist, wird dem­ entsprechend der Pfad von dem Mantissenteileingangssignal zu dem Mantissenteilausgangssignal in den meisten Fällen einen kritischen Pfad bilden. Bei diesem Aspekt der Erfin­ dung ist der am meisten verzögerte Pfad (kritische Pfad) der Pfad von dem Mantissenteileingangssignal zu der Ein­ richtung zur Erfassung der führenden 1 → Wähleinrichtung → Verschiebeeinrichtung → Mantissenteilausgangssignal, welcher eine Normalisierungsschaltung mit hoher Geschwin­ digkeit ermöglicht.
Entsprechend einem siebenten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Normalisierungsschaltung der Gleitkomma­ berechnungsvorrichtung entsprechend dem zweiten Aspekt vorzugsweise dadurch bestimmt, daß bei einer Bitbreite des tatsächlich eingegeben Mantissenteileingangssignals und einer Bitbreite eines Mantissenteilausgangssignals, welche jeweils auf x Bit bzw. y Bit vorbestimmt ist, die Normali­ sierungsschaltung des weiteren folgende Komponenten auf­ weist: eine Dekodiereinrichtung zum Dekodieren des Expo­ nententeileingangssignals; eine Einrichtung zum Erfassen der führenden 1, welche das Mantissenteileingangssignal empfängt, zum Erfassen der Bitposition der führenden 1 des Mantissenteileingangssignals; eine erste Verschiebeein­ richtung, welche ein Ausgangssignal der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 außer dem höchstwertigen Bit emp­ fängt, zum Verschieben jedes Bitzustands des Ausgangssi­ gnals um 1 Bit auf das niedrigstwertige Bit zu und zum Be­ stimmen eines Bitzustands des niedrigstwertigen Bits auf einen Bitzustand eines höchstwertigen Bits des eingegeben Ausgangssignals; eine Wähleinrichtung, welche ein Aus­ gangssignal der ersten Schiebeeinrichtung, das Ausgangssi­ gnal der Dekodiereinrichtung und das Steuersignal emp­ fängt, zum Wählen des Ausgangssignals der Verschiebeein­ richtung, wenn sich das Steuersignal auf dem ersten Pegel befindet, und zum Wählen des Ausgangssignals der Dekodier­ einrichtung, wenn sich das Steuersignal auf dem zweiten Pegel befindet; und eine zweite Verschiebeeinrichtung zum Verschieben des Mantissenteileingangssignals der x Bit in ein Signal von y Bit entsprechend dem Ausgangssignal der Wähleinrichtung und einem Teil des Ausgangssignals der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1, welche das höchstwertige Bit bereitstellt, um das y-Bit-Signal nach dem Verschieben als das Mantissenteilausgangssignal aus zu­ geben; wobei die zweite Verschiebeeinrichtung das Mantis­ senteileingangssignal verschiebt, wenn die Wähleinrichtung das Ausgangssignal der ersten Verschiebeeinrichtung aus­ gibt, um das höchstwertige Bit des Mantissenteileingangs­ signals zu eliminieren und jedes Bit auf der Seite des niedrigstwertigen Bits für eine durch (x-y-1) gegebene Zahl einschließlich des niedrigstwertigen Bits zu elimi­ nieren, und wenn die Wähleinrichtung das Ausgangssignal der Dekodiereinrichtung ausgibt, verschiebt die zweite Schiebeeinrichtung das Mantissenteileingangssignal, um je­ des Bit an der Seite des niedrigstwertigen Bits für eine durch (x-y) gegebene Zahl einschließlich des niedrigstwer­ tigen Bits des Mantissenteileingangssignals zu eliminie­ ren.
Entsprechend einem achten Aspekt der vorliegenden Er­ findung ist die Normalisierungsschaltung der Gleitkommabe­ rechnungsvorrichtung entsprechend dem siebenten Aspekt vorzugsweise dadurch bestimmt, daß die erste Schiebeein­ richtung lediglich mit Verbindungsschichten realisiert ist, welche einen Ausgangsport des Ausgangssignals der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 außer dem höchst­ wertigen Bit und einen Eingangsport der Wähleinrichtung verbinden, und einem anderen Eingangsport der Wähleinrich­ tung das Ausgangssignal der Dekodiereinrichtung einge­ speist wird.
Entsprechend einem neunten Aspekt der vorliegenden Er­ findung ist die Normalisierungsschaltung der Gleitkommabe­ rechnungsvorrichtung entsprechend dem zweiten Aspekt vor­ zugsweise dadurch bestimmt, daß bei einer Bitbreite des tatsächlich eingegebenen Mantissenteileingangssignals und einer Bitbreite eines Mantissenteilausgangssignals, welche auf x Bit bzw. y Bit vorbestimmt ist, die Dekodiereinrich­ tung eine Einrichtung zum Erfassen der führenden 1, welche das Mantissenteileingangssignal empfängt, zum Erfassen der Bitposition der führenden 1 des Mantissenteileingangssi­ gnals und eine Dekodiereinrichtung zum Dekodieren eines Erfassungsergebnisses der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 aufweist, um das Signal auszugeben, welches den Adressenzahlwert der Bitposition der führenden 1 in einer Binärzahl darstellt; wobei die Normalisierungsschal­ tung des weiteren die Komponenten aufweist: eine Dekodier­ einrichtung zum Dekodieren des Exponententeileingangssi­ gnals; eine erste Verschiebeeinrichtung, welche das Aus­ gangssignal der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 außer dem höchstwertigen Bit empfängt, zum Verschieben je­ des Bitzustands des Ausgangssignals um 1 Bit auf das nied­ rigstwertige Bit zu und zum Bestimmen eines Bitzustands des niedrigstwertigen Bits auf einen Bitzustand des höchstwertigen Bits des eingegebenen Ausgangssignals; eine Wähleinrichtung, welche ein Ausgangssignal der ersten Ver­ schiebeeinrichtung, das Ausgangssignal der Dekodierein­ richtung und das Steuersignal empfängt, zum Wählen des Ausgangssignals der Verschiebeeinrichtung, wenn sich das Steuersignal auf dem ersten Pegel befindet, und zum Wählen des Ausgangssignals der Dekodiereinrichtung, wenn sich das Steuersignal auf dem zweiten Pegel befindet; und eine zweite Verschiebeeinrichtung zum Verschieben des Mantis­ senteileingangssignals um x Bit in ein Signal von y Bit entsprechend dem Ausgangssignal der Wähleinrichtung und einem Teil, welches das höchstwertige Bit bereitstellt, in dem Ausgangssignal der Einrichtung zum Erfassen der füh­ renden 1, um das y-Bit-Signal nach dem Verschieben als das Mantissenteilausgangssignal aus zugeben; wobei die zweite Verschiebeeinrichtung das Mantissenteileingangssignal ver­ schiebt, wenn die Wähleinrichtung das Ausgangssignal der ersten Verschiebeeinrichtung ausgibt, um das höchstwertige Bit des Mantissenteileingangssignals zu eliminieren und jedes Bit an der Seite des niedrigstwertigen Bits für eine durch (x-y-1) gegebene Zahl einschließlich des niedrigst­ wertigen Bits zu eliminieren, und wenn die Wähleinrichtung das Ausgangssignal der Dekodiereinrichtung ausgibt, ver­ schiebt die zweite Schiebeeinrichtung das Mantissen­ teileingangssignal, um jedes Bit an der Seite des nied­ rigstwertigen Bits für eine durch (x-y) gegebene Zahl ein­ schließlich des niedrigstwertigen Bits des Mantissenteil­ eingangssignals zu eliminieren.
Entsprechend einem zehnten Aspekt der vorliegenden Er­ findung ist die Normalisierungsschaltung der Gleitkommabe­ rechnungsvorrichtung entsprechend dem neunten Aspekt vor­ zugsweise derart bestimmt, daß die erste Verschiebeein­ richtung lediglich mit Verbindungsschichten realisiert wird, welche einen Ausgangsport des Ausgangssignals der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 außer dem höchst­ wertigen Bit und einen Eingangsport der Wähleinrichtung verbinden, und wobei einem anderen Eingangsport der Wähl­ einrichtung das Ausgangssignal der Dekodiereinrichtung eingespeist wird.
Vorzugsweise ist entsprechend einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung die Normalisierungsschaltung der Gleitkommaberechnungsvorrichtung entsprechend dem fünften Aspekt dadurch bestimmt, daß bei einer Bitbreite des tat­ sächlich eingegebenen Mantissenteileingangssignals und ei­ ner Bitbreite eines Mantissenteilausgangssignals, welche durch x Bit bzw. y Bit vorbestimmt sind, die Normalisie­ rungsschaltung des weiteren folgende Komponenten enthält: eine Einrichtung zum Erfassen der führenden 1, welche das Mantissenteileingangssignal empfängt, zum Erfassen der Bitposition der führenden 1 des Mantissenteileingangssi­ gnals; eine erste Verschiebeeinrichtung, welche ein Aus­ gangssignal der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 außer dem höchstwertigen Bit empfängt, zum Verschieben je­ des Bitzustands des Ausgangssignals um 1 auf das niedrig­ stwertige Bit zu und zum Bestimmen eines Bitzustands des niedrigstwertigen Bits auf einen Bitzustand des höchstwer­ tigen Bits des eingegebenen Ausgangssignals; eine Wählein­ richtung, welche ein Ausgangssignal der ersten Verschiebe­ einrichtung, das Ausgangssignal der Dekodiereinrichtung und das Steuersignal empfängt, zum Wählen des Ausgangssi­ gnals der Verschiebeeinrichtung, wenn sich das Steuersi­ gnal auf dem ersten Pegel befindet, und zum Wählen des Ausgangssignals der Dekodiereinrichtung, wenn sich das Steuersignal auf dem zweiten Pegel befindet; und eine zweite Verschiebeeinrichtung zum Verschieben des Mantis­ senteileingangssignals um x Bit in ein Signal von y Bit entsprechend dem Ausgangssignal der Wähleinrichtung und einem Teil, welches das höchstwertige Bit bereitstellt, in dem Ausgangssignal der Einrichtung zum Erfassen der füh­ renden 1, um das y-Bit-Signal nach dem Verschieben als das Mantissenteilausgangssignal aus zugeben; wobei die zweite Schiebeeinrichtung das Mantissenteileingangssignal ver­ schiebt, wenn die Wähleinrichtung das Ausgangssignal der ersten Verschiebeeinrichtung ausgibt, um das höchstwertige Bit des Mantissenteileingangssignals zu eliminieren und jedes Bit an der Seite des niedrigstwertigen Bits für eine durch (x-y-1) gegebene Zahl einschließlich des niedrigst­ wertigen Bits zu eliminieren, und wenn die Wähleinrichtung das Ausgangssignal der Dekodiereinrichtung ausgibt, ver­ schiebt die zweite Verschiebeeinrichtung das Mantissenteileingangssignal, um jedes Bit an der Seite des niedrigstwertigen Bits für eine durch (x-y) gegebene Zahl einschließlich des niedrigstwertigen Bits des Mantis­ senteileingangssignals zu eliminieren.
Entsprechend einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Normalisierungsschaltung der Gleitkom­ maberechnungsvorrichtung entsprechend dem elften Aspekt vorzugsweise dadurch bestimmt, daß die erste Verschiebe­ einrichtung lediglich mit Verbindungsschichten realisiert wird, welche einen Ausgangsport des Ausgangssignals der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 außer dem höchst­ wertigen Bit und einen Eingangsport der Wähleinrichtung verbinden, und einem anderen Eingangsport der Wähleinrich­ tung das Ausgangssignal der Dekodiereinrichtung einge­ speist wird.
Entsprechend einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Normalisierungsschaltung der Gleitkomma­ berechnungsvorrichtung entsprechend dem fünften Aspekt vorzugsweise dadurch bestimmt, daß bei einer Bitbreite ei­ nes tatsächlich eingegebenen Mantissenteileingangssignals und einer Bitbreite eines Mantissenteilausgangssignals, welche auf x Bit bzw. y Bit vorausbestimmt sind, die Ko­ diereinrichtung: eine Einrichtung zum Erfassen der führen­ den 1, welche das Mantissenteileingangssignal empfängt, zum Erfassen der Bitposition der führenden 1 des Mantis­ senteileingangssignals, und eine Kodierschaltung zum Ko­ dieren eines Erfassungsergebnisses der Einrichtung zum Er­ fassen der führenden 1 aufweist, um das Signal auszugeben, welches den Adressenzahlwert der Bitposition der führenden 1 in einer Binärzahl darstellt; wobei die Normalisierungs­ schaltung des weiteren folgende Komponenten aufweist: eine erste Verschiebeeinrichtung, welche das Ausgangssignal der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 außer dem höchst­ wertigen Bit empfängt, zum Verschieben jedes Bitzustands des Ausgangssignals um ein Bit auf das niedrigstwertige Bit zu und zum Bestimmen eines Bitzustands des niedrigst­ wertigen Bits auf einen Bitzustand des höchstwertigen Bits des eingegebenen Ausgangssignals; eine Wähleinrichtung, welche ein Ausgangssignal der ersten Verschiebeeinrich­ tung, das Ausgangssignal der Dekodiereinrichtung und das Steuersignal empfängt, zum Wählen des Ausgangssignals der Verschiebeeinrichtung, wenn sich das Steuersignal auf dem ersten Pegel befindet, und zum Wählen des Ausgangssignals der Dekodiereinrichtung, wenn sich das Steuersignal auf dem zweiten Pegel befindet; und eine zweite Verschiebeein­ richtung zum Verschieben des Mantissenteileingangssignals der x Bit in ein Signal von y Bit entsprechend dem Aus­ gangssignal der Wähleinrichtung und einem Teil, welches das höchstwertige Bit bereitstellt, in dem Ausgangssignal der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1, um das y-Bit-Signal nach dem Verschieben als das Mantissenteilaus­ gangssignal aus zugeben; wobei die zweite Verschiebeein­ richtung das Mantissenteil verschiebt, wenn die Wählein­ richtung das Ausgangssignal der ersten Verschiebeeinrich­ tung ausgibt, um das höchstwertige Bit des Mantissenteil­ eingangssignals zu eliminieren und jedes Bit an der Seite des niedrigstwertigen Bits für eine durch (x-y-1) gegebene Zahl einschließlich des niedrigstwertigen Bits zu elimi­ nieren, und wenn die Wähleinrichtung das Ausgangssignal der Dekodierschaltung ausgibt, verschiebt die zweite Ver­ schiebeeinrichtung das Mantissenteileingangssignal, um je­ des Bit an der Seite des niedrigstwertigen Bits für eine durch (x-y) gegebene Zahl einschließlich des niedrigstwer­ tigen Bits des Mantissenteileingangssignals zu eliminie­ ren.
Entsprechend dem achten, zehnten, zwölften und vier­ zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist jede Norma­ lisierungsschaltung der Gleitkommaberechnungsvorrichtung entsprechend dem siebenten, neunten, elften und dreizehn­ ten Aspekt vorzugsweise dadurch bestimmt, daß die erste Verschiebeeinrichtung lediglich mit Verbindungsschichten realisiert wird, welche einen Ausgangsport des Ausgangssi­ gnals der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 außer dem höchstwertigen Bit und einen Eingangsport der Wählein­ richtung verbinden, und einem anderen Eingangsport der Wähleinrichtung das Ausgangssignal der Dekodiereinrichtung eingespeist wird.
Entsprechend einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Normalisierungsschaltung einer Gleit­ kommaberechnungsvorrichtung vorgesehen, welche eine Norma­ lisierung eines Mantissenteileingangssignals und eines Ex­ ponententeileingangssignals durchführt, die als Binärzah­ len dargestellt sind, welche einer bestimmten Gleitkomma­ berechnungsverarbeitung unterworfen und übertragen werden, mit: einer Steuersignalerzeugungseinrichtung, welche das Mantissenteileingangssignal und das Exponententeilein­ gangssignal empfängt, zum Dekodieren des Exponententei­ leingangssignals und Bestimmen auf der Grundlage des Man­ tissenteileingangssignals und des Exponententeileingangs­ signals, ob ein Ausgangsergebnis der Normalisierungsschal­ tung eine Normalisierungszahl oder eine Nichtnormalisie­ rungszahl oder ein Zustand einer 0-Funktion ist, wobei das Mantissenteileingangssignal einen Wert 0 bereitstellt, um ein Steuersignal eines ersten Pegels in dem Fall der Nor­ malisierungszahl zu erzeugen und das Steuersignal eines zweiten Pegels in dem Fall der Nichtnormalisierungszahl und in dem Fall des Zustands der 0-Funktion zu erzeugen; einer Einrichtung zum Erfassen der führenden 1, welche das Mantissenteileingangssignal empfängt, zum Erfassen einer Bitposition der führenden 1 des Mantissenteileingangssi­ gnals; einer ersten Verschiebeeinrichtung, welche ein Aus­ gangssignal der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 außer dem höchstwertigen Bit empfängt, zum Verschieben je­ des Bitzustands des Ausgangssignals um ein Bit auf das niedrigstwertige Bit zu und zum Bestimmen eines Bitzu­ stands des niedrigstwertigen Bits auf einen Bitzustand des höchstwertigen Bits des eingegebenen Ausgangssignals; ei­ ner Wähleinrichtung, welche ein Ausgangssignal der ersten Verschiebeeinrichtung, das Ausgangssignal der Dekodierein­ richtung und das Steuersignal empfängt, zum Wählen des Ausgangssignals der ersten Verschiebeeinrichtung, wenn sich das Steuersignal auf dem ersten Pegel befindet, und zum Wählen des Ausgangssignals der Dekodiereinrichtung, wenn sich das Steuersignal auf dem zweiten Pegel befindet; und einer zweiten Verschiebeeinrichtung zum Verschieben des Mantissenteileingangssignals von x Bit in ein Signal von y Bit entsprechend dem Ausgangssignal der Wähleinrich­ tung und einem Teil, welches das höchstwertige Bit bereit­ stellt, in dem Ausgangssignal der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1, um das y-Bit-Signal nach dem Verschieben als das Mantissenteilausgangssignal aus zugeben; wobei die x Bit und die y Bit eine Bitbreite des tatsächlich einge­ gebenen Mantissenteileingangssignals bzw. eine Bitbreite eines Mantissenteilausgangssignals sind, welche jeweils entsprechend dem Standard vorbestimmt sind; wobei die zweite Verschiebeeinrichtung das Mantissenteileingangssi­ gnal verschiebt, wenn die Wähleinrichtung das Ausgangssi­ gnal der ersten Verschiebeeinrichtung ausgibt, um das höchstwertige Bit des Mantissenteileingangssignals zu eli­ minieren und jedes Bit an der Seite des niedrigstwertigen Bits für eine durch (x-y-1) gegebene Zahl einschließlich des niedrigstwertigen Bits zu eliminieren, und wenn die Wähleinrichtung das Ausgangssignal der Dekodiereinrichtung ausgibt, verschiebt die zweite Verschiebeeinrichtung das Mantissenteileingangssignal, um jedes Bit an der Seite des niedrigstwertigen Bits für eine durch (x-y) gegebene Zahl einschließlich des niedrigstwertigen Bits des Mantissen­ teileingangssignals zu eliminieren.
Entsprechend einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Normalisierungsschaltung der Gleitkomma­ berechnungsvorrichtung entsprechend dem fünfzehnten Aspekt dadurch bestimmt, daß die erste Verschiebeeinrichtung le­ diglich mit Verbindungsschichten realisiert wird, welche einen Ausgangsport des Ausgangssignals der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 außer dem höchstwertigen Bit und einen Eingangsport der Wähleinrichtung verbinden, und ei­ nem anderen Eingangsport der Wähleinrichtung das Ausgangs­ signal der Dekodiereinrichtung eingespeist wird.
Entsprechend einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Er­ findung ist die Normalisierungsschaltung der Gleitkommabe­ rechnungsvorrichtung entsprechend dem sechzehnten Aspekt derart bestimmt, daß die Steuersignalerzeugungseinrichtung zuerst das eingegebene Exponententeileingangssignal deko­ diert und danach die Bestimmung auf der Grundlage des deko­ dierten Exponententeileingangssignals und des Mantissen­ teileingangssignals durchführt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Gleitkommaberechnungsvorrichtung eine Normalisierungs­ schaltung hoher Geschwindigkeit zu realisieren, welche für eine Normalisierung, eine Nichtnormalisierung und eine 0-Funktion geeignet ist, ohne daß eine Erhöhung des Schal­ tungsaufwands auftritt, durch Vorsehen einer einfachen Schaltungskonfiguration.
Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Gleitkommaberech­ nungsvorrichtung.
Fig. 2 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt ein Diagramm, welches eine Wahrheitsta­ belle der Dekodierschaltung darstellt.
Fig. 4 zeigt ein Diagramm, welches die Wahrheitstabel­ le der Dekodierschaltung darstellt.
Fig. 5 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines Beispiels der Dekodierschaltung.
Fig. 6 zeigt ein Diagramm, welches eine Wahrheitsta­ belle der Detektorschaltung bezüglich der führenden 1 dar­ stellt.
Fig. 7 zeigt ein Diagramm, welches die Wahrheitstabel­ le der Detektorschaltung bezüglich der führenden 1 dar­ stellt.
Fig. 8 zeigt ein Diagramm, welches die Wahrheitstabel­ le der Detektorschaltung bezüglich der führenden 1 dar­ stellt.
Fig. 9 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines Beispiels der Detektorschaltung bezüglich der führenden 1.
Fig. 10 zeigt ein Diagramm, welches eine Wahrheitsta­ belle der Prioritätskodierschaltung darstellt.
Fig. 11 zeigt ein Diagramm, welches die Wahrheitsta­ belle der Prioritätskodierschaltung darstellt.
Fig. 12 zeigt ein Diagramm, welches eine Wahrheitsta­ belle der Bezugssignalerzeugungsschaltung darstellt.
Fig. 13 zeigt ein Diagramm, welches die Wahrheitsta­ belle der Bezugssignalerzeugungsschaltung darstellt.
Fig. 14 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines Beispiels der Bezugssignalerzeugungsschaltung.
Fig. 15 zeigt eine Wahrheitstabelle der Verschiebe­ schaltung.
Fig. 16 zeigt ein Diagramm, welches die Wahrheitsta­ belle der Verschiebeschaltung darstellt.
Fig. 17 zeigt ein Diagramm, welches die Wahrheitsta­ belle der Verschiebeschaltung darstellt.
Fig. 18 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines Beispiels der Verschiebeschaltung.
Fig. 19 zeigt ein Schaltungsdiagramm des Beispiels der Verschiebeschaltung.
Fig. 20 zeigt ein Diagramm, welches eine Wahrheitsta­ belle der Bezugssignalerzeugungsschaltung darstellt.
Fig. 21 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches die Wahrheitstabelle der Bezugssignalerzeugungsschaltung dar­ stellt.
Fig. 22 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines anderen Beispiels der Bezugssignalerzeugungsschaltung.
Fig. 23 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer anderen be­ vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 24 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer anderen be­ vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 25 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer anderen be­ vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 26 zeigt ein Diagramm, welches eine Wahrheitsta­ belle der Kodierschaltung darstellt.
Fig. 27 zeigt ein Diagramm, welches die Wahrheitsta­ belle der Kodierschaltung darstellt.
Fig. 28 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines Beispiels der Kodierschaltung.
Fig. 29 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer anderen be­ vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 30 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer anderen be­ vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 31 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer anderen be­ vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 32 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer Wahrheits­ tabelle der Bezugssignalerzeugungsschaltung.
Fig. 33 zeigt ein Diagramm, welches die Wahrheitsta­ belle der Bezugssignalerzeugungsschaltung darstellt.
Fig. 34 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines Beispiels der Bezugssignalerzeugungsschaltung.
Fig. 35 zeigt ein Diagramm, welches eine Wahrheitsta­ belle der Bezugssignalerzeugungsschaltung darstellt.
Fig. 36 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches die Wahrheitstabelle der Bezugssignalerzeugungsschaltung dar­ stellt.
Fig. 37 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines anderen Beispiels der Bezugssignalerzeugungsschaltung.
Fig. 38 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer anderen be­ vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 39 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer anderen be­ vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 40 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer anderen be­ vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 41 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer anderen be­ vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 42 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer anderen be­ vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 43 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer zur Lösung der herkömmlichen Schwierigkeiten vorgeschlagenen Normali­ sierungsschaltung.
Fig. 44 zeigt ein Diagramm, welches eine Wahrheitsta­ belle der Prioritätskodierschaltung von Fig. 43 darstellt.
Fig. 45 zeigt ein Diagramm, welches die Wahrheitsta­ belle der Prioritätskodierschaltung von Fig. 43 darstellt.
Fig. 46 zeigt ein Diagramm, welches eine Wahrheitsta­ belle der Dekodierschaltung von Fig. 43 darstellt.
Fig. 47 zeigt ein Diagramm, welches die Wahrheitsta­ belle der Dekodierschaltung von Fig. 43 darstellt.
Fig. 48 zeigt ein Diagramm, welches die Wahrheitsta­ belle der Dekodierschaltung von Fig. 43 darstellt.
Fig. 49 zeigt ein Diagramm, welches die Wahrheitsta­ belle der Dekodierschaltung von Fig. 43 darstellt.
Fig. 50 zeigt ein Diagramm, welches die Wahrheitsta­ belle der Dekodierschaltung von Fig. 43 darstellt.
Fig. 51 zeigt ein Diagramm, welches eine Wahrheitsta­ belle der Verschiebeschaltung von Fig. 43 darstellt.
Fig. 52 zeigt ein Diagramm, welches die Wahrheitsta­ belle der Verschiebeschaltung von Fig. 43 darstellt.
Fig. 53 zeigt ein Diagramm, welches die Wahrheitsta­ belle der Verschiebeschaltung von Fig. 43 darstellt.
Fig. 54 zeigt ein Diagramm, welches die Wahrheitsta­ belle der Verschiebeschaltung von Fig. 43 darstellt.
Fig. 55 zeigt ein Diagramm, welches die Wahrheitsta­ belle der Verschiebeschaltung von Fig. 43 darstellt.
Fig. 56 zeigt eine Blockdiagramm, welches eine Schal­ tungskonfiguration der Normalisierungsschaltung der ersten bevorzugten Ausführungsform und eine darin aufgenommene Umwandlungsschaltung darstellt.
Fig. 57(a) und 57(b) zeigen Diagramme, welche eine Wahrheitstabelle der Verschiebeschaltung der Umwandlungs­ schaltung von Fig. 56 darstellen.
Fig. 58 zeigt ein Blockdiagramm einer Gleitkommabe­ rechnungsvorrichtung einer neunten bevorzugten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 59 zeigt ein Schaltungsblockdiagramm der Normali­ sierungsschaltung in der neunten bevorzugten Ausführungs­ form.
Fig. 60 zeigt ein Diagramm, welches eine Wahrheitsta­ belle der in Fig. 59 dargestellten Verschiebeschaltung darstellt.
Fig. 61 zeigt ein Diagramm, welches die Wahrheitsta­ belle der in Fig. 59 dargestellten Verschiebeschaltung darstellt.
Fig. 62 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches die Wahrheitstabelle der in Fig. 59 dargestellten Verschiebe­ schaltung darstellt.
Fig. 63 zeigt ein Schaltungsdiagramm der in Fig. 59 dargestellten Verschiebeschaltung.
Fig. 64 zeigt ein Schaltungsdiagramm der in Fig. 59 dargestellten Verschiebeschaltung.
Fig. 65 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches ein mo­ difiziertes Beispiel der neunten bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 66 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches ein mo­ difiziertes Beispiel der neunten bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 67 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches ein mo­ difiziertes Beispiel der neunten bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 68 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches ein mo­ difiziertes Beispiel der neunten bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 69 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches ein mo­ difiziertes Beispiel der neunten bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 70 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches ein mo­ difiziertes Beispiel der neunten bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 71 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches ein mo­ difiziertes Beispiel der neunten bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 72 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches ein mo­ difiziertes Beispiel der neunten bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 73 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches ein mo­ difiziertes Beispiel der neunten bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 74 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches ein mo­ difiziertes Beispiel der neunten bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 75 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches ein mo­ difiziertes Beispiel der neunten bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm, welches die schemati­ sche Struktur einer Gleitkomma- bzw. Gleitpunktberech­ nungsvorrichtung darstellt.
Bei der Gleitpunkt- bzw. Gleitkommaberechnung wird der Ausgang (Binärwert) des von der Arithmetikschaltung 50 von Fig. 1 erzielten Berechnungsergebnisses üblicherweise nor­ malisiert, so daß der Mantissenteil in dem Bereich von 1 < Mantissenteil < 2 liegt (die Form 1, ΔΔΔΔ, wobei Δ 1 oder 0 bedeutet). Wenn der Exponententeil 0 beträgt, wird der Mantissenteil jedoch als Zahl kleiner als 1 (die Form von 0, ΔΔΔ) als nichtnormalisierte Zahl dargestellt. Diese Be­ rechnungen gründen sich auf den Standard IEEE 754. Wenn des weiteren der Mantissenteil den Wert 0 besitzt, wird der Exponententeil ebenfalls auf 0 bestimmt (was als "0-Funktion" bezeichnet wird). Die unten beschriebenen bevor­ zugten Ausführungsformen beziehen sich auf eine Normali­ sierungsschaltung 1 (Fig. 1), welche derartige Operationen durchführt (die Normalisierungsberechnung, die Nichtnorma­ lisierungsberechnung, die Berechnung der 0-Funktion).
Im folgenden wird eine erste Ausführungsform darge­ stellt.
Ein Beispiel der Normalisierungsschaltung 1 in der Gleitkommaberechnungsvorrichtung ist in Fig. 2 darge­ stellt. In Fig. 2 bezeichnen die Bezugszeichen folgende Teile. Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Prioritätskodier­ schaltung, 3 bezeichnet eine Bezugssignalerzeugungsschal­ tung, 4 bezeichnet eine Dekodierschaltung, 5 bezeichnet eine Detektorschaltung bezüglich der führenden 1 (Schaltung zum Erfassen der führenden 1), 6 bezeichnet ei­ ne Subtrahierschaltung, 7a, 7b bezeichnen Multiplexer­ schaltungen (MUX-Schaltungen), 8 bezeichnet eine UND-Gat­ terschaltung, 9 bezeichnet eine ODER-Gatterschaltung und 10 bezeichnet eine Verschiebeschaltung. Die Teile 3, 8, 9 bilden das "Steuersignalerzeugungsteil 20", welches das Kernteil ist. Aus der späteren Beschreibung ist ersicht­ lich, daß das Steuersignalerzeugungsteil 20 das Mantissen­ teileingangssignal und das Exponententeileingangssignal empfängt, um ein Steuersignal eines ersten Pegels, wenn ein durch das Exponententeileingangssignal gegebener Dezi­ malzahlwert gleich oder größer als der Adressenzahlwert der Bitposition der führenden 1 des Mantissenteileingangs­ signal ist, als Bitposition zu erzeugen, wo der Bitzustand zuerst den Wert 1 erzielt, entsprechend dem höchstwertigen Bit, und ein Steuersignal eines zweiten Pegels zu erzeu­ gen, wenn der Dezimalzahlwert des Exponententeileingangs­ signals kleiner als der Adressenzahlwert der Bitposition der führenden 1 ist oder wenn das Mantissenteileingangssi­ gnal einen Wert 0 besitzt.
Die Ausgangsleitung des höchstwertigen Bits B′′₂₄ des Ausgangssignals B′′ ist die Leitung 5A.
Entsprechend Fig. 2 bezeichnet Bezugszeichen A ein Ex­ ponententeileingangssignal, welches den Eingangswert des Exponententeils darstellt, Bezugszeichen B bezeichnet ein Mantissenteileingangssignal, welches den Eingangswert des Mantissenteils darstellt, und Bezugszeichen C bezeichnet ein Exponententeilausgangssignal, welches den Ausgangswert des Exponententeils darstellt. Bezugszeichen D bezeichnet ein Verschiebesteuersignal, welches einen Wert darstellt, welcher den bewegten Betrag (Verschiebebetrag) repräsen­ tiert, zur Normalisierung des Mantissenteileingangssignals B. Des weiteren bezeichnet Bezugszeichen E ein Mantissen­ teilausgangssignal, welches den Ausgangswert des Mantis­ senteils bereitstellt. Die Signale A und B können eben­ falls einfach als Eingangssignale bezeichnet werden, und die Signale C und E können ebenfalls einfach als Ausgangs­ signale bezeichnet werden.
Als nächstes werden die Funktionen der jeweiligen Teile der Schaltung für den Fall beschrieben, bei welchem der Exponententeil (A, C) eine Länge von 8 Bit besitzt, der Mantissenteil (B, E) eine Länge von 24 Bit besitzt und der Bewegungsbetrag (D) eine Größe von 25 Bit besitzt.
Die Dekodierschaltung 4 ist eine Schaltung, welche das als Binärwert dargestellte Eingangssignal A dekodiert. De­ ren Wahrheitstabelle ist in Fig. 3 und 4 dargestellt. Ein Beispiel der spezifischen Struktur der Dekodierschal­ tung ist in Fig. 5 für den Fall dargestellt, daß das Ein­ gangssignal eine Länge von 8 Bit aufweist. Entsprechend Fig. 5 bezeichnet Bezugszeichen 11 einen Inverter (NICHT-Gatterschaltung), und Bezugszeichen 12 bezeichnet eine UND-Gatterschaltung.
Die Detektorschaltung 5 bezüglich der führenden 1 ist eine Schaltung, welche die Bitzustände des Eingangssignals B von dem höchstwertigen Bit bis zu dem niedrigstwertigen Bit wiedererlangt und den Bitzustand der Bitposition le­ diglich der Bitposition zu "1" macht, wo der Wert "1" zu­ erst vorhanden ist, und die Bitzustände aller anderer Bit­ positionen zu "0" macht. Fig. 6 bis 8 zeigen eine Wahr­ heitstabelle der Detektorschaltung 5 bezüglich der führen­ den 1 für den Fall, daß das Eingangssignal die Länge von 24 Bit besitzt. Als Beispiel der spezifischen Struktur der Detektorschaltung 5 bezüglich der führenden 1 für den Fall, daß das Eingangssignal die Länge von 24 Bit besitzt, ist in Fig. 9 dargestellt. Entsprechend Fig. 9 bezeichnet das Bezugszeichen 11 einen Inverter (NICHT-Gatterschal­ tung), und das Bezugszeichen 12 bezeichnet eine UND-Gat­ terschaltung. Wie in der Wahrheitstabelle von Fig. 6 bis 8 dargestellt besitzt in dem Fall, daß das Eingangssi­ gnal B den Wert 0 besitzt, das höchstwertige Bit B′′₂₄ des Ausgangssignals B′′ den Wert 1 besitzt, und die anderen Bits B′′₂₃ bis B′′₀ besitzen jeweils den Wert 0. Diese Aus­ nahmeverarbeitung wird unter Berücksichtigung der Reali­ sierung der "0-Funktion" durchgeführt.
Die Prioritätskodierschaltung 2 ist eine Schaltung, welche sequentiell die Bitzustände des Eingangssignals B von dem höchstwertigen Bit B₂₃ bis zu dem niedrigstwerti­ gen Bit B₀ wiedererlangt und in einer Binärzahl als Zahl darstellt, welche durch Subtrahieren einer 1 von dem Adressenzahlwert der Bitposition der von dem höchstwerti­ gen Bit 23 gezählten führenden "1" erlangt wird. Das heißt die Bitbreite des Ausgangssignals B′ beträgt in dem Fall, bei welchem das Eingangssignal B die Länge von n Bit be­ sitzt, int{(log₂(n-1))+1} Bit, wobei int eine ganze Zahl darstellt. Wenn das Eingangssignal B zu der Prioritätsko­ dierschaltung 2 24 Bit aufweist, besitzt dementsprechend die Bitbreite des Ausgangssignals B′ 5 Bit. Fig. 10 und 11 zeigen eine Wahrheitstabelle der Prioritätskodierschal­ tung 2 für den Fall, daß das Eingangssignal 24 Bit auf­ weist. Wenn der Wert des Eingangssignals B insgesamt 0 be­ trägt, wird der Wert des Ausgangssignals B′ auf 0 gesetzt. Diese Ausnahmeverarbeitung besitzt keine besondere Bedeu­ tung. Die Schaltung 2 entspricht einem Kodierteil zum Aus­ geben eines Signals, welches binär den Adressenzahlwert der Bitposition der führenden 1 auf der Grundlage des Man­ tissenteileingangssignals darstellt.
Die Bezugssignalerzeugungsschaltung 3 ist eine Schal­ tung, welche die Bitzustände der Bitpositionen ihres Aus­ gangssignals A von der höchstwertigen Bitposition bezüg­ lich der Zahl des Werts auf "1" setzt, welcher durch Hin­ zufügen von 1 dem Dezimalzahlwert des in einem Binärwert dargestellten Eingangssignals "A" erlangt wird. Fig. 12 und 13 zeigen eine Wahrheitstabelle der Bezugssignalerzeu­ gungsschaltung 3. Fig. 14 zeigt ein Beispiel der spezifi­ schen Struktur der Bezugssignalerzeugungsschaltung 3. Ent­ sprechend Fig. 14 bezeichnet Bezugszeichen 12 eine UND-Gatterschaltung, Bezugszeichen 13 bezeichnet eine UND-ODER-Gatterschaltung, und Bezugszeichen 14 bezeichnet eine ODER-Gatterschaltung. Wenn bei der Bezugssignalerzeugungs­ schaltung 3 das Eingangssignal A einen Wert von 23 oder mehr besitzt, werden die Bitwerte des Ausgangssignals A′′ jeweils auf 1 gesetzt.
Die UND-Gatterschaltung 8 wendet eine UND-Operation auf jedes Bit der Signale A′′ und B zur Ausgabe des Signals G an. D.h. es gilt G₀ = A′′₀ & Bo, G₁ = A′′₁ & B₁, . . . , G₂₂ = A′′₂₂ & B₂₂, G₂₃ = A′′₂₃ & B₂₃.
Die ODER-Gatterschaltung 9 führt eine ODER-Operation bezüglich aller Bits des Ausgangssignals G durch und gibt das Ausgangssignal G′ aus. D.h. für den relativen Ausdruck gilt G′ = G₀ ODER G₁ ODER G₂ ODER . . . ODER G₂₂ ODER G₂₃.
Die zwei Gatterschaltungen 8 und 9 bilden ein Logiko­ perationsteil, welches eine UND-Verarbeitung des Bezugsi­ gnals und des Mantissenteileingangssignals durchführt und des weiteren eine ODER-Verarbeitung des Ergebnisses der UND-Verarbeitung ausführt und das Ergebnis der ODER-Verar­ beitung als Steuersignal ausgibt.
Die Subtrahierschaltung 6 und die MUX-Schaltung 7b (entsprechend einem Wählteil) bilden ein Teil zur Bestim­ mung des Exponententeilausgangssignals, welches das Expo­ nententeileingangssignal A, das Ausgangssignal B′ des Ko­ dierteils 22 und das Steuersignal G′ empfängt, um das Sub­ traktionsergebnis des Exponententeileingangssignals A und des Ausgangssignals B′ des Kodierteils 2 als das Exponen­ tenteilausgangssignal C, wenn sich das Steuersignal G′ auf dem ersten Pegel befindet, auszugeben und einen Wert 0 als das Exponententeilausgangssignal C aus zugeben, wenn sich das Steuersignal G′ auf dem zweiten Pegel befindet.
Die Subtrahierschaltung 6 empfängt das Eingangssignal A und das Ausgangssignal B′ jeweils als Eingangssignal S und R, führt die Subtraktionsverarbeitung bezüglich der Eingangssignale S und R durch und gibt das Subtraktionser­ gebnis als das Ausgangssignal H an dem Ausgangssignalan­ schluß (S-R) aus.
Die MUX-Schaltung 7 (7a, 7b) ist eine Schaltung, wel­ che das Steuersignal G′ als Steuersignal S empfängt, um die Eingangssignale P (Masse in der Schaltung 7b) und Q (gleich dem Ausgangssignal H in der Schaltung 7b) entspre­ chend dem Pegel des Steuersignals S zu wählen. D.h. wenn das Steuersignal S den Wert "0" besitzt, wird das Ein­ gangssignal P als das Ausgangssignal C gewählt, und wenn das Steuersignal S den Wert "1" besitzt, wird das Ein­ gangssignal Q als das Ausgangssignal C gewählt. Wenn ein Pegel des Werts "1" des Steuersignals S oder G′ als "erster Pegel" bezeichnet wird, wird der andere Pegel des Werts "0" als "zweiter Pegel" bezeichnet.
Die Verschiebeschaltung 10 ist eine Schaltung, welche das Eingangssignal B entsprechend dem Wert des Steuersi­ gnals D (T) verschiebt. Fig. 15 bis 17 zeigen deren Wahrheitstabelle für den Fall, daß das Steuersignal D 25 Bit aufweist. Ein Beispiel der bestimmten Struktur der Verschiebeschaltung 10 ist in Fig. 18 und 19 darge­ stellt. Entsprechend Fig. 18 und 19 bezeichnet Bezugs­ zeichen 15 einen n-Kanal MOSFET.
Der Schaltungsbetrieb wird im folgenden beschrieben.
Zuerst wird der Schaltungsbetrieb für den Fall darge­ stellt, bei welchem das Eingangssignal A des Exponenten­ teils und das Eingangssignal B des Mantissenteils als A = 127 bzw. B = 0000 0001 0001 0001 0001 0001 gegeben sind.
  • (1) Der Wert des Ausgangssignals A′′ der Bezugssigna­ lerzeugungsschaltung 3 wird wie folgt gegeben. A′′ = 1111 1111 1111 1111 1111 11111
  • (2) Der Wert des Ausgangssignals G der UND-Gatter­ schaltung 8 wird wie folgt gegeben. G = 0000 0001 0001 0001 0001 0001
  • (3) Der Wert des Ausgangssignals der ODER-Gatterschal­ tung 9 oder des Steuersignals G′ wird wie folgt gefunden. G′ = |G → 1
  • (4) Für den Wert des Ausgangssignals B′ der Priori­ tätskodierschaltung 2 gilt B′ = 7.
  • (5) Der Wert des Ausgangssignals H der Subtrahier­ schaltung 6 wird wie folgt gegeben. H = A - B′ → 127 - 7 → 120
  • (6) Der Wert des Ausgangssignals C der MUX-Schaltung 7b wird wie folgt gegeben. C - G′ ? H : 0 → 1 ? 120 : 0 → 120.
  • (7) Der Wert des Ausgangssignals A′ der Dekodierschal­ tung 4 wird wie folgt gegeben. A′ = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (8) Der Wert des Ausgangssignals B′′ der Detektorschal­ tung 5 bezüglich der führenden 1 wird wie folgt ausge­ drückt. B′′ = 0 0000 0001 0000 0000 0000 0000
  • (9) Der Wert des Ausgangssignals D der MUX-Schaltung 7a wird wie folgt gegeben. D = 0 0000 0001 0000 0000 0000 0000
  • (10) Der Wert des Ausgangssignals E der Verschiebe­ schaltung 10 wird wie folgt gegeben. E = 1000 1000 1000 1000 1000 0000
Wie oben dargestellt führt die Normalisierungsschal­ tung 1 die Normalisierungsoperation korrekt durch.
Als nächstes wird der Fall erörtert, bei welchem A = 5, B = 0000 0001 0001 0001 0001 0001 gilt.
  • (1) Der Wert des Ausgangssignals A′′ der Bezugssi­ gnalerzeugungsschaltung 3 wird wie folgt gegeben. A′′ = 1111 1100 0000 0000 0000 0000
  • (2) Der Wert des Ausgangssignals G der UND-Gatter­ schaltung 8 wird wie folgt gegeben. G = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (3) Für den Wert des Ausgangssignals G′ der ODER-Gat­ terschaltung 9 gilt G′ = |G → 0.
  • (4) Der Wert des Ausgangssignals B′ der Prioritätsko­ dierschaltung 2 wird als B′ = 7 gefunden.
  • (5) Der Wert des Ausgangssignals H der Subtrahier­ schaltung 6 wird wie folgt gegeben. H = A - B′ 5 - 7 → - 2
  • (6) Der Wert des Ausgangssignals C der MUX-Schaltung 7b wird wie folgt ausgedrückt. C = G′ ? H : 0 → 0 ? -2 : 0 = → 0
  • (7) Der Wert des Ausgangssignals A′ der Dekodierschal­ tung 4 wird wie folgt gegeben. A′ = 0000 0100 0000 0000 0000 0000
  • (8) Der Wert des Ausgangssignals B′′ der Detektorschal­ tung 5 bezüglich der führenden 1 wird wie folgt gegeben. B′′ = 0 0000 0001 0000 0000 0000 0000
  • (9) Der Wert des Ausgangssignals D der MUX-Schaltung 7a wird wie folgt gegeben. D = 0 0000 0100 0000 0000 0000 0000
  • (10) Der Wert des Ausgangssignals E der Verschiebe­ schaltung 10 wird wie folgt gegeben. E = 0010 0010 0010 0010 0010 0000
Wie oben dargestellt führt die Schaltung 1 korrekt die Nichtnormalisierungsoperation aus.
Des weiteren wird der Fall erörtert, bei welchem A = 7 und B = 0000 0001 0001 0001 0001 0001 gilt.
  • (1) Der Wert des Ausgangssignals A′′ der Bezugssigna­ lerzeugungsschaltung 3 wird wie folgt gegeben. A′′ = 1111 1111 0000 0000 0000 0000
  • (2) Der Wert des Ausgangssignals G der UND-Gatter­ schaltung 8 wird wie folgt gegeben. G = 0000 0001 0000 0000 0000 0000
  • (3) Der Wert des Ausgangssignals G′ der ODER-Gatter­ schaltung 9 wird ausgedrückt durch G′ = |G → 1.
  • (4) Der Wert des Ausgangssignals B′ der Prioritätsko­ dierschaltung 2 wird gegeben als B′ = 7.
  • (5) Der Wert des Ausgangssignals H der Subtrahier­ schaltung 6 wird wie folgt ausgedrückt. H = A - B′ → 7 - 7 → 0
  • (6) Der Wert des Ausgangssignals C der MUX-Schaltung 7b wird wie folgt gefunden. C = G′ ? H : 0 → 1 ? 0 : 0 → 0
  • (7) Der Wert des Ausgangssignals A′ der Dekodierschal­ tung 4 wird wie folgt gegeben. A′ = 0000 0001 0000 0000 0000 0000
  • (8) Der Wert des Ausgangssignals B′′ der Detektorschal­ tung 5 der führenden 1 wird wie folgt gegeben. B′′ = 0 0000 0001 0000 0000 0000 0000
  • (9) Der Wert des Ausgangssignals D der MUX-Schaltung 7a wird wie folgt gegeben. D = 0 0000 0001 0000 0000 0000 0000
  • (10) Der Wert des Ausgangssignals E der Verschiebe­ schaltung 10 wird wie folgt gegeben. E = 1000 1000 1000 1000 1000 0000
Des weiteren wird der Fall erörtert, bei welchem A = 127 und B = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 gilt.
  • (1) Der Wert des Ausgangssignals A′′ der Bezugssi­ gnalerzeugungsschaltung 3 wird wie folgt gegeben. A′′ = 1111 1111 1111 1111 1111 1111
  • (2) Der Wert des Ausgangssignals G der UND-Gatter­ schaltung 8 wird wie folgt gegeben. G = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (3) Der Wert des Ausgangssignals G′ der ODER-Gatter­ schaltung 9 wird gegeben durch G′ = |G → 0.
  • (4) Der Wert des Ausgangssignals B′ der Prioritätsko­ dierschaltung 2 wird gegeben durch B′ = 0.
  • (5) Der Wert des Ausgangssignals H der Subtrahier­ schaltung 6 wird wie folgt gefunden. H = A - B′ → 127 -0 → 127
  • (6) Der Wert des Ausgangssignals C der MUX-Schaltung 7b wird wie folgt ausgedrückt. C = G′ ? H : 0 → 0 ? 127 : → 0
  • (7) Der Wert des Ausgangssignals A′ der Dekodierschal­ tung 4 wird wie folgt gegeben. A′ = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (8) Der Wert des Ausgangssignals B′′ der Detektorschal­ tung 5 der führenden 1 wird wie folgt gegeben. B′′ = 1 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (9) Der Wert des Ausgangssignals D der MUX-Schaltung 7a wird wie folgt gegeben. D = 1 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (10) Der Wert des Ausgangssignals E der Verschiebe­ schaltung 10 wird wie folgt gegeben. E = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
Wie oben beschrieben wird bei dieser Normalisierungs­ schaltung 1 durch Bereitstellen in dem Verarbeitungspfad auf der Exponententeilseite des Steuersignalerzeugungs­ teils 20, welches den Mantissenteil und den Exponententeil als direkte Eingänge empfängt, zum Erzeugen des Steuersi­ gnals G′, welches die MUX-Schaltungen 7a und 7b jeweils an der Mantissenteilseite und der Exponententeilseite steu­ ert, eine Verarbeitung mit hoher Geschwindigkeit einer (1) Normalisierungsoperationsverarbeitung, (2) Nichtnormali­ sierungsoperationsverarbeitung, (3) Operationsverarbeitung der "0-Funktion" ermöglicht. Des weiteren wird für die Realisierung der Verarbeitung (3) eine spezielle Schaltung 106 wie in Fig. 43 dargestellt nicht benötigt. Diese Struktur gründet sich auf folgenden Punkt.
Üblicherweise ist bei der Gleitkommaberechnungsvor­ richtung wie einem Gleitkommaaddierer und einem Gleitkom­ mamultiplizierer die für die Übertragung des Signals auf die Normalisierungsschaltung benötigte Zeit bezüglich des Mantissenteileingangssignals B größer als bezüglich des Exponententeileingangssignals A. Der Grund dafür besteht darin, daß die Berechnung bezüglich des Mantissenteils komplexer ist, welcher eine größere Bitbreite als der Ex­ ponententeil besitzt. Wenn eine Normalisierungsschaltung enthalten ist, hängt dementsprechend der am meisten verzö­ gerte Pfad in der gesamten Gleitkommaberechnungsvorrich­ tung von dem Pfad von dem Eingangsport des Mantissentei­ leingangssignals B zu-dem Ausgangsport des Mantissenteil­ ausgangssignals E in der Normalisierungsschaltung ab. Es wird somit verlangt, daß eine geringere Last in dem Pfad auf der Mantissenteilseite in der Normalisierungsschaltung vorgesehen ist.
Daher wird bei der Erfindung eine derartige Struktur wie in Fig. 2 dargestellt übernommen. Somit ist der am meisten verzögerte Pfad (der kritische Pfad) der Pfad, welcher von dem Eingangsport des Mantissenteileingangssi­ gnals B → Detektorschaltung 5 der führenden 1 → MUX-Schaltung 7a → Verschiebeschaltung 10 → zu dem Ausgangs­ port des Mantissenteilausgangssignals E führt, welcher ei­ ne Normalisierungsschaltung mit hoher Geschwindigkeit er­ möglicht. In diesem Fall sind die von der Bezugssignaler­ zeugungsschaltung 3 und dem Dekoder 4 durchgeführten Ope­ rationen beendet, bevor das Mantissenteileingangssignal B eingegeben ist, und die Ausgangssignale A′′ und A′ sind be­ reits gebildet. Dementsprechend erzeugen die UND-, ODER-Gatterschaltungen 8 und 9 sofort das Steuersignal G′ im Ansprechen auf das Eingeben des Eingangssignals B.
Im folgenden wird ein erstes modifiziertes Beispiel der ersten bevorzugten Ausführungsform dargestellt.
Bei der Schaltung von Fig. 2 kann die Bezugssignaler­ zeugungsschaltung 3 durch eine Schaltung ersetzt werden, welche alle Bitzustände der jeweiligen Bitpositionen von dem höchstwertigen Bit des Ausgangssignal A′′ für einen Wert der Dezimalzahl des als Binärwert dargestellten Ein­ gangssignals A zu "1" macht. Der Grund dafür ergibt sich aus dem folgenden Sachverhalt. Wenn entsprechend Fig. 2A = B′ gilt, d. h. wenn A′ = B′′(23-0) gilt, kann eins der Ein­ gangssignale P und Q in der MUX-Schaltung 7a gewählt wer­ den. Wenn des weiteren A = B′ gilt, gilt für das Ausgangs­ signal H der Subtrahierschaltung 6 die Beziehung H = A - B′ = 0, und die MUX-Schaltung 7b kann ebenfalls eins der Eingangssignale P und Q wählen, so daß beide MUX-Schaltun­ gen P in diesem modifizierten Beispiel 1 wählen. Fig. 20 und Fig. 21 zeigen eine Wahrheitstabelle der Bezugssi­ gnalerzeugungsschaltung 3′, welche durch eine derartige Funktion ersetzt ist. Fig. 22 zeigt ein Beispiel der spe­ zifischen Struktur der Bezugssignalerzeugungsschaltung 3′. Entsprechend Fig. 22 bezeichnet Bezugszeichen 12 eine UND-Gatterschaltung, Bezugszeichen 13 bezeichnet eine UND-ODER-Gatterschaltung, und Bezugszeichen 14 bezeichnet eine ODER-Schaltung. Wenn bei der Bezugssignalerzeugungsschal­ tung 3′ der Wert des Eingangssignals A = 24 oder größer ist, beträgt der Wert des Ausgangssignals A′′ an allen Bit­ positionen 1.
Der Betrieb der Normalisierungsschaltung 1 wird für den Fall beschrieben, bei welchem eine Bezugssignalerzeu­ gungsschaltung 3′ verwendet wird.
Zuerst wird der Fall erörtert, bei welchem das Ein­ gangssignal A des Exponententeils gleich 127 und das Ein­ gangssignal B des Mantissenteils gleich 0000 0001 0001 0001 0001 0001 ist.
  • (1) Der Wert des Ausgangssignals A′′ der Bezugssi­ gnalerzeugungsschaltung 3′ wird wie folgt gegeben. A′′ = 1111 1111 1111 1111 1111 1111
  • (2) Der Wert des Ausgangssignals G der UND-Gatter­ schaltung 8 wird wie folgt gegeben. G = 0000 0001 0001 0001 0001 0001
  • (3) Der Wert des Ausgangssignals G′ der ODER-Gatter­ schaltung 9 wird ausgedrückt durch G′ = |G → 1
  • (4) Der Wert des Ausgangssignals B′ der Prioritätsko­ dierschaltung 2 wird gegeben durch B′ = 7.
  • (5) Der Wert des Ausgangssignals H der Subtrahier­ schaltung 6 wird wie folgt gegeben. H = A - B′ → 127 - 7 → 120
  • (6) Der Wert des Ausgangssignals C der MUX-Schaltung 7b wird wie folgt gefunden. C = G′ ? H : 0 → 1 ? 120 : 0 → 120
  • (7) Der Wert des Ausgangssignals A′ der Dekodierschal­ tung 4 wird wie folgt gegeben. A′ = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (8) Der Wert des Ausgangssignals B′′ der Detektorschal­ tung 5 der führenden 1 wird wie folgt gegeben. B′′ = 0 0000 0001 0000 0000 0000 0000
  • (9) Der Wert des Ausgangssignals D der MUX-Schaltung 7a wird wie folgt gegeben. D = 0 0000 0001 0000 0000 0000 0000
  • (10) Der Wert des Ausgangssignals E der Verschiebe­ schaltung 10 wird wie folgt gegeben. E = 1000 1000 1000 1000 1000 0000
Auf diese Weise führt das modifizierte Beispiel 1 ebenfalls den Normalisierungsbetrieb korrekt aus.
Als nächstes wird der Fall erörtert, bei welchem A = 5, B = 0000 0001 0001 0001 0001 0001 gilt.
  • (1) Der Wert des Ausgangssignals A′′ der Bezugssi­ gnalerzeugungsschaltung 3′ wird wie folgt gegeben. A′′ = 1111 1000 0000 0000 0000 0000
  • (2) Der Wert des Ausgangssignals G der UND-Gatter­ schaltung 8 wird wie folgt gegeben. G = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (3) Der Wert des Ausgangssignals G′ der ODER-Gatter­ schaltung 9 beträgt G′ = |G → 0
  • (4) Der Wert des Ausgangssignals B′ der Prioritätsko­ dierschaltung 2 wird gegeben durch B′ = 7.
  • (5) Der Wert des Ausgangssignals H der Subtrahier­ schaltung 6 wird wie folgt gefunden. H = A - B′ → 5 - 7 → - 2
  • (6) Der Wert des Ausgangssignals C der MUX-Schaltung 7b wird wie folgt gefunden. C - G′ ? H : 0 → 0 ? -2 : 0 → 0
  • (7) Der Wert des Ausgangssignals A′ der Dekodierschal­ tung 4 wird wie folgt gegeben. A′ = 0000 0100 0000 0000 0000 0000
  • (8) Der Wert des Ausgangssignals B′′ der Detektorschal­ tung 5 der führenden 1 wird wie folgt gegeben. B′′ = 0 0000 0001 0000 0000 0000 0000
  • (9) Der Wert des Ausgangssignals D der MUX-Schaltung 7a wird wie folgt gegeben. D = 0 0000 0100 0000 0000 0000 0000
  • (10) Der Wert des Ausgangssignals E der Verschiebe­ schaltung 10 wird wie folgt gegeben. E = 0010 0010 0010 0010 0010 0000
Auf diese Weise führt das modifizierte Beispiel 1 si­ cher den Nichtnormalisierungsbetrieb aus. Als nächstes wird der Fall erörtert, bei welchem A = 7, B = 0000 0001 0001 0001 0001 0001 gilt.
  • (1) Der Wert des - Ausgangssignals A′′ der Bezugssi­ gnalerzeugungsschaltung 3′ wird wie folgt gegeben. A′′ = 1111 1110 0000 0000 0000 0000
  • (2) Der Wert des Ausgangssignals G der UND-Gatter­ schaltung 8 wird wie folgt gegeben. G = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (3) Der Wert des Ausgangssignals G′ der ODER-Gatter­ schaltung 9 wird durch die Beziehung G′ = |G → 0 gefunden.
  • (4) Der Wert des Ausgangssignals B′ der Prioritätsko­ dierschaltung 2 wird gegeben durch B′ = 7.
  • (5) Der Wert des Ausgangssignals H der Subtrahier­ schaltung 6 wird wie folgt gefunden. H = A - B′ → 7 - 7 → 0
  • (6) Der Wert des Ausgangssignals C der MUX-Schaltung 7b wird wie folgt gefunden. C = G′ ? H : 0 → 0 ? 0 : 0 → 0
  • (7) Der Wert des Ausgangssignals A′ der Detektorschal­ tung 4 wird wie folgt gegeben. A′′= 0000 0001 0000 0000 0000 0000
  • (8) Der Wert des Ausgangssignals B′′ der Dekodierschal­ tung 5 der führenden 1 wird wie folgt gegeben. B′′ = 0 0000 0001 0000 0000 0000 0000
  • (9) Der Wert des Ausgangssignals D der MUX-Schaltung 7a wird wie folgt gegeben. D = 0 0000 0001 0000 0000 0000 0000
  • (10) Der Wert des Ausgangssignals E der Verschiebe­ schaltung 10 wird wie folgt gegeben. E = 1000 1000 1000 1000 1000 0000
Auf diese Weise führt das modifizierte Beispiel 1 ebenfalls den Normalisierungsbetrieb korrekt durch.Ebenfalls wird der Fall erörtert, bei welchem A = 127, B = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 gilt.
  • (1) Der Wert des Ausgangssignals A′′ der Bezugssi­ gnalerzeugungsschaltung 3′ wird wie folgt gegeben. A′′ = 1111 1111 1111 1111 1111 1111
  • (2) Der Wert des Ausgangssignals G der UND-Gatter­ schaltung 8 wird wie folgt gegeben. G = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (3) Der Wert des Ausgangssignals G′ der ODER-Gatter­ schaltung 9 wird durch die Beziehung G′ = |G → 0 gegeben.
  • (4) Der Wert des Ausgangssignals B′ der Prioritätsko­ dierschaltung 2 wird durch die Beziehung B′′ = 0 gegeben.
  • (5) Der Wert des Ausgangssignals H der Subtrahier­ schaltung 6 wird wie folgt ausgedrückt. H = A - B′ → 127 - 0 → 127
  • (6) Der Wert des Ausgangssignals C der MUX-Schaltung 7b wird wie folgt ausgedrückt. C - G′ ? H : 0 → 0 ? 127 : 0 → 0
  • (7) Der Wert des Ausgangssignals A′ der Detektorschal­ tung 4 wird wie folgt gegeben. A′′ = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (8) Der Wert des Ausgangssignals B′′ der Dekoderschal­ tung 5 der führenden 1 wird wie folgt gegeben. B′′ = 1 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (9) Der Wert des Ausgangssignals D der MUX-Schaltung 7a wird wie folgt gegeben. D = 1 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (10) Der Wert des Ausgangssignals E der Verschiebe­ schaltung 10 wird wie folgt gegeben. E = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
Auf diese Weise realisiert das erste modifizierte Bei­ spiel ebenfalls die "0-Funktion".Das erste modifizierte Beispiel, welches im wesentli­ chen der Schaltung von Fig. 2 entspricht, besitzt diesel­ ben Funktionen und Effekte wie diejenigen der Normalisie­ rungsschaltung von Fig. 2.Im folgenden wird ein zweites modifiziertes Beispiel der ersten bevorzugten Ausführungsform beschrieben.Wie in Fig. 23 dargestellt kann die MUX-Schaltung 7b der Schaltung von Fig. 2 durch eine UND-Gatterschaltung 16 ersetzt werden. In diesem Fall wird das Ausgangssignal C des Exponententeils zu 0, wenn das Steuersignal G′ den Wert 0 besitzt. Wenn das Steuersignal G′ den Wert 1 be­ sitzt, wird das Ausgangssignal C des Exponententeils gleich dem Ausgangssignal H der Subtrahiererschaltung 6.Im folgenden wird ein drittes modifiziertes Beispiel der ersten bevorzugten Ausführungsform dargestellt.Des weiteren kann bei der Normalisierungsschaltung von Fig. 2 zusätzlich zu dem Ersetzen der MUX-Schaltung 7b mit der UND-Gatterschaltung 16 wie in Fig. 23 dargestellt die Bezugssignalerzeugungsschaltung 3 durch die in Fig. 22 dargestellte Bezugssignalerzeugungsschaltung 3′ ersetzt werden.Im folgenden wird eine zweite bevorzugte Ausführungs­ form dargestellt.Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Normalisie­ rungsschaltung in der Gleitkomma- bzw. Gleitpunktberech­ nungsvorrichtung ist in in Fig. 24 dargestellt. Die Norma­ lisierungsschaltung 1A ist dadurch bestimmt, daß die Struktur des "Exponententeilausgangssignalbestimmungsteils", welches die Subtrahierschaltung 6 und die MUX-Schaltung b enthält, in der Normalisierungsschaltung 1 von Fig. 2 modifiziert ist.Entsprechend Fig. 24 bezeichnet Bezugszeichen 2 eine Prioritätskodierschaltung, 3 bezeichnet eine Bezugssi­ gnalerzeugungsschaltung, 4 bezeichnet eine Dekodierschal­ tung, 5 bezeichnet eine Detektorschaltung der führenden 1 (Schaltung zum Erfassen der führenden 1), 6A bezeichnet eine Subtrahierschaltung, 7a und 7b bezeichnen MUX-Schal­ tungen (Wahlteile), 8 bezeichnet eine UND-Gatterschaltung, 9 bezeichnet eine ODER-Gatterschaltung, und Bezugszeichen 10 bezeichnet eine Verschiebeschaltung. Diese Teile außer der MUX-Schaltung 7c und der Subtrahierschaltung 6A sind dieselben wie entsprechende in Fig. 2 dargestellte Teile.Entsprechend Fig. 21 stellen Bezugszeichen A-E diesel­ ben Teile wie die in Fig. 2 dargestellten entsprechenden Bezugszeichen dar.Die MUX-Schaltung 7c gibt das Eingangssignal Q (=B′) aus, wenn das Steuersignal G′ gleich 1 ist, und gibt das Eingangssignal P (=A) aus, wenn das Steuersignal G′ gleich 0 ist. Als nächstes wird der Schaltungsbetrieb mit dem Expo­ nententeil (A, C) von 8 Bit, dem Mantissenteil (B, E) von 24 Bit und dem Bewegungsbetrag (D) von 25 Bit beschrieben.Zuerst wird angenommen, daß für das Eingangssignal A des Exponententeils und das Eingangssignal B des Mantis­ senteils A = 127, B = 0000 0001 0001 0001 0001 0001 gilt.
  • (1) Der Wert des Ausgangssignals A′′ der Bezugssigna­ lerzeugungsschaltung 3 wird wie folgt gegeben. A′′ = 1111 1111 1111 1111 1111 1111
  • (2) Der Wert des Ausgangssignals G der UND-Gatter­ schaltung 8 wird wie folgt gegeben. G = 0000 0001 0001 0001 0001 0001
  • (3) Der Wert des Ausgangssignals G′ der ODER-Gatter­ schaltung 9 wird durch die Beziehung G′ = |G → 1 gegeben.
  • (4) Der Wert des Ausgangssignals B′ der Prioritätsko­ dierschaltung 2 wird gegeben als B′ = 7.
  • (5) Der Wert des Ausgangssignals H der MUX-Schaltung 7c wird wie folgt gefunden. H = G′ ? B′ : A → 1 ? 7 : 127 → 7
  • (6) Der Wert des Ausgangssignals C der Subtrahier­ schaltung 6A wird wie folgt gegeben. C = A - H → 127 - 7 → 120
  • (7) Der Wert des Ausgangssignals A′′ der Dekodierschal­ tung 4 wird wie folgt gegeben. A′ = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (8) Der Wert des Ausgangssignals B′′ der Detektorschal­ tung 5 der führenden 1 wird wie folgt gegeben. B′ = 0 0000 0001 0000 0000 0000 0000
  • (9) Der Wert des Ausgangssignals D der MUX-Schaltung 7a wird wie folgt gegeben. D = 0 0000 0001 0000 0000 0000 0000
  • (10) Der Wert des Ausgangssignals E der Verschiebe­ schaltung 10 wird wie folgt gegeben. E = 1000 1000 1000 1000 1000 0000
Als nächstes wird angenommen, daß A = 5, B = 0000 0001 0001 0001 0001 0001 gilt.
  • (1) Der Wert des Ausgangssignals A′′ der Bezugssigna­ lerzeugungsschaltung 3 wird wie folgt gegeben. A′′ = 1111 1100 0000 0000 0000 0000
  • (2) Der Wert des Ausgangssignals G der UND-Gatter­ schaltung 8 wird wie folgt gegeben. G = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (3) Der Wert des Ausgangssignals G′ der ODER-Gatter­ schaltung 9 wird durch die Beziehung G′ = |G → 0 gegeben.
  • (4) Der Wert des Ausgangssignals B′ der Prioritätsko­ dierschaltung 2 wird gefunden als B′ = 7.
  • (5) Der Wert des Ausgangssignals H der MUX-Schaltung 7c wird wie folgt gegeben. H = G′ ? B′: A → 0 ? 7 : 5 → 5
  • (6) Der Wert des Ausgangssignals C der Subtrahier­ schaltung 6A wird wie folgt ausgedrückt. C = A - H → 5 - 5 → 0
  • (7) Der Wert des Ausgangssignals A′ der Dekodierschal­ tung 4 wird wie folgt gegeben. A′ = 0000 0100 0000 0000 0000 0000
  • (8) Der Wert des Ausgangssignals B′′ der Detektorschal­ tung 5 der führenden 1 wird wie folgt gegeben. B′′ = 0 0000 0001 0000 0000 0000 0000
  • (9) Der Wert des Ausgangssignals D der MUX-Schaltung 7a wird wie folgt gegeben. D = 0 0000 0100 0000 0000 0000 0000
  • (10) Der Wert des Ausgangssignals E der Verschiebe­ schaltung 10 wird wie folgt gegeben. E = 0010 0010 0010 0010 0010 0000
Des weiteren wird angenommen, daß A = 7 und B = 0000 0001 0001 0001 0001 0001 gilt.
  • (1) Der Wert des Ausgangssignals A′′ der Bezugssi­ gnalerzeugungsschaltung wird wie folgt gegeben. A′′ = 1111 1111 0000 0000 0000 0000
  • (2) Der Wert des Ausgangssignals G der UND-Gatter­ schaltung 8 wird wie folgt gegeben. G = 0000 0001 0000 0000 0000 0000
  • (3) Der Wert des Ausgangssignals G′ der ODER-Gatter­ schaltung 9 wird durch die Beziehung G′ = |G → 1 ausge­ drückt.
  • (4) Der Wert des Ausgangssignals B′ der Prioritätsko­ dierschaltung 2 wird gegeben als B′ = 7.
  • (5) Der Wert des Ausgangssignals H der MUX-Schaltung 7c wird wie folgt gefunden. H - G′ ? B′ : A → 1 ? 7 : 7 → 7
  • (6) Der Wert des Ausgangssignals C der Subtrahier­ schaltung -A wird wie folgt gefunden. C = A - H → 7 - 7 → 0
  • (7) Der Wert des Ausgangssignals A′ der Dekodierschal­ tung 4 wird wie folgt gegeben. A′ 0 0000 0001 0000 0000 0000 0000
  • (8) Der Wert des Ausgangssignals B′′ der Detektorschal­ tung 5 der führenden 1 wird wie folgt gegeben. B′′ = 0 0000 0001 0000 0000 0000 0000
  • (9) Der Wert des Ausgangssignals D der MUX-Schaltung 7a wird wie folgt gegeben. D = 0 0000 0001 0000 0000 0000 0000
  • (10) Der Wert des Ausgangssignals E der Verschiebe­ schaltung 10 wird wie folgt gegeben. E = 1000 1000 1000 1000 1000 0000
Des weiteren wird angenommen, daß A = 127 und B = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 gilt.
  • (1) Der Wert des Ausgangssignals A′′ der Bezugssi­ gnalerzeugungsschaltung 3 wird wie folgt gegeben. A′′ = 1111 1111 1111 1111 1111 1111
  • (2) Der Wert des Ausgangssignals G der UND-Gatter­ schaltung 8 wird wie folgt gegeben. G = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (3) Der Wert des Ausgangssignals G′ der ODER-Gatter­ schaltung 9 wird ausgedrückt durch G′ = |G → 0.
  • (4) Der Wert des Ausgangssignals B′ der Prioritätsko­ dierschaltung 2 wird bestimmt durch B′ = 0.
  • (5) Der Wert des Ausgangssignals H der MUX-Schaltung 7c wird wie folgt gefunden. H = G′ ? B′ : A → 1 ? 0 : 127 → 127
  • (6) Der Wert des Ausgangssignals C der Subtrahier­ schaltung 6A wird wie folgt gegeben. C = A - H → 127 - 127 → 0
  • (7) Der Wert des Ausgangssignals A′ der Dekodierschal­ tung 4 wird wie folgt gegeben. A′ = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (8) Der Wert des Ausgangssignals B′′ der Detektorschal­ tung 5 der führenden 1 wird wie folgt gegeben. B′′ = 1 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (9) Der Wert des Ausgangssignals D der MUX-Schaltung 7a wird wie folgt gegeben. D = 1 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (10) Der Wert des Ausgangssignals E der Verschiebe­ schaltung 10 wird wie folgt gegeben. E = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
Auf diese Weise werden ebenfalls dieselben Effekte wie diejenigen bei der ersten bevorzugten Ausführungsform bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform erzeugt.Bei der Schaltung von Fig. 24 kann die Bezugssignaler­ zeugungsschaltung 3 durch die in Fig. 23 dargestellte Be­ zugssignalerzeugungsschaltung 3′ ersetzt werden.Im folgenden wird eine dritte bevorzugte Ausführungs­ form dargestellt.Eine andere bevorzugte Ausführungsform einer Normali­ sierungsschaltung in der Gleitpunkt- bzw. Gleitkommabe­ rechnungsvorrichtung wird in Fig. 25 dargestellt. Die Nor­ malisierungsschaltung IB von Fig. 25 betrifft eine Verbes­ serung des Kodierteils der Normalisierungsschaltung 1 von Fig. 2, welche dadurch bestimmt ist, daß sie einen Kodie­ rer 17 zum Kodieren des Ausgangssignals der Detektorschal­ tung 5 der führenden 1 anstelle des Prioritätskodierers 2 besitzt. Dementsprechend bilden hier die zwei Schaltungen 5 und 17 das Kodierteil. Damit wird beabsichtigt, die Schwierigkeit zu lösen, daß ein direktes Kodieren des Ein­ gangssignals B wie in Fig. 2 dargestellt die logische Schaltungsstruktur der Prioritätskodierschaltung 2 verkom­ pliziert, um den Bereich in der Normalisierungsschaltung 1 zu erhöhen, wodurch der Schaltungsumfang erhöht wird.Daher sind entsprechend Fig. 25 andere Komponenten außer der Kodierschaltung 17 dieselben wie die in Fig. 2 dargestellten entsprechenden Teile. In Fig. 25 und 2 entsprechen sich ebenfalls die Bezugszeichen A-E bzw. de­ ren Bedeutung.Im folgenden wird eine Beschreibung bezüglich des Fal­ les gegeben, bei welchem der Exponententeil (A, C) eine Länge von 8 Bit besitzt, der Mantissenteil (B, E) eine Länge von 8 Bit besitzt, der Mantissenteil (B, E) eine Länge von 24 Bit besitzt, und der Bewegungsbetrag (D) 25 Bit beträgt.Die Kodierschaltung 17 ist eine Schaltung, welche das Ausgangssignals B′′ des Detektors 5 der führenden 1 als Eingang empfängt und die jeweiligen Bitzustände des Ein­ gangssignals B′′ von dem höchstwertigen Bit wiedererlangt, um eine Zahl als Binärwert darzustellen, welche durch Sub­ trahieren um 1 von dem Adressenzahlwert der Bitposition von "1" erlangt wird. D.h. wenn das Eingangssignal B′′ eine Länge von n Bit besitzt, beträgt die Bitbreite des Aus­ gangssignals B′ eine Länge von {int(log₂(n-1))+1} Bit. Wenn das Eingangssignal B′′ der Kodierschaltung 17 eine Länge von 25 Bit besitzt, beträgt dementsprechend die Bit­ breite des Ausgangssignals B′′ 5 Bit. Fig. 26 und 27 zeigen eine Wahrheitstabelle der Kodierschaltung 17 für den Fall, daß das Eingangssignal eine Länge von 25 Bit be­ sitzt. Fig. 28 zeigt ein Beispiel der spezifischen Struk­ tur der Kodierschaltung 17. Aus der Schaltungsstruktur von Fig. 28 ergibt sich, daß die Struktur der Logikschaltung vereinfacht ist und der von der Kodierschaltung 17 bean­ spruchte Bereich bei der Normalisierungsschaltung verklei­ nert werden kann.Im folgenden wird ein erstes modifiziertes Beispiel der dritten bevorzugten Ausführungsform dargestellt.Bei der Normalisierungsschaltung 1B von Fig. 25 kann die Bezugssignalerzeugungsschaltung 3 durch die in Fig. 22 dargestellte Bezugssignalerzeugungsschaltung 3′ ersetzt werden. Es ist jedoch zu beachten, daß bei der Bezugssi­ gnalerzeugungsschaltung 3′, wenn der Wert des Eingangssi­ gnals A = 24 oder größer ist, der Wert des Ausgangssignals A′′ bezüglich aller Bitpositionen gleich 1 ist.Im folgenden wird ein zweites modifiziertes Beispiel der dritten bevorzugten Ausführungsform dargestellt.Bei der Normalisierungsschaltung 1B von Fig. 25 kann die MUX-Schaltung 7b durch die UND-Gatterschaltung 16 er­ setzt werden. Fig. 29 stellt die Struktur der Normalisie­ rungsschaltung für diesen Fall dar.Im folgenden wird ein drittes modifiziertes Beispiel der dritten bevorzugten Ausführungsform dargestellt.Des weiteren kann mit der MUX-Schaltung 7b, welche durch die UND-Gatterschaltung 16 wie in Fig. 29 darge­ stellt ersetzt ist, die Bezugssignalerzeugungsschaltung 3 durch die in Fig. 22 dargestellte Bezugssignalerzeugungs­ schaltung 3′ ersetzt werden. Im folgenden wird eine vierte bevorzugte Ausführungs­ form dargestellt.Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Normalisie­ rungsschaltung in der Gleitpunkt- bzw. Gleitkommaberech­ nungsvorrichtung ist in Fig. 30 dargestellt. Diese Norma­ lisierungsschaltung zeigt eine Anwendung des charakteri­ stischen Punkts der Normalisierungsschaltung 1A von Fig. 24 auf die Normalisierungsschaltung 1B von Fig. 25. D.h. das "Exponententeilausgangssignalbestimmungsteil", wel­ ches durch die Kombination der Schaltungen 6 und 7b von Fig. 25 gebildet ist, wird durch die Kombination der Schaltungen 7c und 6A von Fig. 30 ersetzt.Bei der Schaltung von Fig. 30 kann die Bezugssignaler­ zeugungsschaltung 3 durch die in Fig. 22 dargestellte Be­ zugssignalerzeugungsschaltung 3′ ersetzt werden.Im folgenden wird eine fünfte bevorzugte Ausführungs­ form dargestellt.Eine andere bevorzugte Ausführungsform einer Normali­ sierungsschaltung in der Gleitpunkt- bzw. Gleitkommabe­ rechnungsvorrichtung ist in Fig. 31 dargestellt. Diese Normalisierungsschaltung 1D ist dadurch bestimmt, daß sie eine Bezugssignalerzeugungsschaltung 19 (welche ebenfalls als Hauptbezugssignalerzeugungsschaltung bezeichnet wird) enthält, welche als Eingangssignal das Ausgangssignal A′ der Dekodierschaltung 4 anstelle eines direkten Empfangens des Eingangssignals A wie bei der Bezugssignalerzeugungs­ schaltung 3 von Fig. 2 empfängt, und sie besitzt in ande­ rer Hinsicht dieselbe Struktur wie die Normalisierungs­ schaltung 1 von Fig. 2. Dies liegt an der Tatsache, daß sie vorteilhaft bezüglich der Schaltungsstruktur zur Er­ zeugung des Bezugssignals A′′ von dem Ausgang der Dekodier­ schaltung 4 wie später beschrieben ist. Wie oben dargelegt, bilden die zwei Schaltungen 4 und 19 das "Bezugssignalerzeugungsteil", welches das "Steuersi­ gnalerzeugungsteil" 20 entsprechend dem oben zusammen mit dem "Logikoperationsteil" einschließlich der Gatterschal­ tungen 8 und 9 beschriebenen Steuersignalerzeugungsteil 20 bildet.Als nächstes werden die Schaltungsteile mit dem Expo­ nententeil (A, C) von 8 Bit, dem Mantissenteil (B, E) von 24 Bit und dem Bewegungsbetrag (D) von 25 Bit beschrieben.Die Dekodierschaltung 4, die Detektorschaltung 5 der führenden 1, die Prioritätskodierschaltung 2, die Subtra­ hierschaltung 6, die MUX-Schaltungen 7a und 7b und die Verschiebeschaltung 10 arbeiten auf dieselbe Weise wie die bezüglich der ersten bevorzugten Ausführungsform darge­ stellten Komponenten.Die Bezugssignalerzeugungsschaltung 19 zum Erzeugen des Bezugssignals A′′ von dem Dekodiererausgang ist eine Schaltung, welche das Bezugssignal A′′ auf der Grundlage des Signals A′ erzeugt, welches durch Dekodieren des in einem Binärwert dargestellten Eingangssignals A in der De­ kodierschaltung 4 erlangt wird. Das Bezugssignal A′′ ist ein Signal, bei welchem alle Bitpositionen von dem höchst­ wertigen Bit bis zu dem Bit, bei welchem das Signal A′ den Wert "1" erlangt, auf 1 gesetzt sind und die anderen Bit­ positionen jeweils auf 0 gesetzt sind. Fig. 32 und 33 zeigen eine Wahrheitstabelle der Bezugssignalerzeugungs­ schaltung 19. Diese Wahrheitstabelle entspricht im wesent­ lichen der in Fig. 12 und 13 dargestellten Wahrheitsta­ belle. Fig. 34 zeigt ein Beispiel der spezifischen Struk­ tur der Bezugssignalerzeugungsschaltung 19. Entsprechend Fig. 34 bezeichnet Bezugszeichen 14 eine ODER-Gatterschal­ tung. Wenn bei der Bezugssignalerzeugungsschaltung 19 alle Bitpositionen des Eingangssignals A′ den Wert 0 besitzen, ist der Wert deren Ausgangssignals A′′ bezüglich aller Bit­ positionen auf 1 gesetzt.Aus einem Vergleich-der Schaltungsstruktur von Fig. 34 mit derjenigen von Fig. 14 ist ersichtlich, daß es möglich ist, die Bezugssignalerzeugungsschaltung 19 von Fig. 34 hauptsächlich unter Verwendung der ODER-Gatterschaltungen 14 zu entwerfen, wodurch der Umfang der Schaltung 19 redu­ ziert wird.Im folgenden wird ein erstes modifiziertes Beispiel der fünften bevorzugten Ausführungsform dargestellt.Bei der Schaltung von Fig. 31 kann die Bezugssignaler­ zeugungsschaltung 19 durch eine Bezugssignalerzeugungs­ schaltung 19′ ersetzt werden, welche das Bezugssignal A′′ ausgibt, bei welchem die Bits des durch die Dekodierschal­ tung 2 dekodierten Signals A von dem höchstwertigen Bit bis zu dem Bit, welches um ein Bit größer als das Bit der ersten "1" gelegen ist, auf 1 gesetzt sind. Fig. 35, 36 und 37 zeigen jeweils eine Wahrheitstabelle einer derarti­ gen Bezugssignalerzeugungsschaltung 19′ und ein Beispiel deren spezifischer Struktur. Die Wahrheitstabelle ent­ spricht im wesentlichen der in Fig. 20 und 21 darge­ stellten Wahrheitstabelle. Jedoch beträgt bei der Bezugs­ signalerzeugungsschaltung 19′ der Wert des Ausgangssignals A′′ bezüglich aller Bits 1, wenn der Wert des Eingangssi­ gnals A gleich 24 oder größer ist.Im folgenden wird ein zweites modifiziertes Beispiel der ersten bevorzugten Ausführungsform dargestellt.Des weiteren kann bei der Schaltung von Fig. 31 wie in Fig. 38 dargestellt die MUX-Schaltung 7b durch die UND-Gatterschaltung 16 ersetzt werden. Wenn in diesem Fall das Steuersignal G′ gleich 1 ist, wird das Ausgangssignal C des Exponententeils zu 0, und wenn das Steuersignal G′ ist, wird das Ausgangssignal C des Exponententeils gleich dem Ausgangssignal H.Im folgenden wird ein drittes modifiziertes Beispiel der fünften bevorzugten Ausführungsform dargestellt.Des weiteren kann mit der durch die UND-Gatterschal­ tung 16 ersetzten MUX-Schaltung 7b wie in Fig. 38 darge­ stellt die Bezugssignalerzeugungsschaltung 19 von Fig. 31 durch die in Fig. 37 dargestellte Bezugssignalerzeugungs­ schaltung 19′ ersetzt werden.Im folgenden wird eine sechste bevorzugte Ausführungs­ form dargestellt.Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Normalisie­ rungsschaltung in der Gleitpunkt- bzw. Gleitkommaberech­ nungsvorrichtung ist in Fig. 39 dargestellt. Bei dieser Normalisierungsschaltung 1E wird die Kombination der Schaltungskomponenten 6 und 7b bei der Normalisierungs­ schaltung 1D von Fig. 31 mit der Kombination der MUX-Schaltung 7c und der Subtrahierschaltung 6a ausgeführt, welche derjenigen bei der Normalisierungsschaltung 1D bez­ üglich in anderer Hinsicht entspricht.Bei der Schaltung von Fig. 39 kann die Bezugssignaler­ zeugungsschaltung 19 durch die in Fig. 37 dargestellte Be­ zugssignalerzeugungsschaltung 19′ ersetzt werden.Im folgenden wird eine siebente bevorzugte Ausfüh­ rungsform dargestellt.Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Normalisie­ rungsschaltung in der Gleitpunkt- bzw. Gleitkommaberech­ nungsvorrichtung ist in Fig. 40 dargestellt. Diese Norma­ lisierungsschaltung 1F besitzt die Charakteristik sowohl der dritten als auch der fünften bevorzugten Ausführungs­ form, welche den Kodierer 17 und die Bezugssignalerzeu­ gungsschaltung 19 wie oben beschrieben besitzt. Die Schal­ tung 1F entspricht bezüglich anderer Hinsicht derjenigen, welche bezüglich der ersten bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde.Somit wird zusätzlich zu den Effekten der ersten be­ vorzugten Ausführungsform ebenfalls der Effekt der dritten und fünften bevorzugten Ausführungsform des Vereinfachens der Schaltungsstruktur erzeugt, was zu einer weiteren Re­ duzierung des Schaltungsumfangs führt.Im folgenden wird ein erstes modifiziertes Beispiel der siebenten bevorzugten Ausführungsform dargestellt.Bei der Schaltung von Fig. 40 kann die Bezugssignaler­ zeugungsschaltung 19 durch die in Fig. 37 dargestellte Be­ zugssignalerzeugungsschaltung 19′ ersetzt werden.Im folgenden wird ein zweites modifiziertes Beispiel der siebenten bevorzugten Ausführungsform dargestellt.Bei der Schaltung von Fig. 40 kann wie in Fig. 41 dar­ gestellt die MUX-Schaltung 7b durch die UND-Gatterschal­ tung 16 ersetzt werden.Im folgenden wird ein drittes modifiziertes Beispiel der siebenten bevorzugten Ausführungsform dargestellt.Des weiteren kann wie in Fig. 40 dargestellt die MUX-Schaltung 7b durch die UND-Gatterschaltung 16 ersetzt wer­ den, und die Bezugssignalerzeugungsschaltung 19 kann durch die in Fig. 37 dargestellte Bezugssignalerzeugungsschal­ tung 19′ ersetzt werden.Im folgenden wird eine achte bevorzugte Ausführungs­ form dargestellt. Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Normalisie­ rungsschaltung in der Gleitpunkt- bzw. Gleitkommaberech­ nungsvorrichtung ist in Fig. 42 dargestellt. Bei der Nor­ malisierungsschaltung 1G sind die Teile 6 und 7b von Fig. 40 durch die MUX-Schaltung 7c und die Subtrahierschaltung 6A ersetzt, welche bezüglich anderer Hinsicht der Normali­ sierungsschaltung 1F von Fig. 40 entspricht.Bei der Schaltung von Fig. 42 kann die Bezugssignaler­ zeugungsschaltung 19 durch die in Fig. 37 dargestellte Be­ zugssignalerzeugungsschaltung 19′ ersetzt werden.Im folgenden wird eine neunte bevorzugte Ausführungs­ form dargestellt.Wie oben dargestellt sieht der Standard IEEE 754 die Normalisierungszahl und die Nichtnormalisierungszahl als das Darstellungsverfahren des Gleitpunkts bzw. Gleitkom­ mas vor. Beispielsweise entsprechen bei der Darstellung von 32 Bit bei einfacher Genauigkeit entsprechend dem Standard IEEE 754 die Zahlen mit dem Wert des Exponenten­ teils größer als 0 und kleiner als 255 der Normalisie­ rungszahl, wobei der Fall 1 Mantissenteil < 2 gilt und daher der Bitzustand des höchstwertigen Bit MSB des Man­ tissenteils stets gleich 1 ist, so daß das MSB ausgelassen wird und der Mantissenteil lediglich mit den Bits unterer Ordnung gegenüber dem MSB dargestellt wird. Dementspre­ chend wird die Normalisierungszahl dargestellt durch (-1)s ×(1 + F×2-23)×2(E-127). Demgegenüber wird die Nicht­ normalisierungszahl, bei welcher der Exponententeil gleich 0 ist, dargestellt durch (-1)s×(F×2-23)×2(-126).Auf diese Weise wird entsprechend der Darstellung der 32 Bit einfacher Genauigkeit entsprechend des Standards IEEE 754 der Gleitpunkt bzw. das Gleitkomma entsprechend 32 Bit dargestellt, wobei ein Symbolbit S von 1 Bit, ein Exponententeil E von 8 Bit und ein Mantissenteil F von 23 Bit gebildet sind.Daher muß bei der Gleitpunkt- bzw. Gleitkommaberech­ nungsvorrichtung auf der Grundlage des IEEE-754-Standards sogar dann, wenn diejenigen bezüglich der ersten bis ach­ ten bevorzugten Ausführungsform als die Struktur der Nor­ malisierungsschaltung verwendet werden, das Ausgangsergeb­ nis der Normalisierungsschaltung (entsprechend Fig. 1C und E) schließlich weiter in eine Zahl der durch den Stan­ dard IEEE 754 definierten Darstellungsform umgewandelt werden. Eine derartige Umwandlungsschaltung entspricht der in Fig. 1 dargestellten Umwandlungsschaltung 51.Strukturbeispiele der Umwandlungsschaltung mit der oben beschriebenen Funktion enthalten beispielsweise die­ jenige, welche in dem US-Patent Nr. 5,187,678 dargestellt ist, und Fig. 56 zeigt ein Blockdiagramm einer Gleitkomma­ berechnungsvorrichtung, bei welcher eine Umwandlungsschal­ tung 51 - äquivalent zu der Schaltungsstruktur der darin offenbarten - der bezüglich der ersten Ausführungsform be­ schriebenen Normalisierungsschaltung 1 hinzugefügt ist.Entsprechend der Figur ist die ODER-Gatterschaltung 108 eine Schaltung zum Erfassen, daß alle Bitzustände des Exponententeilausgangssignals C den Wert 0 besitzen, welche ein Steuersignal des Pegels "0" ausgibt, wenn erfaßt wor­ den ist, daß alle Bitzustände den Wert 0 aufweisen.Die 1-Bit-Verschiebeschaltung 109 verschiebt das ein­ gegebene Mantissenteilausgangssignal E (24-Bit-Signal) (als Eingangssignal bezeichnet) um ein Bit entsprechend dem Steuersignal J zur Ausgabe des Mantissenteilausgangs­ signals F einer Bitbreite von 23 Bit. Wenn entsprechend Fig. 57, welche eine Wahrheitstabelle der Schaltung 109 darstellt, das Steuersignal J den Wert "0" aufweist, ver­ schiebt die Schaltung 109 alle Bits des Eingangssignals E um 1 Bit nach rechts, d. h. auf das niedrigstwertige Bit E₀ zu. Als Ergebnis wird das niedrigstwertige Bit E₀ elimi­ niert, und danach wird das Mantissenteilausgangssignal F (F₂₂-F₀) durch die Bits E₂₃-E₁ gegeben. Wenn andererseits das Steuersignal J nicht den Wert "0" besitzt (im Falle der Normalisierung), gibt die Schaltung 109 alle Bits des Eingangssignals E ohne Verschieben vollständig aus. Dem­ entsprechend wird das Mantissenteilausgangssignal F (F₂₂- F₀) durch die Bits E₂₂-E₂ gegeben.Mit der in Fig. 56 dargestellten Struktur kann schließlich das Ausgangssignal mit der Darstellungsform entsprechend dem Standard IEEE 754 ausgegeben werden. Je­ doch vergrößert ein Übernehmen der Struktur von Fig. 56 den kritischen Pfad, wenn die 1-Bit-Verschiebeeinrichtung 109 vorgesehen ist, wodurch die Schwierigkeit hervorgeru­ fen wird, daß der Effekt der Operation mit hoher Geschwin­ digkeit nicht hinreichend wegen des Vorhandenseins der 1-Bit-Verschiebeeinrichtung 109 verwendet werden kann, sogar wenn die Strukturen der Normalisierungsschaltungen der er­ sten bis achten Ausführungsform übernommen sind, um eine Berechnung mit hoher Geschwindigkeit zu erreichen. Des weiteren führt bei der Normalisierungsschaltung der ersten bis achten Ausführungsform, welche eine Verschiebeeinrich­ tung (beispielsweise die Verschiebeeinrichtung 10 von Fig. 2) bezüglich der Ausgangsstufe des Mantissenteilausgangs­ signals enthält, ein Übernehmen der Struktur von Fig. 56 zu zwei in einer Reihe angeordneten Verschiebeeinrichtun­ gen, wodurch die Schwierigkeit des Ansteigens des Schal­ tungsumfangs in Kombination mit der Schwierigkeit eben­ falls des Bereitstellens der ODER-Schaltung 108 zur Erfas­ sung des Werts 0 hervorgerufen wird, wobei ebenfalls ein Übertragen der Umwandlungsschaltung 51 von Fig. 56 nicht bevorzugt wird.Dementsprechend entfernt bei dieser neunten bevorzug­ ten Ausführungsform die Verschiebeschaltung selbst bei der Normalisierungsschaltung, welche ebenfalls die obige Um­ wandlungsfunktion realisiert, die Notwendigkeit des Be­ reitstellens der Umwandlungsschaltung an der äußeren Aus­ gangsseite der Normalisierungsschaltung, wodurch der Schaltungsumfang der Gleitkommaberechnungsvorrichtung redu­ ziert wird und eine noch höhere Berechnungsgeschwindigkeit erzielt wird.Im folgenden wird unter Berücksichtigung der oben be­ schriebenen technischen Idee die spezifische Struktur ei­ ner Normalisierungsschaltung 1M (bezüglich Fig. 58) be­ schrieben, welche durch Verbessern der Normalisierungs­ schaltung 1 der ersten bevorzugten Ausführungsform erlangt wird.Fig. 59 zeigt ein Blockdiagramm, welches ein Struktur­ beispiel der Normalisierungsschaltung 1M in der Gleitkom­ maberechnungsvorrichtung der neunten bevorzugten Ausfüh­ rungsform darstellt. Entsprechend der Figur unterscheiden sich das von der gestrichelten Linie umgebene Verschiebe­ funktionsteil 21 und die Verschiebeschaltung 22 funktio­ nell von den Teilen von Fig. 2. Andere Teile besitzen die­ selben Funktionen wie die mit denselben Bezugszeichen in Fig. 2 bezeichneten Teile. Das Ausgangssignal E stellt ein Exponententeilausgangssignal dar, und das Ausgangssignal F stellt ein Mantissenteilausgangssignal dar, welches die Bitbreite der von der Darstellung der 32 Bit einfacher Ge­ nauigkeit in dem Standard IEEE 754 bestimmten Bits be­ sitzt, d. h. 23 Bit.Das Schiebefunktionsteil 21 empfängt das Ausgangssi­ gnal B′′₂₃ - B′′₀ der Bitbreite von 24 Bit, d. h. das Aus­ gangssignal B′′ (25 Bit) der Detektorschaltung 5 der füh­ renden 1 außer ihrem höchstwertigen Bit B′′₂₄ und ver­ schiebt die Bitzustände des Ausgangssignals B′′₂₃-B′′₀ um 1 Bit auf das niedrigstwertige Bit B′′₀. Was das niedrigst­ wertige Bit B′′₂ anbelangt, das Teil 21 verschiebt es je­ doch auf die Position des höchstwertigen Bits B′′₂₃ des eingegeben Ausgangssignals B′′₂₃-B′′₀ als diesbezüglichen Bitzustand. Das Verschiebefunktionsteil 21 wird ebenfalls als erstes Verschiebeteil zur Diskriminierung von der Ver­ schiebeschaltung 22 bezeichnet, und danach wird die Ver­ schiebeschaltung 22 als zweites Verschiebeteil bezeichnet.Hierbei wird das Verschiebefunktionsteil 21 lediglich mit den Zwischenschaltungs- bzw. Verbindungsschichten 23a und 23b realisiert, welche den Ausgangsport des Ausgangs­ signals B′′₂₃ - B′′₀ der Detektorschaltung 5 der führenden 1 außer dem höchstwertigen Bit B′′₂₄ und den Q-Eingangsport (ebenfalls als ein Eingangsport bezeichnet) der MUX-Schal­ tung 7a als Wählerfunktionsteil verbindet, ohne Verwendung von Transistoren. D.h. das Teil 21 wird gebildet durch Verbinden jedes Ausgangsports oder jeder Ausgangsleitung der Detektorschaltung 5 der führenden 1, welches jedes Bit von dem ersten Bit B′′₁ bis zu dem dreiundzwanzigsten Bit B′′₂₃ ausgibt, welche von dem niedrigstwertigen Bit aus ge­ zählt werden, jeweils mit jeder Eingangsleitung oder jedem Eingangsport, welche bzw. welches jedes Bit von dem nie­ derwertigsten Bit C₀ bis zu dem dreiundzwanzigsten Bit C₂₃, welche bzw. welcher von dem niedrigswertigen Bit C₀ aus gezählt werden, einschließlich dem niedrigstwertigen Bit C₀ an dem einem Eingangsport Q der MUX-Schaltung 7a unter Verwendung der Verbindungsschicht 23a bereitstellt, und durch Verbinden des Ausgangsports oder der Ausgangs­ leitung der Detektorschaltung 5 der führenden 1, welche das niedrigstwertige Bit B′′₀ des Ausgangssignals B′′ aus­ gibt, mit dem Eingangsport oder der Eingangsleitung, wel­ cher bzw. welche das höchstwertige Bit C₂₃ dem einen Ein­ gangsport Q eingibt, unter Verwendung der Verbindungs­ schicht 23b. Hierbei ist das Signal C ein Eingangssignal einer Bitbreite von 24 Bit.Da das Teil 21 lediglich durch Rück- bzw. Wiederver­ binden der Zwischenschaltungen bzw. Verbindungen gebildet wird, kann eine Verschiebefunktion von einem Bit ohne Her­ vorrufen einer Verzögerungszeit realisiert werden. D.h. das Teil 21 stellt keinen Faktor bei der Bildung des kri­ tischen Pfades dar.Die MUX-Schaltung 7a empfängt das Eingangssignal C an ihrem einen Eingangsport Q und empfängt das Ausgangssignal A′ von der Dekodierschaltung 4 an ihrem anderen Eingangs­ port P und empfängt das Steuersignal G′ an ihrem Steuer­ port S.Eine Wahrheitstabelle der Verschiebeschaltung 22 ist in Fig. 60 bis 62 dargestellt. Ein spezifisches Struk­ turbeispiel der Schaltung 22 ist in Fig. 63 und 64 darge­ stellt.Obwohl nebenbei bemerkt die Bitbreite des Mantissen­ teileingangssignals B bei diesem Beispiel 24 Bit beträgt, wird sie gewöhnlicherweise auf etwa 27 Bit bestimmt. In diesem Fall verschiebt die Verschiebeschaltung 22 das Man­ tissenteileingangssignal B, um das höchstwertige Bit des Signals B und 3 Bits an der niedrigstwertigen Seite ein­ schließlich des niedrigstwertigen Bits bei der Normalisie­ rungsverarbeitung (G′ = 1) zu eliminieren, und verschiebt das Mantissenteileingangssignal B, um 4 Bit an der Seite des niedrigstwertigen Bits einschließlich des niedrigst­ wertigen Bits des Signals B bei der Nichtnormalisierungs­ verarbeitung oder bei der 0-Funktion (G′ = 0) zu eliminie­ ren.Die Funktion der Verschiebeschaltung 22 kann wie folgt allgemeiner beschrieben werden.D.h. wenn die durch den IEEE-Standard bestimmte Bit­ breite gleich y ist, verschiebt dann die Schaltung 22 bei der Normalisierungsverarbeitung das Mantissenteileingangs­ signal der Bitbreite x (wobei x eine ganze Zahl ist, wel­ che der Bedingung x y genügt), so daß das höchstwertige Bit und die Bits einer niedrigeren Ordnung entsprechend einer durch {(x-y)-1} gegebenen Zahl einschließlich des niedrigstwertigen Bits-eliminiert oder vernachlässigt wer­ den. (Jedoch wird das niedrigstwertige Bit nicht vernach­ lässigt, wenn x = y oder wenn x = y+1 gilt). Bei einer Verarbeitung außer der Normalisierungsverarbeitung wird das eingegebene Mantissenteileingangssignal verschoben, so daß die Bits an der Seite des niedrigstwertigen Bits ent­ sprechend einer durch (x-y) gegebenen Zahl einschließlich des niedrigstwertigen Bits eliminiert oder vernachlässigt werden. (Jedoch wird das niedrigstwertige Bit nicht ver­ nachlässigt, wenn x = y gilt).Das Steuersignalerzeugungsteil 20 und die Dekodier­ schaltung 4 können zur Bildung eines Steuersignalerzeu­ gungsteils als Konzept eines hohen Pegels angesehen wer­ den, welches das Mantissenteileingangssignal und das Expo­ nententeileingangssignal empfängt, das Exponententeilein­ gangssignal dekodiert, auf der Grundlage des Mantissentei­ leingangssignals und des Exponententeileingangssignals be­ stimmt, ob das Ausgangsergebnis der Normalisierungsschal­ tung eine Normalisierungszahl wird oder eine Nichtnormali­ sierungszahl oder ein Zustand einer 0-Funktion, wobei das Mantissenteileingangssignal einen Wert 0 aufweist, und ein Steuersignal eines ersten Pegels erzeugt, wenn es eine Normalisierungszahl ist, und ein Steuersignal eines zwei­ ten Pegels erzeugt, wenn es eine Nichtnormalisierungszahl oder der Zustand der 0-Funktion ist.Als nächstes wird ein spezifisches Beispiel des Be­ triebs der Schaltung von Fig. 59 beschrieben. Es wird da­ bei angenommen, daß das Exponententeileingangssignal A und das Mantissenteileingangssignal B als A = 127 bzw. B′′ = 0001 0001 0001 0001 0001 0001 gegeben werden.
  • (1) Das Ausgangssignals A′′ der Bezugssignalerzeugungs­ schaltung 3 wird wie folgt gegeben. A′′ = 1111 1111 1111 1111 1111 1111
  • (2) Das Ausgangssignal G der UND-Gatterschaltung 8 wird wie folgt gegeben. G = 0000 0001 0001 0001 0001 0001
  • (3) Das Ausgangssignal G′ der ODER-Gatterschaltung 9 wird durch die Beziehung G′ = |G → 1 gefunden.
  • (4) Der Wert des Ausgangssignals B′ der Prioritätsko­ dierschaltung 2 beträgt 7.
  • (5) Das Ausgangssignal H der Subtrahierschaltung 6 wird bestimmt durch H = A - B′ → 127 - 7 → 120
  • (6) Das Ausgangssignal E der MUX-Schaltung 7b wird ausgedrückt durch E - G′ ? H : 0 → 1 ? 120 : 0 → 120
  • (7) Das Ausgangssignal A der Dekodierschaltung 4 wird wie folgt gegeben. A′ = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (8) Das Ausgangssignal B′′ der Detektorschaltung 5 der führenden 1 wird wie folgt gegeben. B′′ = 0 0000 0001 0000 0000 0000 0000
  • (9) Das Eingangssignal C wird wie folgt gegeben. C = 0000 0000 1000 0000 0000 0000
  • (10) das Ausgangssignal D der MUX-Schaltung 7a wird wie folgt gegeben. D = 0 0000 0000 1000 0000 0000 0000
  • (11) Der Wert des Ausgangssignals F der Verschiebe­ schaltung 10 wird wie folgt gegeben. F = 000 1000 1000 1000 1000 0000
Als nächstes wird der Fall bezüglich A = 5 und B = 0000 0001 0001 0001 0001 0001 erörtert.
  • (1) Das Ausgangssignal A′′ der Bezugssignalerzeugungs­ schaltung 3 wird wie folgt gegeben. A′′ = 1111 1000 0000 0000 0000 0000
  • (2) Das Ausgangssignal G der UND-Gatterschaltung 8 wird wie folgt gegeben. G = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (3) Das Ausgangssignal G′ der ODER-Gatterschaltung 9 wird durch die Beziehung G′ = |G → 0 gefunden.
  • (4) Das Ausgangssignal B′ der Prioritätskodierschal­ tung 2 beträgt 7.
  • (5) Das Ausgangssignal H der Subtrahierschaltung 6 wird durch die Beziehung H = A - B′ → 5 - 7 → -2 gegeben.
  • (6) Das Ausgangssignal E der MUX-Schaltung 7b wird durch die Beziehung E = G′ ? H: 0 → 0 ? -2 : 0 → 0 gefun­ den.
  • (7) Das Ausgangssignal A′ der Dekoderschaltung 4 wird wie folgt gegeben. A′ = 0000 0100 0000 0000 0000 0000
  • (8) Das Ausgangssignal B′′ der Detektorschaltung 5 der führenden 1 wird wie folgt gegeben. B′′ = 0 0000 0001 0000 0000 0000 0000
  • (9) Das Eingangssignal C wird wie folgt gegeben.
    C = 0000 0000 1000 0000 0000 0000
  • (10) Das Ausgangssignal D der MUX-Schaltung 7a wird wie folgt gegeben. D = 0 0000 0100 0000 0000 0000 0000
  • (11) Das Ausgangssignal F der Verschiebeschaltung 10 wird wie folgt gegeben. F = 001 0001 0001 0001 0001 0000
Als nächstes wird der Fall bezüglich A = 127 und B = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 erörtert.
  • (1) Das Ausgangssignal A′′ der Bezugssignalerzeugungs­ schaltung 3 wird wie folgt gegeben. A′′ = 1111 1111 1111 1111 1111 1111
  • (2) Das Ausgangssignal G der UND-Gatterschaltung 8 wird wie folgt gegeben. G = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (3) Der Ausgangswert G′ der ODER-Gatterschaltung 9 wird durch die Beziehung G′ = |G → 0 bestimmt.
  • (4) Der Ausgangswert B′ der Prioritätskodierschaltung 2 beträgt 0.
  • (5) Das Ausgangssignal H der Subtrahierschaltung 6 wird durch die Beziehung H = A - B′ → 127 - 0 → 127 ge­ funden.
  • (6) Das Ausgangssignals E der MUX-Schaltung 7b wird durch die Beziehung E = G′ ? H : 0 → 0 ? 127 : 0 → 0 aus­ gedrückt.
  • (7) Das Ausgangssignal A′ der Dekodierschaltung 4 wird wie folgt gegeben. A′ = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (8) Das Ausgangssignal B′′ der Detektorschaltung 5 der führenden 1 wird wie folgt gegeben. B′′ = 1 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (9) Das Eingangssignal C wird wie folgt gegeben. C = 0000 0000 0000 0000 0000 0000
  • (10) Das Ausgangssignal D der MUX-Schaltung 7a wird wie folgt gegeben. D = 1 0000 0000 0000 0000 0000 0000
Der Wert des Ausgangssignals F der Verschiebeschaltung 10 wird wie folgt gegeben.F = 000 0000 0000 0000 0000 0000Bei dieser neunten bevorzugten Ausführungsform ist wie in Fig. 59 dargestellt der am meisten verzögerte Pfad (der kritische Pfad) der Pfad von dem Eingangsport des Mantis­ senteileingangssignals B zu der Detektorschaltung 5 der führenden 1 → MUX-Schaltung 7a → Verschiebeschaltung 22 → Ausgangsport des Mantissenteilausgangssignals F, wel­ cher eine Normalisierungsschaltung mit hoher Geschwindig­ keit im Vergleich zu dem Fall von Fig. 56 einführen kann.Wie oben beschrieben verwendet diese neunte bevorzugte Ausführungsform eine Modifizierung der Normalisierungs­ schaltung 1 der ersten bevorzugten Ausführungsform, so daß das Zwischenschaltungs- bzw. Verbindungsteil des Ausgangs­ ports der Detektorschaltung 5 der führenden 1 und des ei­ nen Eingangsports Q der MUX-Schaltung 7a durch das Ver­ schiebefunktionsteil 21 (23a, 23b) entfernt wird, welches ebenfalls lediglich aus einer Zwischenschaltungs- bzw. Verbindungsschicht gebildet ist, und des weiteren wird die Verschiebeschaltung 10 durch die Verschiebeschaltung 22 ersetzt. Somit kann die neunte bevorzugte Ausführungsform innerhalb der Normalisierungsschaltung 1M die Funktion der äußeren Umwandlungsschaltung 51, welche bei der ersten be­ vorzugten Ausführungsform nötig ist, ohne Hervorrufen ei­ ner Verzögerung der Berechnung in dem Schiebefunktionsteil 21 (23a, 23b) realisieren, was zu einer weiteren Verbesse­ rung der Hochgeschwindigkeitsleistung der Berechnungsge­ schwindigkeit durch weiteres Reduzieren des kritischen Pfads und zu einer Reduzierung des Schaltungsumfangs führt.Während bei der Gestaltung des Verschiebefunktions­ teils 21 (23a, 23b) wie bei der ersten bevorzugten Ausfüh­ rungsform der wesentliche Effekt des Verhinderns erzielt werden kann, daß das Verschiebefunktionsteil ein Faktor bei der Bildung des neuen kritischen Pfads ist, kann das Verschiebefunktionsteil mit einer sogenannten Verschiebe­ schaltung, welche aus Transistoren zusammengesetzt ist, eingeführt werden. Dadurch kann nicht der Vorteil einer weiteren Erhöhung der Betriebsgeschwindigkeit erzielt wer­ den, es kann jedoch der Schaltungsumfang reduziert werden, da die ODER-Schaltung 108 zur Erfassung des Werts 0 nicht erfordert wird, welche bei der Umwandlungsschaltung 51 von Fig. 56 erfordert wird.Im folgenden werden Anwendungen der oben beschriebenen Struktur unter Verwendung des Verschiebefunktionsteils 21 (23a, 23b) und der Verschiebeschaltung 22 bezüglich der modifizierten Beispiele der ersten bevorzugten Ausfüh­ rungsform, der zweiten bis achten Ausführungsform und der modifizierten Beispiele davon kurz als modifizierte Bei­ spiele der neunten bevorzugten Ausführungsform beschrie­ ben. Es versteht sich, daß dieselben Funktionen und Effek­ te der neunten bevorzugten Ausführungsform bei den modifi­ zierten Beispielen erlangt werden.Im folgenden wird ein erstes modifiziertes Beispiel der neunten bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Bei der Normalisierungsschaltung von Fig. 59 kann wie in Fig. 65 dargestellt die MUX-Schaltung 7b durch die UND-Gatterschaltung 16 ersetzt werden. Dies entspricht einer Anwendung des Verschiebefunktionsteils 21 und der Ver­ schiebeschaltung 22 der neunten bevorzugten Ausführungs­ form auf das zweite modifizierte Beispiel der ersten be­ vorzugten Ausführungsform.Im folgenden wird ein zweites modifiziertes Beispiel der neunten bevorzugten Ausführungsform dargestellt.Fig. 66 zeigt eine Anwendung des Verschiebefunktions­ teils 21 und der Verschiebeschaltung 22 auf die zweite be­ vorzugte Ausführungsform (Fig. 24).Im folgenden wird ein drittes modifiziertes Beispiel der neunten bevorzugten Ausführungsform dargestellt.Fig. 67 zeigt eine Anwendung des Verschiebefunktions­ teils 21 und der Verschiebeschaltung 22 auf die in Fig. 25 dargestellte dritte bevorzugte Ausführungsform.Im folgenden wird ein viertes modifiziertes Beispiel der neunten bevorzugten Ausführungsform dargestellt.Fig. 68 zeigt eine Anwendung des Verschiebefunktions­ teils 21 und der Verschiebeschaltung 22 auf das zweite mo­ difizierte Beispiel der dritten bevorzugten Ausführungs­ form von Fig. 29.Im folgenden wird ein fünftes modifiziertes Beispiel der neunten bevorzugten Ausführungsform dargestellt.Fig. 69 zeigt eine Anwendung des Verschiebefunktions­ teils 21 und der Verschiebeschaltung 22 auf die in Fig. 30 dargestellte vierte bevorzugte Ausführungsform. Im folgenden wird ein sechstes modifiziertes Beispiel der neunten bevorzugten Ausführungsform dargestellt.Fig. 70 zeigt eine Anwendung des Verschiebefunktions­ teils 21 und der Verschiebeschaltung 22 auf die in Fig. 31 dargestellte fünfte bevorzugte Ausführungsform.Im folgenden wird ein siebentes modifiziertes Beispiel der neunten bevorzugten Ausführungsform dargestellt.Fig. 71 stellt eine Anwendung des Verschiebefunktions­ teils 21 und der Verschiebeschaltung 22 auf das zweite mo­ difizierte Beispiel der in Fig. 38 dargestellten fünften bevorzugten Ausführungsform dar.Im folgenden wird ein achtes modifiziertes Beispiel der neunten bevorzugten Ausführungsform dargestellt.Fig. 72 stellt eine Anwendung des Verschiebefunktions­ teils 21 und der Verschiebeschaltung 22 auf die in Fig. 39 dargestellte sechste bevorzugte Ausführungsform dar.Im folgenden wird ein neuntes modifiziertes Beispiel der neunten bevorzugten Ausführungsform dargestellt.Fig. 73 stellt eine Anwendung des Verschiebefunktions­ teils 21 und der Verschiebeschaltung 22 auf die in Fig. 40 dargestellte siebente bevorzugte Ausführungsform dar.Im folgenden wird ein zehntes modifiziertes Beispiel der neunten bevorzugten Ausführungsform dargestellt.Fig. 74 stellt eine Anwendung des Verschiebefunktion­ steils 21 und der Verschiebeschaltung 22 auf das zweite modifizierte Beispiel der in Fig. 41 dargestellten sieben­ ten bevorzugten Ausführungsform dar. Im folgenden wird ein elftes modifiziertes Beispiel der neunten bevorzugten Ausführungsform dargestellt.Fig. 75 stellt eine Anwendung des Verschiebefunktions­ teils 21 und der Verschiebeschaltung 22 auf die in Fig. 42 dargestellte achte bevorzugte Ausführungsform dar.Im folgenden wird eine ergänzende Beschreibung der Er­ findung gegeben.Während sich die oben beschriebene erste bis neunte bevorzugte Ausführungsform auf eine einfache Genauigkeit entsprechend des Standards IEEE 754 bezieht, wird eine doppelte Genauigkeit entsprechend des Standards IEEE 754 durch den Gleitpunkt bzw. das Gleitkomma bei 64 Bit darge­ stellt, wobei ein Symbolbit S (1 Bit), ein Exponententeil E (11 Bit) und ein Mantissenteil F (52 Bit) vorgesehen sind.Die doppelte Genauigkeit des Standards IEEE 754 sieht ebenfalls die Normalisierungszahl und die Nichtnormalisie­ rungszahl vor, wobei der Fall, bei welchem der Wert des Exponententeils größer als 0 und kleiner als 2048 ist, Normalisierungszahl genannt wird, und es ist die Normali­ sierungszahl von 1 < Mantissenteil < 2 vorgesehen, und das MSB (das höchswertige Bit) des Mantissenteils besitzt stets den Wert 1, so daß das MSB weggelassen wird und die Bits mit niedrigerer Ordnung als derjenigen des MSB den Mantissenteil darstellen. Dementsprechend wird die Norma­ lisierungszahl dargestellt als (-1)s×(1 + F×2-52)× 2(E-1023). Der Fall, bei welchem der Exponententeil gleich 0 ist, wird Nichtnormalisierungszahl genannt, wobei die Normalisierungszahl gleich (-1)s×(F×2-52)×2(-1022) ist.Daher kann die technische Idee der ersten bis neunten bevorzugten Ausführungsform, welche bezüglich der einfa­ chen Genauigkeit des Standards IEEE 754 beschrieben wur­ den, vollständig auf eine Gleitpunkt- bzw. Gleitkommabe­ rechnungsvorrichtung auf der Grundlage der doppelten Ge­ nauigkeit des Standards IEEE 754 angewandt werden. In die­ sem Fall wird eine Zahl auf der Grundlage der doppelten Genauigkeit des Standards IEEE 754 als Eingang verwendet, und es wird das Ausgangsergebnis in eine Zahl auf der Grundlage der doppelten Genauigkeit des Standards IEEE 754 umgewandelt.Im folgenden wird eine Kurzfassung der Erfindung gege­ ben.Wie oben beschrieben empfängt die Normalisierungs­ schaltung der Gleitpunkt- bzw. Gleitkommaberechnungsvor­ richtung ein Mantissenteileingangssignal und ein Exponen­ tenteileingangssignal, welche einer bestimmten Gleitpunkt­ bzw. Gleitkommaberechnungsverarbeitung unterworfen werden, und bestimmt auf der Grundlage des Mantissenteileingangs­ signals und des Exponententeileinangssignals, ob das Aus­ gangsergebnis der Normalisierungsschaltung eine Normali­ sierungszahl, eine Nichtnormalisierungszahl oder ein Zu­ stand einer 0-Funktion ist, wobei das Mantissenteilein­ gangssignal einen Wert 0 aufweist, und führt entsprechend dem Bestimmungsergebnis eine Normalisierungsverarbeitung (entsprechend üblicher Bedeutung die Normalisierungsverar­ beitung, die Nichtnormalisierungsverarbeitung und die Ver­ arbeitung der 0-Funktion) bezüglich des Mantissenteilein­ gangssignals und des Exponententeileingangssignals durch.D.h. (1) sie führt eine UND-Operation des Eingangssi­ gnals B des Mantissenteils und des von der Bezugssignaler­ zeugungsschaltung erzeugten Signals A′′ durch, welche als 1 die Bitzustände jeweiliger Bitpositionen von der Position des höchstwertigen Bits bezüglich einer Zahl ausgibt, wel­ che durch Addieren von 1 auf einen Dezimalzahlwert des Eingangssignals A des Exponententeils erlangt wird, und stellt das Ergebnis G′, welches sich aus einer ODER-Opera­ tion aller Bits des Wertes G ergibt, als Steuersignal be­ reit, welches jeweilige Wählteile steuert, und (2) verar­ beitet das Mantissenteileingangssignal A in der Priori­ tätskodierschaltung, welche das Eingangssignal B von der Position des höchstwertigen Bits wiedererlangt und als Bi­ närwert B′ einer Zahl darstellt, welche durch Subtrahieren einer 1 von dem Adressenzahlwert der Bitposition der füh­ renden 1 erlangt wird, subtrahiert das Ergebnis B′ von dem Eingangssignal A und wählt das Ergebnis H und einen Wert 0 im Ansprechen auf das Steuersignal G′, um das Ausgangssi­ gnal C des Exponententeils nach der Normalisierung zu er­ zielen. Dadurch wird eine Normalisierungsschaltung bereit­ gestellt, welche die Notwendigkeit des Vorsehens einer Schaltung zum Erfassen eliminiert, daß der Mantissenteil gleich 0 ist.Des weiteren wählt die Struktur mit dem Steuersignal G′ den Wert B′′, welcher in einer Detektorschaltung der füh­ renden 1 erzielt wird, welche das Eingangssignal von der Position des höchstwertigen Bits wiedererlangt und ledig­ lich die Bitposition der führenden 1 zu 1 macht, und das Signal A′, welches durch Dekodieren des Eingangssignals A des Exponententeils in die Bitbreite entsprechend dem Ein­ gangssignal B erzielt wird, um den Bewegungsbetrag (Verschiebungsbetrag) D für die Normalisierung des Ein­ gangssignals B des Mantissenteils zu erlangen, wobei mit dem Signal D das Eingangssignal B des Mantissenteils ver­ schoben wird, um das Ausgangssignal E des Mantissenteils nach der Normalisierung zu erlangen. Wenn das Eingangssi­ gnal B des Mantissenteils die Normalisierungsschaltung später als das Eingangssignal A des Exponententeils er­ reicht, kann somit eine Normalisierungsschaltung hoher Ge­ schwindigkeit eingeführt werden, welche insbesondere den Vorteil besitzt, daß eine Gleitkommaberechnungsvorrichtung mit hoher Geschwindigkeit unter Verwendung von aus MOS- FET′s gebildeten integrierten Schaltungen eingeführt wer­ den kann.Wenn des weiteren entsprechend der neunten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Steuersi­ gnal G′ den Wert 1 besitzt, verschiebt sie, da das Aus­ gangsergebnis der Normalisierungsschaltung eine Normali­ sierungszahl ist, um ein Bit auf die Seite des höchstwer­ tigen Bits durch Rück- bzw. Wiederverwenden der Verbin­ dungsschichten den Ausgangswert B′′, welcher in der Detek­ torschaltung der führenden 1 erlangt wird, welche das Man­ tissenteileingangssignal B von dem höchstwertigen Bit wie­ dererlangt und lediglich den Bitzustand der Bitposition zu 1 macht, dessen Bitzustand die erste 1 (d. h. die führende 1) besitzt, um den Wert C zu erlangen, und bestimmt den Wert C als Bewegungsbetrag (Verschiebungsbetrag) D zur Normalisierung des Mantissenteileingangssignals B, und wenn das Steuersignal G′ den Wert 0 besitzt, bestimmt sie, da das Ausgangsergebnis eine Nichtnormalisierungszahl ist, das Ausgangssignal A′, welches durch Dekodieren des Expo­ nententeileingangssignals A in dieselbe Breite entspre­ chend dem Mantissenteileingangssignal B erlangt wird, als den Bewegungsbetrag (Verschiebungsbetrag) D zur Normali­ sierung des Mantissenteileingangssignals B, und verschiebt das Mantissenteileingangssignal B entsprechend diesem Be­ wegungsbetrag D, um das Mantissenteilausgangssignal F zu erzielen, welches eine um 1 kleinere Bitbreite als das Mantissenteileingangssignal B besitzt. Dadurch wird die Notwendigkeit eines weiteren Bereitstellens einer Ver­ schiebeschaltung von 1 Bit zusätzlich zu der Verschiebe­ schaltung an der Ausgangsstufe der Normalisierungsschal­ tung entfernt, wodurch eine Normalisierungsschaltung mit einem kleineren Schaltungsumfang bereitgestellt wird. Ins­ besondere wenn das Mantissenteileingangssignal B den Ein­ gangsport der Normalisierungsschaltung später als das Ex­ ponententeileingangssignal A erreicht, kann eine Normali­ sierungsschaltung mit noch höherer Geschwindigkeit einge­ führt werden, bei welcher die bezüglich der neunten bevor­ zugten Ausführungsform beschriebene Technik vorteilhalft ist, wenn eine Gleitkommaberechnungsvorrichtung mit hoher Geschwindigkeit unter Verwendung von aus MOSFET′s gebilde­ ten integrierten Schaltungen realisiert wird.Vorstehend wurde eine Normalisierungsschaltung in ei­ ner Gleitkommaberechnungsvorrichtung offenbart, welche ei­ ne Normalisierung, eine Nichtnormalisierung und eine 0-Funktion-Operation bei einer hohen Geschwindigkeit durch­ führt. Eine Schaltung (3) gibt eine 1 bezüglich des höchstwertigen Bits für die Zahl aus, welche durch Hinzu­ fügen einer 1 einem Dezimalzahlwert des Exponententeilein­ gangssignals (A) erlangt wird. Eine UND-Operation des Si­ gnals (A′′) und des Mantissenteileingangssignals (B) und eine ODER-Operation aller Bits des Werts (G) stellen ein Steuersignal (G′) bereit. Eine Schaltung (2) stellt einen Binärwert (B′) einer Zahl dar, welche durch Subtrahieren um 1 von einem Zahlwert der Bitposition der führenden 1 von dem höchstwertigen Bit des Signals (B) erlangt wird. Eine Schaltung (6) subtrahiert den Wert (B′) von dem Signal (A), und eine Schaltung (7b) wählt das Signal (H) und ei­ nen Wert 0 entsprechend dem Signal (G′), um ein Exponen­ tenteilausgangssignal (C) nach der Normalisierung zu er­ langen. Eine Schaltung (5) erlangt die jeweiligen Bitzu­ stände des Signals B von dem höchstwertigen Bit wieder, um lediglich den Bitzustand der Position der führenden 1 zu "1" zu machen. Eine Schaltung (7a) wählt das Signal (B′′) und dekodiert ein Signal (A′) entsprechend dem Signal (G′), um einen Bewegungsbetrag (D) zu erlangen. Eine Verschiebe­ einrichtung (8) verschiebt das Signal (B) entsprechend dem Signal (D), um ein Mantissenteilausgangssignal (E) nach der Normalisierung zu erlangen.

Claims (17)

1. Normalisierungsschaltung einer Gleitkommaberechnungs­ vorrichtung, welche eine Normalisierung auf ein Mantissen­ teileingangssignal und auf ein Exponententeileingangssignal anwendet, welche als Binärzahlen dargestellt sind, die ei­ ner bestimmten Gleitkommaberechnungsverarbeitung unterwor­ fen sind und übertragen werden, mit:
einer Steuersignalerzeugungseinrichtung, welche das Mantissenteileingangssignal und das Exponententeileingangs­ signal empfängt, zum Erzeugen eines Steuersignals eines er­ sten Pegels, wenn ein durch das Exponententeileingangssi­ gnal bereitgestellter Dezimalzahlwert gleich oder größer als ein Adressenzahlwert einer Bitposition einer führenden 1 als Bitposition ist, wobei ein Bitzustand zuerst den Wert 1 von einem höchstwertigen Bit des Mantissenteileingangssi­ gnals aus betrachtet erlangt, und zum Erzeugen des Steuer­ signals eines zweiten Pegels, wenn der Dezimalzahlwert des Exponententeileingangssignals niedriger als der Adressen­ zahlwert der Bitposition der führenden 1 ist oder wenn das Mantissenteileingangssignal einen Wert 0 aufweist;
einer Kodiereinrichtung zum Ausgeben eines Signals, welches den Adressenzahlwert der Bitposition der führenden 1 in einem Binärwert auf der Grundlage des Mantissenteil­ eingangssignals darstellt; und
einer Exponententeilausgangssignalbestimmungseinrich­ tung, welche das Exponententeileingangssignal, das Aus­ gangssignal der Kodiereinrichtung und das Steuersignal emp­ fängt, zum Ausgeben eines Ergebnisses einer Subtraktion des Exponententeileingangssignals und des Ausgangssignals der Kodiereinrichtung als Exponententeilausgangssignal, wenn das Steuersignal sich auf dem ersten Pegel befindet, und zum Ausgeben eines Wertes 0 als das Exponententeilausgangs­ signal, wenn sich das Steuersignal auf dem zweiten Pegel befindet;
wobei der Adressenzahlwert der Bitposition der führen­ den 1 einem Wert entspricht, welcher durch Zählen jeder Bitposition von der Position des höchstwertigen Bit aus ausschließlich dem höchstwertigen Bit selbst erzielt wird.
2. Normalisierungsschaltung der Gleitkommaberechnungsvor­ richtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignalerzeugungseinrichtung
eine Bezugssignalerzeugungseinrichtung, welche das Ex­ ponententeileingangssignal empfängt, zur Ausgabe eines Be­ zugssignals, und
eine Logikoperationseinrichtung aufweist zum Durchfüh­ ren einer UND-Verarbeitung des Bezugssignals und des Man­ tissenteileingangssignals und des weiteren zum Durchführen einer ODER-Verarbeitung des Ergebnisses der UND-Verarbei­ tung, um das Ergebnis der ODER-Verarbeitung als das Steuer­ ergebnis aus zugeben,
wobei bei dem Bezugssignal jeder Bitzustand von der Po­ sition des höchstwertigen Bits bis zu einer bestimmten Bit­ position, welche auf der Grundlage des Exponententeilein­ gangssignals bestimmt ist, jeweils auf 1 gesetzt ist und die Bitzustände der anderen Bitpositionen jeweils auf 0 ge­ setzt sind.
3. Normalisierungsschaltung der Gleitkommaberechnungsvor­ richtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Bezugssignal Bitzustände der jeweiligen Bitpositionen von der Position des höchstwertigen Bits für die Zahl von Positionen entsprechend einem Wert jeweils auf 1 gesetzt sind, welcher durch Hinzufügen von 1 auf den Dezimalzahl­ wert des Exponententeileinangssignals erlangt wird, und die Bitzustände der anderen Bitpositionen jeweils auf 0 gesetzt sind.
4. Normalisierungsschaltung der Gleitkommaberechnungsvor­ richtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Bezugssignal Bitzustände der jeweiligen Bitpositionen von der Position des höchstwertigen Bits für die Zahl von Positionen entsprechend dem Dezimalzahlwert des Exponenten­ teileingangssignals jeweils auf 1 gesetzt sind und die Bit­ zustände der anderen Bitpositionen jeweils auf 0 gesetzt sind.
5. Normalisierungsschaltung der Gleitkommaberechnungsvor­ richtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugssignalerzeugungseinrichtung
eine Dekodiereinrichtung zum Dekodieren des Exponenten­ teileingangssignals und
eine Hauptbezugssignalerzeugungseinrichtung aufweist, welche ein Ausgangssignal der Dekodiereinrichtung empfängt, zum Erzeugen des Bezugssignals.
6. Normalisierungsschaltung der Gleitkommaberechnungsvor­ richtung nach Anspruch 5, des weiteren gekennzeichnet, durch
eine Einrichtung zum Erfassen der führenden 1, welche das Mantissenteileingangssignal empfängt, zum Erfassen der Bitposition der führenden 1 des Mantissenteileingangssi­ gnals,
eine Wahleinrichtung, welche ein Ausgangssignal der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 außer dem höchst­ wertigen Bit, das Ausgangssignal der Dekodiereinrichtung und das Steuersignal empfängt, zum Wählen des Ausgangssi­ gnals der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1, wenn sich das Steuersignal auf dem ersten Pegel befindet, und zum Wählen des Ausgangssignals der Dekodiereinrichtung, wenn sich das Steuersignal auf dem zweiten Pegel befindet, und
eine Verschiebeeinrichtung zum Verschieben des Mantis­ senteileingangssignals auf der Grundlage eines Ausgangssi­ gnals der Wähleinrichtung und eines Teils, welches das höchstwertige Bit vorsieht, in dem Ausgangssignal der Ein­ richtung zum Erfassen der führenden 1, um ein Mantissen­ teilausgangssignal zu erzeugen.
7. Normalisierungsschaltung der Gleitkommaberechnungsvor­ richtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Bitbreite des tatsächlich eingegeben Mantissenteil­ eingangssignals und einer Bitbreite eines Mantissenteilaus­ gangssignals, welche jeweils auf x Bit bzw. y Bit vorbe­ stimmt ist, die Normalisierungsschaltung des weiteren fol­ gende Komponenten aufweist:
eine Dekodiereinrichtung zum Dekodieren des Exponententeil­ eingangssignals;
eine Einrichtung zum Erfassen der führenden 1, welche das Mantissenteileingangssignal empfängt, zum Erfassen der Bitposition der führenden 1 des Mantissenteileingangssi­ gnals;
eine erste Verschiebeeinrichtung, welche ein Ausgangs­ signal der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 außer dem höchstwertigen Bit empfängt, zum Verschieben jedes Bit­ zustands des Ausgangssignals um 1 Bit auf das niedrigstwer­ tige Bit zu und zum Bestimmen eines Bitzustands des nied­ rigstwertigen Bits auf einen Bitzustand eines höchstwerti­ gen Bits des eingegeben Ausgangssignals;
eine Wähleinrichtung, welche ein Ausgangssignal der er­ sten Schiebeeinrichtung, das Ausgangssignal der Dekodier­ einrichtung und das Steuersignal empfängt, zum Wählen des Ausgangssignals der Verschiebeeinrichtung, wenn sich das Steuersignal auf dem ersten Pegel befindet, und zum Wählen des Ausgangssignals der Dekodiereinrichtung, wenn sich das Steuersignal auf dem zweiten Pegel befindet; und
eine zweite Verschiebeeinrichtung zum Verschieben des Mantissenteileingangssignals der x Bit in ein Signal von y Bit entsprechend dem Ausgangssignal der Wähleinrichtung und einem Teil des Ausgangssignals der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1, welche das höchstwertige Bit bereitstellt, um das y-Bit-Signal nach dem Verschieben als das Mantissen­ teilausgangssignal aus zugeben;
wobei die zweite Verschiebeeinrichtung das Mantissen­ teileingangssignal verschiebt, wenn die Wähleinrichtung das Ausgangssignal der ersten Verschiebeeinrichtung ausgibt, um das höchstwertige Bit des Mantissenteileingangssignals zu eliminieren und jedes Bit auf der Seite des niedrigstwerti­ gen Bits für eine durch (x-y-1) gegebene Zahl einschließ­ lich des niedrigstwertigen Bits zu eliminieren, und wenn die Wähleinrichtung das Ausgangssignal der Dekodiereinrich­ tung ausgibt, verschiebt die zweite Schiebeeinrichtung das Mantissenteileingangssignal, um jedes Bit an der Seite des niedrigstwertigen Bits für eine durch (x-y) gegebene Zahl einschließlich des niedrigstwertigen Bits des Mantissen­ teileingangssignals zu eliminieren.
8. Normalisierungsschaltung der Gleitkommaberechnungsvor­ richtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schiebeeinrichtung lediglich mit Verbindungsschichten realisiert ist, welche einen Ausgangsport des Ausgangssi­ gnals der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 außer dem höchstwertigen Bit und einen Eingangsport der Wählein­ richtung verbinden, und einem anderen Eingangsport der Wähleinrichtung das Aus­ gangssignal der Dekodiereinrichtung eingespeist wird.
9. Normalisierungsschaltung der Gleitkommaberechnungsvor­ richtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Bitbreite des tatsächlich eingegebenen Mantissenteil­ eingangssignals und einer Bitbreite eines Mantissenteilaus­ gangssignals, welche auf x Bit bzw. y Bit vorbestimmt ist, die Dekodiereinrichtung
eine Einrichtung zum Erfassen der führenden 1, welche das Mantissenteileingangssignal empfängt, zum Erfassen der Bitposition der führenden 1 des Mantissenteileingangssi­ gnals, und
eine Dekodiereinrichtung zum Dekodieren eines Erfas­ sungsergebnisses der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 aufweist, um das Signal auszugeben, welches den Adressen­ zahlwert der Bitposition der führenden 1 in einer Binärzahl darstellt;
wobei die Normalisierungsschaltung des weiteren die Komponenten aufweist:
eine Dekodiereinrichtung zum Dekodieren des Exponenten­ teileingangssignals;
eine erste Verschiebeeinrichtung, welche das Ausgangs­ signal der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 außer dem höchstwertigen Bit empfängt, zum Verschieben jedes Bit­ zustands des Ausgangssignals um 1 Bit auf das niedrigstwer­ tige Bit zu und zum Bestimmen eines Bitzustands des nied­ rigstwertigen Bits auf einen Bitzustand des höchstwertigen Bits des eingegebenen Ausgangssignals;
eine Wähleinrichtung, welche ein Ausgangssignal der er­ sten Verschiebeeinrichtung, das Ausgangssignal der Deko­ diereinrichtung und das Steuersignal empfängt, zum Wählen des Ausgangssignals der Verschiebeeinrichtung, wenn sich das Steuersignal auf dem ersten Pegel befindet, und zum Wählen des Ausgangssignals der Dekodiereinrichtung, wenn sich das Steuersignal auf dem zweiten Pegel befindet; und eine zweite Verschiebeeinrichtung zum Verschieben des Mantissenteileingangssignals um x Bit in ein Signal von y Bit entsprechend dem Ausgangssignal der Wähleinrichtung und einem Teil, welches das höchstwertige Bit bereitstellt, in dem Ausgangssignal der Einrichtung zum Erfassen der führen­ den 1, um das y-Bit-Signal nach dem Verschieben als das Mantissenteilausgangssignal aus zugeben;
wobei die zweite Verschiebeeinrichtung das Mantissen­ teileingangssignal verschiebt, wenn die Wähleinrichtung das Ausgangssignal der ersten Verschiebeeinrichtung ausgibt, um das höchstwertige Bit des Mantissenteileingangssignals zu eliminieren und jedes Bit an der Seite des niedrigstwerti­ gen Bits für eine durch (x-y-1) gegebene Zahl einschließ­ lich des niedrigstwertigen Bits zu eliminieren, und wenn die Wähleinrichtung das Ausgangssignal der Dekodiereinrich­ tung ausgibt, verschiebt die zweite Schiebeeinrichtung das Mantissenteileingangssignal, um jedes Bit an der Seite des niedrigstwertigen Bits für eine durch (x-y) gegebene Zahl einschließlich des niedrigstwertigen Bits des Mantissentei­ leingangssignals zu eleminieren.
10. Normalisierungsschaltung der Gleitkommaberechnungsvor­ richtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verschiebeeinrichtung lediglich mit Verbindungs­ schichten realisiert wird, welche einen Ausgangsport des Ausgangssignals der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 außer dem höchstwertigen Bit und einen Eingangsport der Wähleinrichtung verbinden, und wobei einem anderen Eingangsport der Wähleinrichtung das Ausgangssignal der Dekodiereinrichtung eingespeist wird.
11. Normalisierungsschaltung der Gleitkommaberechnungsvor­ richtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Bitbreite des tatsächlich eingegebenen Mantissentei­ leingangssignals und einer Bitbreite eines Mantissenteil­ ausgangssignals, welche durch x Bit bzw. y Bit vorbestimmt sind, die Normalisierungsschaltung des weiteren folgende Komponenten enthält:
eine Einrichtung zum Erfassen der führenden 1, welche das Mantissenteileingangssignal empfängt, zum Erfassen der Bitposition der führenden 1 des Mantissenteileingangssi­ gnals;
eine erste Verschiebeeinrichtung, welche ein Ausgangs­ signal der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 außer dem höchstwertigen Bit empfängt, zum Verschieben jedes Bit­ zustands des Ausgangssignals um 1 auf das niedrigstwertige Bit zu und zum Bestimmen eines Bitzustands des niedrigst­ wertigen Bits auf einen Bitzustand des höchstwertigen Bits des eingegebenen Ausgangssignals;
eine Wähleinrichtung, welche ein Ausgangssignal der er­ sten Verschiebeeinrichtung, das Ausgangssignal der Deko­ diereinrichtung und das Steuersignal empfängt, zum Wählen des Ausgangssignals der Verschiebeeinrichtung, wenn sich das Steuersignal auf dem ersten Pegel befindet, und zum Wählen des Ausgangssignals der Dekodiereinrichtung, wenn sich das Steuersignal auf dem zweiten Pegel befindet; und
eine zweite Verschiebeeinrichtung zum Verschieben des Mantissenteileingangssignals um x Bit in ein Signal von y Bit entsprechend dem Ausgangssignal der Wähleinrichtung und einem Teil, welches das höchstwertige Bit bereitstellt, in dem Ausgangssignal der Einrichtung zum Erfassen der führen­ den 1, um das y-Bit-Signal nach dem Verschieben als das Mantissenteilausgangssignal auszugeben;
wobei die zweite Schiebeeinrichtung das Mantissenteil­ eingangssignal verschiebt, wenn die Wähleinrichtung das Ausgangssignal der ersten Verschiebeeinrichtung ausgibt, um das höchstwertige Bit des Mantissenteileingangssignals zu eliminieren und jedes Bit an der Seite des niedrigstwerti­ gen Bits für eine durch (x-y-1) gegebene Zahl einschließ­ lich des niedrigstwertigen Bits zu eliminieren, und wenn die Wähleinrichtung das Ausgangssignal der Dekodiereinrich­ tung ausgibt, verschiebt die zweite Verschiebeeinrichtung das Mantissenteileingangssignal, um jedes Bit an der Seite des niedrigstwertigen Bits für eine durch (x-y) gegebene Zahl einschließlich des niedrigstwertigen Bits des Mantis­ senteileingangssignals zu eliminieren.
12. Normalisierungsschaltung der Gleitkommaberechnungsvor­ richtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verschiebeeinrichtung lediglich mit Verbindungs­ schichten realisiert wird, welche einen Ausgangsport des Ausgangssignals der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 außer dem höchstwertigen Bit und einen Eingangsport der Wähleinrichtung verbinden, und einem anderen Eingangsport der Wähleinrichtung das Aus­ gangssignal der Dekodiereinrichtung eingespeist wird.
13. Normalisierungsschaltung der Gleitkommaberechnungsvor­ richtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Bitbreite eines tatsächlich eingegebenen Mantissen­ teileingangssignals und einer Bitbreite eines Mantissen­ teilausgangssignals, welche auf x Bit bzw. y Bit vorausbe­ stimmt sind, die Kodiereinrichtung:
eine Einrichtung zum Erfassen der führenden 1, welche das Mantissenteileingangssignal empfängt, zum Erfassen der Bitposition der führenden 1 des Mantissenteileingangssi­ gnals, und
eine Kodierschaltung zum Kodieren eines Erfassungser­ gebnisses der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 auf­ weist, um das Signal aus zugeben, welches den Adressenzahl­ wert der Bitposition der führenden 1 in einer Binärzahl darstellt;
wobei die Normalisierungsschaltung des weiteren folgen­ de Komponenten aufweist:
eine erste Verschiebeeinrichtung, welche das Ausgangs­ signal der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 außer dem höchstwertigen Bit empfängt, zum Verschieben jedes Bit­ zustands des Ausgangssignals um ein Bit auf das niedrigst­ wertige Bit zu und zum Bestimmen eines Bitzustands des niedrigstwertigen Bits auf einen Bitzustand des höchstwer­ tigen Bits des eingegebenen Ausgangssignals;
eine Wähleinrichtung, welche ein Ausgangssignal der er­ sten Verschiebeeinrichtung, das Ausgangssignal der Deko­ diereinrichtung und das Steuersignal empfängt, zum Wählen des Ausgangssignals der Verschiebeeinrichtung, wenn sich das Steuersignal auf dem ersten Pegel befindet, und zum Wählen des Ausgangssignals der Dekodiereinrichtung, wenn sich das Steuersignal auf dem zweiten Pegel befindet; und
eine zweite Verschiebeeinrichtung zum Verschieben des Mantissenteileingangssignals der x Bit in ein Signal von y Bit entsprechend dem Ausgangssignal der Wähleinrichtung und einem Teil, welches das höchstwertige Bit bereitstellt, in dem Ausgangssignal der Einrichtung zum Erfassen der führen­ den 1, um das y-Bit-Signal nach dem Verschieben als das Mantissenteilausgangssignal auszugeben;
wobei die zweite Verschiebeeinrichtung das Mantissen­ teil verschiebt, wenn die Wähleinrichtung das Ausgangssi­ gnal der ersten Verschiebeeinrichtung ausgibt, um das höchstwertige Bit des Mantissenteileingangssignals zu eli­ minieren und jedes Bit an der Seite des niedrigstwertigen Bits für eine durch (x-y-1) gegebene Zahl einschließlich des niedrigstwertigen Bits zu eliminieren, und wenn die Wähleinrichtung das Ausgangssignal der Dekodierschaltung ausgibt, verschiebt die zweite Verschiebeeinrichtung das Mantissenteileingangssignal, um jedes Bit an der Seite des niedrigstwertigen Bits für eine durch (x-y) gegebene Zahl einschließlich des niedrigstwertigen Bits des Mantissentei­ leingangssignals zu eliminieren.
14. Normalisierungsschaltung der Gleitkommaberechnungsvor­ richtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verschiebeeinrichtung lediglich mit Verbindungs­ schichten realisiert wird, welche einen Ausgangsport des Ausgangssignals der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 außer dem höchstwertigen Bit und einen Eingangsport der Wähleinrichtung verbinden, und einem anderen Eingangsport der Wähleinrichtung das Aus­ gangssignal der Dekodiereinrichtung eingespeist wird.
15. Normalisierungsschaltung der Gleitkommaberechnungsvor­ richtung, welche eine Normalisierung auf ein Mantissentei­ leingangssignal und ein Exponententeileingangssignal anwen­ det, welche als Binärzahlen dargestellt sind, die einer be­ stimmten Gleitkommaberechnungsverarbeitung unterworfen und übertragen werden, mit:
einer Steuersignalerzeugungseinrichtung, welche das Mantissenteileingangssignal und das Exponententeileingangs­ signal empfängt, zum Dekodieren des Exponententeileingangs­ signals und Bestimmen auf der Grundlage des Mantissenteil­ eingangssignals und des Exponententeileingangssignals, ob ein Ausgangsergebnis der Normalisierungsschaltung eine Nor­ malisierungszahl oder eine Nichtnormalisierungszahl oder ein Zustand einer 0-Funktion ist, wobei das Mantissentei­ leingangssignal einen Wert 0 bereitstellt, um ein Steuersi­ gnal eines ersten Pegels in dem Fall der Normalisierungs­ zahl zu erzeugen und das Steuersignal eines zweiten Pegels in dem Fall der Nichtnormalisierungszahl und in dem Fall des Zustands der 0-Funktion zu erzeugen;
einer Einrichtung zum Erfassen der führenden 1, welche das Mantissenteileingangssignal empfängt, zum Erfassen ei­ ner Bitposition der führenden 1 des Mantissenteileingangs­ signals;
einer ersten Verschiebeeinrichtung, welche ein Aus­ gangssignal der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 außer dem höchstwertigen Bit empfängt, zum Verschieben je­ des Bitzustands des Ausgangssignals um ein Bit auf das niedrigstwertige Bit zu und zum Bestimmen eines Bitzustands des niedrigstwertigen Bits auf einen Bitzustand des höchst­ wertigen Bits des eingegebenen Ausgangssignals;
einer Wähleinrichtung, welche ein Ausgangssignal der ersten Verschiebeeinrichtung, das Ausgangssignal der Deko­ diereinrichtung und das Steuersignal empfängt, zum Wählen des Ausgangssignals der ersten Verschiebeeinrichtung, wenn sich das Steuersignal auf dem ersten Pegel befindet, und zum Wählen des Ausgangssignals der Dekodiereinrichtung, wenn sich das Steuersignal auf dem zweiten Pegel befindet;
und
einer zweiten Verschiebeeinrichtung zum Verschieben des Mantissenteileingangssignals von x Bit in ein Signal von y Bit entsprechend dem Ausgangssignal der Wähleinrichtung und einem Teil, welches das höchstwertige Bit bereitstellt, in dem Ausgangssignal der Einrichtung zum Erfassen der führen­ den 1, um das y-Bit-Signal nach dem Verschieben als das Mantissenteilausgangssignal aus zugeben;
wobei die x Bit und die y Bit eine Bitbreite des tat­ sächlich eingegebenen Mantissenteileingangssignals bzw. ei­ ne Bitbreite eines Mantissenteilausgangssignals sind, wel­ che jeweils entsprechend dem Standard vorbestimmt sind;
wobei die zweite Verschiebeeinrichtung das Mantissen­ teileingangssignal verschiebt, wenn die Wähleinrichtung das Ausgangssignal der ersten Verschiebeeinrichtung ausgibt, um das höchstwertige Bit des Mantissenteileingangssignals zu eliminieren und jedes Bit an der Seite des niedrigstwerti­ gen Bits für eine durch (x-y-1) gegebene Zahl einschließ­ lich des niedrigstwertigen Bits zu eliminieren, und wenn die Wähleinrichtung das Ausgangssignal der Dekodiereinrich­ tung ausgibt, verschiebt die zweite Verschiebeeinrichtung das Mantissenteileingangssignal, um jedes Bit an der Seite des niedrigstwertigen Bits für eine durch (x-y) gegebene Zahl einschließlich des niedrigstwertigen Bits des Mantis­ senteileingangssignals zu eliminieren.
16. Normalisierungsschaltung der Gleitkommaberechnungsvor­ richtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verschiebeeinrichtung lediglich mit Verbindungs­ schichten realisiert wird, welche einen Ausgangsport des Ausgangssignals der Einrichtung zum Erfassen der führenden 1 außer dem höchstwertigen Bit und einen Eingangsport der Wähleinrichtung verbinden, und einem anderen Eingangsport der Wähleinrichtung das Aus­ gangssignal der Dekodiereinrichtung eingespeist wird.
17. Normalisierungsschaltung der Gleitkommaberechnungsvor­ richtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignalerzeugungseinrichtung zuerst das eingegebene Exponententeileingangssignal dekodiert und danach die Be­ stimmung auf der Grundlage des dekodierten Exponententeil­ eingangssignals und des Mantissenteileingangssignals durch­ führt.
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