JPH02125328A - Differential barrel shifter - Google Patents

Differential barrel shifter

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JPH02125328A
JPH02125328A JP63278789A JP27878988A JPH02125328A JP H02125328 A JPH02125328 A JP H02125328A JP 63278789 A JP63278789 A JP 63278789A JP 27878988 A JP27878988 A JP 27878988A JP H02125328 A JPH02125328 A JP H02125328A
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Abstract

PURPOSE:To simplify a mechanism by detecting which exponent part in two numbers to be subjected to, e.g., justification is larger and whether the value of the difference between them exceeds the limit of data shift or not and divisionally calculating high-order bits and low-order bits of a mantissa parts. CONSTITUTION:An underflow detecting means 13 generates an underflow signal when detecting that the difference between control signals is negative in accordance with digit borrow signals generated by a first subtractor (lower bits) 10 and a second subtractor (upper bits) 11 and the difference output of the second subtractor 11, and a data shifting means 12 shifts all bits of input data (corresponding to the mantissa part data of two numbers expressed with floating-point numbers) in one direction by the value of the difference output of the first subtractor 10 and outputs results. An overshift detecting means 14 generates an overshift signal in the case of detecting that the difference between control inputs exceeds the shift limit of the data shifting means 12 in accordance with signals similar to respective signals inputted to the underflow detecting means 13. Thus, the constitution is simplified and the justification speed is increased.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、二つの制御信号の差で動作する差動バレルシ
フタに関し、特にALUに入力される浮動小数点データ
の桁合わせに使用されるものである。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a differential barrel shifter that operates based on the difference between two control signals, and in particular to digit alignment of floating point data input to an ALU. It is used.

(従来の技術) 一般に浮動小数点データは、仮数部(固定小数点部)と
指数部で表わすことができる。そして浮動小数点表現さ
れた2数どうしの加減算を行うには、まず両者の指数部
をそろえるためにこれらを比較し、指数部が小さいほう
の仮数部を2数の指数部の大きさの差だけ右シフト(算
術シフト)する。このあと仮数部の加算または減算を実
行し、その結果と前に比較した指数部のうち大きいほう
の指数部と合成する。この演算を実行する前にηう操作
を桁合わせ(演算前の正規化)と呼ぶ。
(Prior Art) Floating point data can generally be represented by a mantissa (fixed point) and an exponent. To add or subtract two numbers expressed as floating point numbers, first compare them to make their exponent parts the same, and then change the mantissa part of the one with the smaller exponent part by the difference in the size of the exponent parts of the two numbers. Shift right (arithmetic shift). After this, addition or subtraction of the mantissa parts is performed, and the result is combined with the larger exponent part of the previously compared exponent parts. The operation of performing η before executing this calculation is called digit alignment (normalization before calculation).

桁合せを行うために従来から使用されている回路を第3
2図に示す。いま、桁合せを行う2数をそれぞれA、B
とし、それぞれの指数部をA E 。
The circuit conventionally used for digit alignment is replaced by a third circuit.
Shown in Figure 2. Now, let the two numbers whose digits are to be aligned be A and B respectively.
and each exponent part is A E .

BE1仮数部をA  、B  で表す。2数のビットM
    翼 数は等しく、指数部Nビット、仮数部Lビットであると
し、その各ビットを表すときはAE(N−1)〜AEo
及びAM(L−1)〜AMo(一方の数の指数部及び仮
数部” ”E(N−1)〜BEO及び” M(L−1)
〜8M0(他方の数の指数部及び仮数部)のように表現
するものとする。
The BE1 mantissa is represented by A and B. Bit M of 2 numbers
Assume that the number of blades is equal, the exponent part is N bits, and the mantissa part L bits, and when representing each bit, AE (N-1) to AEo
and AM(L-1) ~ AMo (exponent and mantissa part of one number "E(N-1) ~ BEO and" M(L-1)
~8M0 (the exponent part and the mantissa part of the other number).

第32図で1は減算器、2は符号反転器、3はオーバー
シフト検出(バレルシフタ内でシフト可能な範囲をこえ
たか否かの検出)回路である。まず減算器1に2数の指
数部A  、B  を入力し、E その差(指数部の差出力) d−A E −B E       ・・・[11を計
算する。d≧0のときには一方の仮数部BM。
In FIG. 32, 1 is a subtracter, 2 is a sign inverter, and 3 is an overshift detection circuit (detects whether or not a shiftable range has been exceeded within the barrel shifter). First, two exponent parts A and B are input to the subtracter 1, and the difference E (difference output of the exponent parts) d-A E -B E ...[11] is calculated. When d≧0, one mantissa part BM.

d<Oのときは他方の仮数部AMをシフトすればよい。When d<O, the other mantissa part AM may be shifted.

dの符号は減算器1の桁借り信号Cが有効(アクティブ
)になったかどうかで判定できる。
The sign of d can be determined based on whether the borrow signal C of the subtracter 1 has become valid (active).

BMのシフト量はdの下位にビットf(DK−1D  
、 K−1og 2L)に得られるoAMのシフト量は
、fの符号を反転して得ることができる。第32図の2
はそのための符号反転器である。前記符号反転器2の出
力f′と減算器1の出力dの下位ビットfとは、それぞ
れA  、B  をシフトすM    翼 るためのバレルシフタに制御信号として供給される。
The shift amount of BM is bit f (DK-1D
, K-1og 2L) can be obtained by inverting the sign of f. Figure 32-2
is the sign inverter for that purpose. The output f' of the sign inverter 2 and the lower bit f of the output d of the subtracter 1 are supplied as control signals to a barrel shifter for shifting A and B, respectively.

ところで、 −L<d<L      ・・・[2]のときは、上記
の機構は正常に動作するが、dの絶対値が仮数部のビッ
ト数り以上になると、fおよびf′は正しいシフト量を
表現しなくなる。この状態をここではオーバーシフトと
呼ぶことにする。第32図の3はこれを検出するための
検出回路である。前記オーバーシフト検出回路3はd≦
−L       ・・・[3] と d≧L             ・・・[4]の二つ
の状態を判別し、それぞれの状態が起こった場合には出
力g、g’をアクティブにして外部に知らせる。出力g
とg′の生成には、減算器1の差出力dの上位ビットe
(D   =D)およN−I   K び桁借り出力Cとが必要である。g′がアクティブ(有
効)なときには、AMをシフトするシフタの出力または
制御信号f′に対して何らかの操作(例えばシフタ出力
を全ビット0にするとか、f′を最大値に固定する)が
必要になる。gが有効なときにはBHのシフト結果また
は制御信号fに対して、同様の操作が必要である。
By the way, when -L<d<L...[2], the above mechanism works normally, but when the absolute value of d becomes greater than or equal to the number of bits in the mantissa, f and f' cannot be shifted correctly. It no longer expresses quantity. This state will be referred to as overshift here. 3 in FIG. 32 is a detection circuit for detecting this. The overshift detection circuit 3 detects that d≦
-L ... [3] and d≧L ... [4] are discriminated, and when each state occurs, outputs g and g' are activated to notify the outside. Output g
and g', the upper bit e of the difference output d of subtractor 1 is
(D = D), N-I K and the borrow output C are required. When g' is active (valid), some operation is required on the output of the shifter that shifts AM or the control signal f' (for example, setting all bits of the shifter output to 0, or fixing f' to the maximum value). become. When g is valid, a similar operation is required for the BH shift result or control signal f.

(発明が解決しようとする課題) 第32図の減算器1には高速なもの、たとえばCL A
 (Carry 1ook ahead)タイプのもの
が必要である。というのは、桁借り信号Cが伝搬するボ
0−0リップル(borrow ripple)タイプ
の1ビツト減算器でNビットの減算器を構成した場合、
差出力は下位ビットから第0ビツトD 1第1ビットD
1の順序で計算され、最後に全体の(Nビット減算器と
しての)桁借り信号Cが出力されるので、シフトmf、
f’が確定してからAM。
(Problem to be Solved by the Invention) The subtracter 1 in FIG.
(Carry 1ook ahead) type is required. This is because when an N-bit subtracter is configured with a 1-bit subtracter of the borrow ripple type to which the borrow signal C is propagated,
The difference output is from the lower bit to the 0th bit D 1 1st bit D
1, and finally the entire borrow signal C (as an N-bit subtracter) is output, so the shift mf,
AM after f' is determined.

BMのどちらをシフトするかを決定するCが得られるま
でrN−KJ段分の減算が終了するのを待たなければな
らないからである。ここで、K = log 2 L 
    ・・・[5]である。このことはオーバーシフ
ト検出についても言える。
This is because it is necessary to wait until the subtraction for rN-KJ stages is completed until C, which determines which part of BM to shift, is obtained. Here, K = log 2 L
...[5]. This also applies to overshift detection.

第32図の回路自体は、そう大規模なものではないが、
出力信号線を仮数部のシフタに供給する場合、多くの信
号線を横切る必要があるため、チップ上の面積を配線で
消費する。これを防ぐには相当なレイアウト上の工夫が
いる。
The circuit shown in Figure 32 itself is not very large-scale, but
When supplying an output signal line to the mantissa shifter, it is necessary to cross many signal lines, so the area on the chip is consumed by wiring. To prevent this, considerable layout measures are required.

本発明の目的は、二つの制御信号の差で動作する作動バ
レルシフタを提供し、浮動小数点桁合せ機構を簡単化す
ることにある。
It is an object of the present invention to provide an actuated barrel shifter that operates on the difference between two control signals to simplify floating point alignment mechanisms.

[発明の構成] (課題を解決するための手段と作用) 本発明は、入力される二つの制御信号(浮動小数点表示
された2数の指示部データに対応する)の下位ビットの
差を計算してその差および桁借り信号を発生する第1の
減算器と、前記制御信号の残りの上位ビットの差を計算
してその差および桁借り信号を発生する第2の減算器と
、前記第1および第2の減算器の発生する桁借り信号と
前記第2の減算器の差出力とから制御信号の差が負にな
ったことを検出してアンダーフロー信号を発生するアン
ダーフロー検出手段と、前記第1の減算器の差出力の値
だけ入力データ(浮動小数点表示された2数の仮数部デ
ータに対応する)の全ビットを一方向にシフトして出力
するデータシフト手段と、前記アンダーフロー検出手段
に入力される各信号と同様の信号から制御入力の差がデ
ータシフト手段でシフトできる限界を越えたことを検出
するオバーシフト信号を発生するオーバーシフト検出手
段とを具備したことを特徴とする差動バレルシフタであ
る。
[Structure of the Invention] (Means and Effects for Solving the Problems) The present invention calculates the difference between the lower bits of two input control signals (corresponding to two number indicator data expressed in floating point numbers). a first subtracter that calculates the difference between the remaining upper bits of the control signal and generates a borrow signal; a second subtracter that calculates the difference between the remaining upper bits of the control signal and generates the difference and a borrow signal; underflow detection means for detecting that the difference between the control signals has become negative from the borrow signals generated by the first and second subtracters and the difference output of the second subtracter and generating an underflow signal; , a data shifting means for shifting all bits of the input data (corresponding to the mantissa data of two floating-point numbers) in one direction by the value of the difference output of the first subtracter, and outputting the resultant data; It is characterized by comprising overshift detection means for generating an overshift signal for detecting that the difference in control input exceeds the limit that can be shifted by the data shift means from a signal similar to each signal input to the flow detection means. It is a differential barrel shifter.

即ち本発明は、例えば桁合わせを行なう2数のうちの指
数部についていずれが大きいか、その差の値がデータシ
フトの限界をこえたか否か、これらの事項が検出できれ
ば、仮数部の上位ビットと下位ビットを分けて計算(引
き算)できることにより、上記従来の問題点を除去した
ものである。
That is, the present invention can detect, for example, which of the two numbers to be digit-aligned has a larger exponent part, and whether or not the value of the difference exceeds the data shift limit. By being able to calculate (subtract) the lower bits separately, the above-mentioned conventional problems are eliminated.

(実施例) 第1図は、本発明の一実施例である。ここで10と11
とは減算器、12はバレルシフタ、13はアンダーフロ
ー検出回路、14はオーバーシフト検出回路である。こ
の回路は一つのデー゛り入力(桁合わせする一方の数の
仮数部)(Lビット)pと二つの制御入力(桁合わせす
る数AとBの指数部)(Nビット)a、bと、一つのデ
ータ出力(シフト後の仮数部)(Lビット)qと二つの
ステータス信号出力(アンダーフロー、オーバーシフト
)u+  vとを有している。いま、二つの制御入力の
一方をa1他方をbとする。減算器10には、aの下位
にビットatとbの下位にビットb1とが入力され。差
信号 dl謹al−bl        [6]と桁借り信号
(Borrow 1 ) とが出力される。減算器10の出力d1は、シフトが行
なわれる方の仮数部pのバレルシフタ12にシフト量と
して供給され、バレルシフタ12はこれを受けて、入力
データpをd1ビットだけ右シフト(算術シフト)した
出力データqを生成する。ここで、KとLとは第[5]
式の関係を満たすものとする。
(Example) FIG. 1 shows an example of the present invention. here 10 and 11
12 is a barrel shifter, 13 is an underflow detection circuit, and 14 is an overshift detection circuit. This circuit has one data input (the mantissa part of one number whose digits are to be matched) (L bits) p, and two control inputs (the exponent parts of the numbers A and B whose digits are to be matched) (N bits) a, b, and , one data output (mantissa after shift) (L bit) q, and two status signal outputs (underflow, overshift) u+v. Now, assume that one of the two control inputs is a1 and the other is b. The subtracter 10 receives the bit at at the lower end of a and the bit b1 at the lower end of b. A difference signal dl-bl-bl [6] and a borrow signal (Borrow 1 ) are output. The output d1 of the subtracter 10 is supplied as a shift amount to the barrel shifter 12 of the mantissa part p to be shifted, and the barrel shifter 12 receives this and outputs the input data p shifted to the right by d1 bits (arithmetic shift). Generate data q. Here, K and L are the [5]
It is assumed that the relationship of Eq.

一方、減算器11には、aの上位N−にビットa とb
の上位N−にビットb2とが入力され、差信号 a 2 = a 2− b 2       [g]と
、桁借り信号 とが出力される。上記d  、c  と減算器10の桁
借り信号c1とはアンダーフロー検出回路13に入力さ
れ、アンダーフロー信号(2数間の差が負になったから
qは正しくないという検出信号)Uが生成される。また
、この入力信号C、C。
On the other hand, the subtracter 11 has bits a and b in the upper N- of a.
The bit b2 is inputted to the upper N- of , and a difference signal a 2 = a 2 - b 2 [g] and a borrow signal are output. The above d, c and the borrow signal c1 of the subtracter 10 are input to an underflow detection circuit 13, and an underflow signal U (a detection signal indicating that q is incorrect because the difference between the two numbers has become negative) is generated. Ru. In addition, these input signals C, C.

d2はオーバーシフト検出回路14にも入力され、オー
バーシフト信号(バレルシフタ内でシフト可能な範囲を
こえたか否かの検出信号)■が生成される。バレルシフ
タ出力qはUとVの値に応じて、正しい時と正しくない
場合があり、この後者の場合は外部に知らせる必要があ
る。
d2 is also input to the overshift detection circuit 14, and an overshift signal (a detection signal indicating whether or not the shiftable range within the barrel shifter has been exceeded) is generated. The barrel shifter output q may be correct or incorrect depending on the values of U and V, and in this latter case it is necessary to notify the outside.

上記Uの生成は次のようにして行う。d2を形成する各
ビットをD   (MSB)、DN、。
The above U is generated as follows. Each bit forming d2 is D (MSB), DN,.

D  、・・・、D   、D  (LSB)で表すく
第N−3K+I      K 32図のD   −D  とは異なる)と、N−I  
  K になる。
D , ..., D , D (different from D - D in Figure 32) and N-I
It becomes K.

オーバーシフト信号Vは次式によって生成される。The overshift signal V is generated by the following equation.

[D   +D   +D ”’=c2     N−I    N−2N−3+D
   +(D  −C)]    ・・・[11]K+
I     K    ! 第[10]式、第[111式において「+」は論理和、
「・」は論理積を表す。
[D +D +D ''=c2 N-I N-2N-3+D
+(D −C)] ...[11]K+
IK! In formula [10] and formula [111], "+" is a logical sum,
"・" represents logical product.

N−8,L−32のときの構成要素10.11と13.
14の具体例を第2図ないしTs6図に示す。第2図は
第1図における第1の減算器10の具体例である。第3
図は同図における第2の減算器11の具体例である。第
、2図、第3図の回路は、それぞれ1ビツト減算器20
〜24と25〜27とで構成されている。前記1ビツト
減算器の例を°第4図に示す。この論理式は次のようで
ある。
Components 10.11 and 13. for N-8 and L-32.
14 specific examples are shown in FIG. 2 to Ts6. FIG. 2 shows a specific example of the first subtracter 10 in FIG. Third
The figure shows a specific example of the second subtracter 11 in the same figure. The circuits of FIGS. 2 and 3 each have a 1-bit subtracter 20.
~24 and 25~27. An example of the 1-bit subtracter is shown in FIG. This logical formula is as follows.

D ■A i■BIO+C,−[121C−(A  (
E)B  )−C+A  @B0   11     
ill ・・・[13] この式の真理値表を第7図に示す。ここでeはエクスク
ル−シブオア、0はエクスクル−シブノアである。
D ■A i■BIO+C, -[121C-(A (
E)B)-C+A @B0 11
ill...[13] The truth table of this equation is shown in FIG. Here, e is exclusive or, and 0 is exclusive nor.

第5図は第1図におけるアンダーフロー検出回路13、
第6図はオーバーシフト検出回路14の具体例(N−8
,L−32)である。第5図において上記ビットの桁借
り信号Borrov2が“1”(減算結果が負の時)の
時は、無条件でアンダーフロー検出信号Uはal”で、
アクティブ(有効)となり、外部にデータqが正しくな
い旨知らせる。
FIG. 5 shows the underflow detection circuit 13 in FIG.
FIG. 6 shows a specific example of the overshift detection circuit 14 (N-8
, L-32). In FIG. 5, when the borrow signal Borrov2 of the above bit is "1" (when the subtraction result is negative), the underflow detection signal U is unconditionally "al",
It becomes active (valid) and notifies the outside that data q is incorrect.

また下位ビットの桁借り信号Borrovlが1m(減
算結果が負の時)の時は、D5〜D7が“0#の時はU
はアクティブであるが、それ以外の時は問題ない。また
第6図においてBorrov2が“0”の時、オーバー
シフトの可能性がある(■がアクティブ)。D  、D
  ノアゲート51の出のうちいずれかが“1°であれ
ば、オーバーシフトの可能性がある。D5が“ビでもB
orrowlが“1″だと検出条件には適合しない。
Furthermore, when the borrow signal Borrovl of the lower bit is 1m (when the subtraction result is negative), when D5 to D7 are “0#”, U
is active, but otherwise there is no problem. Furthermore, in FIG. 6, when Borrov2 is "0", there is a possibility of overshifting (■ is active). D, D
If any of the outputs of the Noah gate 51 is “1°, there is a possibility of overshifting.
If orrowl is "1", the detection condition is not met.

前の例では仮数部のビット数りと、バレルシフタ12の
制御入力のビット数にとの間に第[5]式%式% が成立していた。実際の応用では、 K > log 2 L         ・・・[1
4]の場合も考えられる。この場合の実施例を第8図に
示す。
In the previous example, the formula [5] % was established between the number of bits of the mantissa and the number of bits of the control input to the barrel shifter 12. In actual applications, K > log 2 L ... [1
4] is also possible. An example in this case is shown in FIG.

第8図において、60.61は減算器、62はバレルシ
フタ、63はアンダーフロー検出回路で、それぞれ第1
図の10.11,12.13と同じものである。ただし
、バレルシフタ62の入出力信号のビット幅りは L≦2K          ・・・[15]であって
もかまわない。つまりバレルシフタ62のビット数と減
算器60のビット数の対応がとれておらず、例えばバレ
ルシフタのビット数が小の時である。
In FIG. 8, 60.61 is a subtracter, 62 is a barrel shifter, and 63 is an underflow detection circuit.
These are the same as 10.11 and 12.13 in the figure. However, the bit width of the input/output signal of the barrel shifter 62 may be L≦2K...[15]. In other words, the number of bits of the barrel shifter 62 and the number of bits of the subtracter 60 do not correspond, for example, when the number of bits of the barrel shifter is small.

第8図においては、第1図のオーバーシフト検出回路1
4に相当する回路64にC1,C2゜d だけでなし減
算器60の差出力d1の一部または全部のビットd  
が入力され、これも検出条件にされている。
In FIG. 8, the overshift detection circuit 1 of FIG.
In addition to C1 and C2゜d in the circuit 64 corresponding to 4, some or all bits d of the difference output d1 of the subtractor 60
is input, and this is also set as a detection condition.

第9図はオーバーシフト検出回路64の実施例である。FIG. 9 shows an embodiment of the overshift detection circuit 64.

この図で、70はデコーダ、71〜73はインバータ、
74〜76はNANDゲート、77は第1図のオーバー
シフト検出回路14と同機能の論理式[11]を満足す
る論理回路である。デコーダ70は、減算器60の出力
がL−1(Lは入力データpのビット幅)を超えたこと
をdlの一廊または全部のビットd  から検出する。
In this figure, 70 is a decoder, 71 to 73 are inverters,
74 to 76 are NAND gates, and 77 is a logic circuit that has the same function as the overshift detection circuit 14 of FIG. 1 and satisfies the logical formula [11]. The decoder 70 detects from one or all bits d of dl that the output of the subtracter 60 exceeds L-1 (L is the bit width of the input data p).

いま、Lをにビットの2進数で表現し、その各ビットを
L   (MSB)、  L   、 ・、  L  
、 L。
Now, L is expressed as a binary number of bits, and each bit is L (MSB), L , ・, L
, L.

K−I        K−21 (L S B)で表す。diの各ビットも同様にD  
 (MSB)、D   、・・・、D  、DK−I 
       K−210 (L S B)で表すと、デコーダ70の出力りは次の
漸化 式によって表現される。
Represented by K-I K-21 (LSB). Similarly, each bit of di is D
(MSB), D, ..., D, DK-I
When expressed as K-210 (LSB), the output of the decoder 70 is expressed by the following recurrence formula.

h  −D  −L  +L        ・・・[
16]hj −(D、  ・h、  >  ΦL。
h −D −L +L ...[
16]hj −(D, ・h, > ΦL.

J   J−I    J + (D、+h、  )−L、   ・・・[17]J
   J−I    J ただしj−1,2,・・・ h翠hK−1・・・[18] 第10図にL−25−11001(BIN)のときの例
を示す。これを設計するには、まず第[16]式により
り。を計算し、第[17]式にj−1を代入して、D 
とh の論理式(A N D、  ・かOR1+O か)を決める。同様にしてj−2,3,4と順々に論理
式を決定すると、第10図の回路が得られる。同図で、
80.81はORゲート、82゜83はANDゲートで
ある。この回路を多大カデートをもちいて構成すれば、
第11図のORゲート90とANDゲート91°との組
合せが得られる。
J J-I J + (D, +h, )-L, ... [17] J
J-I J However, j-1, 2,... hgreen hK-1... [18] Figure 10 shows an example when L-25-11001 (BIN). To design this, first use equation [16]. Calculate and substitute j-1 into equation [17] to get D
Determine the logical formula for and h (A N D, ・or OR1+O). Similarly, by sequentially determining the logical expressions for j-2, 3, and 4, the circuit shown in FIG. 10 is obtained. In the same figure,
80.81 is an OR gate, and 82.83 is an AND gate. If this circuit is configured using a large number of cadences,
The combination of OR gate 90 and AND gate 91° of FIG. 11 is obtained.

第[181〜[18]式で得られるデコーダ回路では、
Lの最下位ビット(LSB)から0がつづく部分に相当
するdlのビットがdon’  t  careつまり
“1”でも“0°でも可になる。L−24=11000
(B+N)のときのデコーダ回路の例を第12図に、こ
れを簡単化した回路を第13図に示す。この図のように
d  としてはdlの一部を入力すれば良い場合もある
し、第10図、第11図の例のようにd   −dlで
なければなら■ ない場合もある。第12図ないし第13図において、1
00,101はORゲート、102゜103.110は
ANDゲートである。
In the decoder circuit obtained from formulas [181 to [18],
The bit of dl corresponding to the part where 0 continues from the least significant bit (LSB) of L does not care, that is, it can be set to "1" or "0°. L-24 = 11000
FIG. 12 shows an example of a decoder circuit for (B+N), and FIG. 13 shows a simplified circuit. In some cases, as shown in this figure, it is sufficient to input a part of dl as d, and in other cases, it is necessary to input d - dl as in the examples of FIGS. 10 and 11. In Figures 12 and 13, 1
00, 101 are OR gates, and 102°, 103, and 110 are AND gates.

上記りを用いて、オーバーシフト検出回路(第8図64
)の出力V′は v’ mc   (D   +D   +・・・+DK
+12    N−I   N−2 + (D  ・c)+[h・(D  + o 1)月K
I        K ・・・[19] のように表現できる。
Using the above, the overshift detection circuit (Fig. 8 64)
) output V' is v' mc (D +D +...+DK
+12 N-I N-2 + (D ・c) + [h・(D + o 1) Month K
I K ...[19] It can be expressed as follows.

第14図は、N−8,L−24,に−5の場合のオーバ
ーシフト検出回路例である。図の120〜122はイン
バータ、123〜124はNANDゲート、125は複
合ゲートAND−NOR(125aがAND、125b
がNOR部分)、126〜128はNORゲートである
FIG. 14 shows an example of an overshift detection circuit in the case of N-8, L-24, and -5. In the figure, 120 to 122 are inverters, 123 to 124 are NAND gates, and 125 is a composite gate AND-NOR (125a is AND, 125b
is the NOR part), and 126 to 128 are NOR gates.

本発明の作動バレルシフタを使用して浮動小数点データ
の桁合せを行う場合、前の二つの例では外部回路によっ
て前記バレルシフタの出力を用いるのか、シフト前の入
力をそのまま用いるのかを選択しなければならない。
When using the operating barrel shifter of the present invention to align floating point data, in the previous two examples, an external circuit must select whether to use the output of the barrel shifter or to use the input before shifting as is. .

第15図は、前記アンダーフロー信号Uが有効になった
ときには、バレルシフタの出力qのかわりにその入力p
を出力することにより、桁合せ動作のときの外部回路で
は常にこの回路の出力を用いることができるようにした
例である。135がそのためのセレクタであるが、その
出力「は入力pをそのまま得た場合データシフトが行な
われていない。第15図の130,131は減算器、1
32はバレルシフタ、133はアンダーフロー検出回路
、134はオーバーシフト検出回路で、第8図に示した
60〜64と同じ動作をする。
FIG. 15 shows that when the underflow signal U becomes valid, the input p instead of the output q of the barrel shifter is
This is an example in which the output of this circuit can always be used in the external circuit during the digit alignment operation by outputting . Reference numeral 135 is a selector for this purpose, but its output `` is not subjected to data shifting when the input p is obtained as is. 130 and 131 in FIG. 15 are subtracters;
32 is a barrel shifter, 133 is an underflow detection circuit, and 134 is an overshift detection circuit, which operate in the same manner as 60 to 64 shown in FIG.

135は出力を切換えるためのセレクタである。135 is a selector for switching the output.

上記セレクタの動作を表す論理式は次の通りである。The logical expression representing the operation of the above selector is as follows.

r ■p ・ u+q  ・ U         ・
・・[20]上式でp−uはpの各ビットとUとの、q
”uはqの各ビットとUとの論理積をとることを表わし
、論理和はp−uとq”uとの対応するビットどうしで
実行されることを意味する。セレクタ135の例を第1
6図に示す。この図で140.141はインバータ、1
42は第17図に示す2入力1出力(QかPを選ぶ)の
セレクタである。第17図は第16図の単位回路142
の例である。図の150ないし152はNANDゲート
である。第16図でP   −P  、Q   −Q 
 、R,1〜L−1OL−10 Roはそれぞれ仮数部データル1シフタ出力q1セレク
タ出力rを構成する各ビットを表す。
r ■p ・ u+q ・ U ・
... [20] In the above formula, p-u is the q of each bit of p and U
``u'' represents the logical product of each bit of q and U, and means that the logical sum is performed between the corresponding bits of pu and q''u. The first example of the selector 135 is
It is shown in Figure 6. In this figure, 140.141 is the inverter, 1
42 is a 2-input, 1-output (selects Q or P) selector shown in FIG. FIG. 17 shows the unit circuit 142 of FIG.
This is an example. 150 to 152 in the figure are NAND gates. In Figure 16, P -P, Q -Q
, R,1 to L-1OL-10 Ro represent each bit constituting the mantissa data 1 shifter output q1 selector output r.

オーバーシフト信号Vが有効になったとき、シフト量d
lは正しい値を示さないため、バレルシフタの出力qの
値は利用価値がない。
When the overshift signal V becomes valid, the shift amount d
Since l does not indicate a correct value, the value of the output q of the barrel shifter is of no use.

第18図は、オーバーシフトが生じたときに出力データ
の全ビットが“0“になる本発明の差動バレルシフタの
例である。シフタ出力が全部“0”になることはデータ
が全部シフトされつくしたと考えてもよい。第18図の
160.161は減算器、162はバレルシフタ、16
3はアンダーフロー検出回路、164はオーバーシフト
検出回路、165はセレクタで、それぞれは第15図に
示した例の130〜135と同じ動作をする。166は
ゼロ出力回路である。
FIG. 18 is an example of the differential barrel shifter of the present invention in which all bits of output data become "0" when overshift occurs. If the shifter outputs are all "0", it can be considered that all the data has been shifted. 160 and 161 in FIG. 18 are subtracters, 162 are barrel shifters, and 16
3 is an underflow detection circuit, 164 is an overshift detection circuit, and 165 is a selector, each of which operates in the same way as 130 to 135 in the example shown in FIG. 166 is a zero output circuit.

ゼロ出力回路166の動作は、次の論理式で表される。The operation of the zero output circuit 166 is expressed by the following logical formula.

W■r”v          ・・・[21]上式に
おける論理積「・」は、第[20]式と同じ意味を持つ
。ゼロ出力回路の例を第19図に示す。
W■r"v...[21] The logical product "." in the above equation has the same meaning as in equation [20]. An example of a zero output circuit is shown in FIG.

同図で、170,171はインバータ、172はNAN
Dゲートである。またW   −W  はWの各ビット
を表す。
In the same figure, 170 and 171 are inverters, and 172 is NAN.
This is the D gate. Further, W −W represents each bit of W.

オーバーシフトが発生して、シフタ出力qが利用不可に
なったとき、前の例では零を出力していた。オーバーシ
フト状態では零が出力データとして最も利用価値が高い
と思われるが、零以外のデータが必要な場合もあり得る
。第20図は、オーバー・シフトが発生したときに、外
部から入力される任意のデータφを出力する本発明の差
動バレルシフタである。例えば第18図のゼロ出力回路
166をセレクタ186に代えて、オーバーシフトした
ときには、出力W′にデータφを出力する。
When an overshift occurs and shifter output q becomes unavailable, it outputs zero in the previous example. In the overshift state, zero is considered to be the most useful output data, but there may be cases where data other than zero is required. FIG. 20 shows a differential barrel shifter of the present invention that outputs arbitrary data φ input from the outside when an overshift occurs. For example, when the zero output circuit 166 in FIG. 18 is replaced with the selector 186 and overshift is performed, data φ is output to the output W'.

第20図の180.181は減算器、182はバレルシ
フタ、183はアンダーフロー検出回路、184はオー
バーシフト検出回路、185はバレルシフタの出力qと
入力データpとをアンダーフロー信号Uに応じて切換え
るための第1のセレクタであって、それぞれ第18図の
各部160〜165と同じ動作をする。この例では第1
8図のゼロ回路166のかわりに第2のセレクタ186
か接続されていて、出力信号W′をrかφかのどちらか
に選択している。
In FIG. 20, 180 and 181 are subtracters, 182 is a barrel shifter, 183 is an underflow detection circuit, 184 is an overshift detection circuit, and 185 is for switching the output q of the barrel shifter and the input data p according to the underflow signal U. The first selectors of FIG. In this example, the first
A second selector 186 replaces the zero circuit 166 in FIG.
is connected to select the output signal W' as either r or φ.

第2のセレクタ186の動作は次の論理式で表される。The operation of the second selector 186 is expressed by the following logical expression.

W′ −「 ・ V′ +φ ・ V′    ・・・
[22]上式の論理積「・」と論理和「+」の意味は、
第[20]式のそれと同じである。第2のセレクタ18
6には第1のセレクタ185と同じもの、例えば第16
図、第17図に示すものを使うことができる。
W' − "・V' +φ ・V' ・・・
[22] The meaning of the logical product “・” and the logical sum “+” in the above formula is
This is the same as that of equation [20]. Second selector 18
6 is the same as the first selector 185, for example, the 16th selector
17 can be used.

外部回路で、桁合せ終了後のデータを演算する場合、指
数部には、桁合せを行った2数の指数部のうちち大きい
ものだけが使用される。今まで示した例では、アンダー
フロー信号を用いて、外部回路で指数部の選択を行う必
要がある。
When an external circuit calculates the data after the digit alignment is completed, only the larger exponent part of the two numbers whose digits have been aligned is used as the exponent part. In the examples shown so far, it is necessary to select the exponent part using an external circuit using an underflow signal.

第21図は、上記の指数部選択機能を内蔵した本発明の
差動バレルシフタである。この第21図で190.19
1は減算器、192はバレルシフタ、193はアンダー
フロー検出回路、194はオーバーシフト検出回路、1
95はアンダーフロー処理のための第1のセレクタ、1
96はオーバーシフト処理のためのゼロ出力回路で、そ
れぞれは第18図の各部160〜166と同じ動作をす
る。197は制御信号a、bのどちらか一方を選択して
出力する第2のセレクタである。例えばアンダーフロー
した時はb (B)を出し、そうでない時はa (A)
を出す。
FIG. 21 shows a differential barrel shifter of the present invention incorporating the above exponent selection function. In this figure 21 it is 190.19
1 is a subtracter, 192 is a barrel shifter, 193 is an underflow detection circuit, 194 is an overshift detection circuit, 1
95 is a first selector for underflow processing, 1
96 is a zero output circuit for overshift processing, each of which operates in the same way as each section 160 to 166 in FIG. 18. 197 is a second selector that selects and outputs either control signal a or b. For example, if there is an underflow, issue b (B), otherwise, issue a (A).
issue.

前記第2のセレクタ197は、次の論理式で表される動
作を行う。
The second selector 197 performs the operation expressed by the following logical formula.

zswa * u+b a u     ・・423]
ここで2は前記セレクタ197の出力である。上式にお
いても論理積「・」と論理和「+」記号の意味は第[2
0]式におけるそれと等しい。このセレクタも第17図
に示す単位回路を用いて、第16図に示すように構成で
きる。ただし、使用する単位回路142の個数はN個で
よい。
zswa * u+b a u...423]
Here, 2 is the output of the selector 197. In the above formula, the meaning of the logical product “・” and the logical sum “+” symbol is the [2nd
0] is equivalent to that in Eq. This selector can also be configured as shown in FIG. 16 using the unit circuit shown in FIG. 17. However, the number of unit circuits 142 used may be N.

本発明の差動バレルシフタを個別部品として使用する場
合、外部からオーバーシフトとなるdlの値すなわち仮
数部のビット数りを指定できるようにしておくと便利で
ある。第22図は、これが行えるようにした例である。
When using the differential barrel shifter of the present invention as an individual component, it is convenient to be able to externally specify the value of dl to be overshifted, that is, the number of bits of the mantissa. FIG. 22 shows an example in which this can be done.

第22図の200゜201は減算器、202はバレルシ
フタ、203はアンダーフロー検出回路で、夫々第21
図の190〜193と同じ動作をする。ただしバレルシ
フタ202の入出力ビット数は、仮数部ビット幅りが可
変になるので、Lではなく2K (≧L)である。20
4はオーバーシフト検出回路である。
In FIG. 22, 200° 201 is a subtracter, 202 is a barrel shifter, and 203 is an underflow detection circuit.
The same operations as 190 to 193 in the figure are performed. However, the number of input/output bits of the barrel shifter 202 is not L but 2K (≧L) because the mantissa bit width is variable. 20
4 is an overshift detection circuit.

205はアンダーフロー処理のための第1のセレクタ、
206はオーバーシフト処理のためのゼロ出力回路、2
07は制御信号選択のための第2のセレクタで、それぞ
れ第21図の195〜197と同じ動作をする。ただし
前記第1のセレクタ205とゼロ出力回路206の入出
力ビット数は、バレルシフタ202のそれと等しい。ま
た前記オーバーシフト検出回路204には、前記減算器
200.201の出力C、d  、c  、d  と、
l  1 2 2 シフト限界を決める(これをこえるとシフトのしすぎ)
外部入力Sが供給され、オーバーシフト信号V′が出力
される。つまり外部への警告がなされる。
205 is a first selector for underflow processing;
206 is a zero output circuit for overshift processing, 2
Reference numeral 07 represents a second selector for selecting a control signal, and each operates in the same manner as 195 to 197 in FIG. However, the number of input/output bits of the first selector 205 and the zero output circuit 206 is equal to that of the barrel shifter 202. The overshift detection circuit 204 also includes outputs C, d, c, d of the subtracters 200 and 201,
l 1 2 2 Determine the shift limit (exceeding this will result in overshifting)
An external input S is supplied and an overshift signal V' is output. In other words, a warning is issued to the outside.

前記オーバーシフト検出回路204の例を第23図に示
す。この第23図の210はマグニチュードコンパレー
タ、211〜213はインバータ、214〜216はN
ANDゲート、217は第[11]式を満たす第1図の
オーバーシフト検出回路14と同じ回路であり、Sはビ
ット数入力である。
An example of the overshift detection circuit 204 is shown in FIG. 210 in FIG. 23 is a magnitude comparator, 211 to 213 are inverters, and 214 to 216 are N
The AND gate 217 is the same circuit as the overshift detection circuit 14 of FIG. 1 that satisfies the formula [11], and S is the bit number input.

いま、ビット数入力Sは 5−L−1・・・[24] であるとする。このときマグニチュードコンパレータの
出力h′は、 になる。Sはにビットの2進数を用いて、S   (M
SB)、S   、・・・、5SK−I       
 K−21’  0(L S B)のように表すことが
できる。これを用いて、h′を生成する論理式は a、−D−OS、、  j  −0,1,・=、  K
−1・・42B]Jココ とおくと + aEl  。
Assume now that the bit number input S is 5-L-1...[24]. At this time, the output h' of the magnitude comparator becomes. S is expressed as S (M
SB), S,..., 5SK-I
It can be expressed as K-21' 0 (LS B). Using this, the logical formula for generating h' is a, -D-OS,, j -0,1,...=, K
-1...42B] J here + aEl.

°°°+αに−1 α   赤 D “K−2°DK−3。-1 to °°°+α α Red D “K-2°DK-3.

・  α °“K−2K−3 ・S。・α °“K-2K-3 ・S.

S     +・・・ ・・・[27〕 になる。入力Sで指定できる仮数部のビット幅りは に 1≦L≦2 い°0≦S≦2に−1)  ・[28]で
ある。上記h′を用いて、回路全体の出力V′の論理式
は次のように表される。
S +... ...[27] becomes. The bit width of the mantissa that can be specified by the input S is 1≦L≦2 and 0≦S≦2−1) [28]. Using the above h', the logical formula for the output V' of the entire circuit is expressed as follows.

V  −C・ (D   +D   +・・・2   
 N−I   N−2 +D      +(D    や C)K+l   
 K   1 +[h′ ・ (DK+C1)]) ・・・[29] 第24図に5ビツトのマグニチュードコンパレータ21
0の例を示す。第24図で、220〜224はインバー
タ、225〜234はNANDゲート、235はNOR
ゲート、236〜239は複合ゲートの0R−NAND
 (236a 〜239aがOR部、236b〜239
bがNAND部分片ある。
V −C・(D +D +...2
N-I N-2 +D + (D or C)K+l
K 1 + [h' ・(DK+C1)]) ... [29] In Fig. 24, a 5-bit magnitude comparator 21 is shown.
An example of 0 is shown. In Fig. 24, 220 to 224 are inverters, 225 to 234 are NAND gates, and 235 is a NOR gate.
Gates 236-239 are composite gates 0R-NAND
(236a to 239a are OR parts, 236b to 239
b is a NAND partial piece.

第25図にN−8,に−5,1≦L≦32(0≦S≦3
1)のオーバーシフト検出回路例を示す。
Figure 25 shows N-8, -5, 1≦L≦32 (0≦S≦3
An example of the overshift detection circuit of 1) is shown below.

この図の240は第24図に示した前記5ビツト・マグ
ニチュードコンパレータ、241〜243はインバータ
、244〜246はNORゲート、247〜249はN
ANDゲートである。
In this figure, 240 is the 5-bit magnitude comparator shown in FIG. 24, 241 to 243 are inverters, 244 to 246 are NOR gates, and 247 to 249 are NOR gates.
It is an AND gate.

浮動小数点データの桁合せには、本発明の差動バレルシ
フタが2個必要である。前述の例では、一方のシフタで
は、もう一方のシフタと制御入力の接続を逆にする必要
がある。すなわち、データAについてはB をa%AE
をbとして入力し、データBについてはA をasBB
をbとして入力するのである。第26図は、制御入力の
減算を行なう順序をa−bとb−aとで切換えることの
できる本発明の差動バレルシフタである。第26図の2
50〜251は減算器で、減算方向の切換入力tが供給
可能である。252はバレルシフタ、253はアンダー
フロー検出回路、254はオーバーシフト検出回路、2
55はアンダーフロー処理のための第1のセレクタ、2
56はオーバーシフト処理用のゼロ出力回路、257は
制御入力選択用の第2のセレクタで、それそぞれは第2
2図の各部202〜207と同じ動作をする。
Two differential barrel shifters of the present invention are required for digit alignment of floating point data. In the above example, one shifter requires the control input connections to be reversed from the other shifter. That is, for data A, set B to a%AE
input as b, and for data B, input A asBB
is input as b. FIG. 26 shows a differential barrel shifter of the present invention in which the order of subtraction of control inputs can be switched between a-b and ba. Figure 26-2
50 to 251 are subtracters to which a switching input t in the direction of subtraction can be supplied. 252 is a barrel shifter, 253 is an underflow detection circuit, 254 is an overshift detection circuit, 2
55 is a first selector for underflow processing, 2
56 is a zero output circuit for overshift processing, 257 is a second selector for control input selection;
It operates in the same way as each section 202 to 207 in FIG.

前記第1の減算器250の出力d1は切換入力tによっ
て のように決定される。前記第2の減算器251において
は である。
The output d1 of the first subtractor 250 is determined by the switching input t as follows. In the second subtractor 251, the following is true.

第27図、第28図に指数部ビット数N−8、シフタ制
御入力ビツト数に−5の場合の減算器の例をしめす。こ
れら図の260〜267は減算方向切換入力付きの1ビ
ツト減算器である。
FIGS. 27 and 28 show examples of the subtracter when the number of exponent bits is N-8 and the number of shifter control input bits is -5. 260 to 267 in these figures are 1-bit subtracters with a subtraction direction switching input.

第29図に上記減算方向切換入力付き1ビツト減算器の
例を示す。この図の270はインバータ、271〜27
5はNANDゲート、276〜278は謹白ゲート0R
−NAND (276a 〜278aがOR,276b
 〜278bがNAND部分)である。
FIG. 29 shows an example of the above-mentioned 1-bit subtracter with a subtraction direction switching input. 270 in this figure is an inverter, 271 to 27
5 is a NAND gate, 276 to 278 are honorable gates 0R
-NAND (276a to 278a are OR, 276b
~278b is the NAND part).

上記減算器の論理式は次式で表される。The logical formula of the above subtracter is expressed by the following formula.

D−A1■B1■C1・・・〔32] C−(AlOBl)  ・C1 ・・・[33] この回路の真理値表を第30図に示す。D-A1■B1■C1...[32] C-(AlOBl)・C1 ...[33] The truth table for this circuit is shown in FIG.

本発明によれば、差動バレルシフタ2個だけで、浮動小
数点データの桁合せが行える。ALUとの接続方法を第
31図に示す。この図の280〜281は本発明の各差
動バレルシフタで、第21図に例を示したものである。
According to the present invention, digit alignment of floating point data can be performed using only two differential barrel shifters. FIG. 31 shows the connection method with the ALU. 280 to 281 in this figure are differential barrel shifters of the present invention, an example of which is shown in FIG. 21.

282はALUである。図示の如く各ブロック280〜
282間の領域283の配線が単純で、互いの配線の交
差が極めて少ない。またその機構成要素である減算器に
は第2図ないし第3図に示したような桁借り信号伝搬型
(ボロー・リップル・タイプ)の簡単なものが使用でき
る。第1図においてバレルシフタ12を制御する信号は
、減算器10の出力であるが、これは第0桁から第に一
1桁へ向かってDo。
282 is an ALU. As shown in the diagram, each block 280~
The wiring in the region 283 between the wirings 282 and 282 is simple, and there are extremely few crossings between the wirings. Further, as a subtracter which is a component of the machine, a simple type of borrow signal propagation type (borrow ripple type) as shown in FIGS. 2 and 3 can be used. In FIG. 1, the signal controlling the barrel shifter 12 is the output of the subtracter 10, which is Do from the 0th digit to the 11th digit.

D 、・・・、D  の順序で決定される。バレルシl
     K−1 フタの各シフト段をこの順序で入力から出力へと並べて
おけば、制御信号の生成時間とバレルシフタの遅延時間
とを相殺することが可能であり、このことは従来技術に
おいても言える。ところが、従来の構成(第32図)で
は、第に桁〜第N−1桁の信号が、第に一1桁の信号D
  より遅れてに−1 生成される。前述のアンダーフローおよびオーバーシフ
トの検出にはこれらの桁の信号が必要なため、その処理
を行うのにシフト完了後なおに−N−1桁の信号成牛を
待つことになる。そこで従来では減算器にCLAタイプ
を用いるなどして高速化を図っていた。本発明の方法で
は、信号り。とDK、D  とD  の順にバレルシフ
タの制御信l     K+1 号と例外処理のための信号とが同時に生成されるため、
従来例のような問題は発生しない。
The order is determined as D , . . . , D . Barrel holder
By arranging the shift stages of the K-1 lid in this order from input to output, it is possible to offset the control signal generation time and the delay time of the barrel shifter, and this also applies to the prior art. However, in the conventional configuration (FIG. 32), the signals from the 1st digit to the N-1st digit are replaced by the signal D at the 11th digit.
−1 is generated later. Since signals of these digits are necessary for detecting the underflow and overshift described above, it is necessary to wait for the signal of -N-1 digits to be completed after the shift is completed in order to perform the processing. Therefore, in the past, attempts were made to increase the speed by using a CLA type subtracter. In the method of the invention, the signal is Since the control signal l K+1 of the barrel shifter and the signal for exception handling are generated simultaneously in the order of D and D, and D and D,
Problems like the conventional example do not occur.

なお、本発明は実施例のみに限られず種々の応用が可能
である。例えば本発明の用途は加、減算時の桁合せのみ
に限られることはない。また本発明の構成は、第1の実
施例と第2〜第8の実施例の要部とをそれぞれ組み合わ
せたものとすることができる。
Note that the present invention is not limited to the embodiments, and can be applied in various ways. For example, the application of the present invention is not limited to digit alignment during addition and subtraction. Further, the configuration of the present invention can be a combination of the first embodiment and the main parts of the second to eighth embodiments.

[発明の効果] 以上説明した如く本発明によれば、構成が簡単かつ桁合
せ動作が高速で、集積回路化に適した差動バレルシフタ
が提供できるものである。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to provide a differential barrel shifter that has a simple configuration, a high-speed digit alignment operation, and is suitable for integration into an integrated circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の第1実施例の構成図、第2図ないし第
6図は同構成の一部回路図、第7図はその動作を示す図
表、第8図は本発明の第2実施例の構成図、第9図ない
し第14図は同構成の一部回路図、第15図は本発明の
第3実施例の構成図、第16図、第17図は同構成の一
部回路図、第18図は本発明の第4実施例の構成図、第
19図は同構成の一部回路図、第20図は本発明の第5
実施例の構成図、第21図は本発明の第6実施例の“構
成図、第22図は本発明の第7実施例の構成図、第23
図ないし第25図は同構成の一部回路図、第26図は本
発明の第8実施例の構成図、第27図ないし第29図は
同構成の一部回路図、第30図はその回路の動作を示す
図表、第31図は上記実施例を用いて浮動小数点データ
の桁合せを行なうときの全体的構成図、第32図は従来
装置の構成図である。 10.11,60,61,130,131゜160.1
61,180,181,190゜191.200,20
1,250.251・・・減算器、12.62,132
,162,182゜192.202,252・・・バレ
ルシフタ、13゜63.133.  163,183,
193゜203.253・・・アンダーフロー検出回路
、14゜64.134,164,184,194,25
4・・・オーバーシフト検出回路、135,165゜1
85.186,195,197,205゜207.25
5,257・・・セレクタ、166゜196.206.
256・・・ゼロ出力回路、280゜281・・・差動
バレルシフタ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 一方の仮数部 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第10図 第 図 第12図 ver 第14図 第16図 第23図 第24rg 第25図 第27図 第29図 例えば260 第30図
FIG. 1 is a configuration diagram of the first embodiment of the present invention, FIGS. 2 to 6 are partial circuit diagrams of the same configuration, FIG. 7 is a diagram showing its operation, and FIG. 8 is a diagram of the second embodiment of the present invention. The configuration diagram of the embodiment, FIGS. 9 to 14 are partial circuit diagrams of the same configuration, FIG. 15 is a configuration diagram of the third embodiment of the present invention, and FIGS. 16 and 17 are part of the same configuration. The circuit diagram, FIG. 18 is a configuration diagram of the fourth embodiment of the present invention, FIG. 19 is a partial circuit diagram of the same configuration, and FIG. 20 is a diagram of the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a configuration diagram of the sixth embodiment of the present invention, FIG. 22 is a configuration diagram of the seventh embodiment of the present invention, and FIG.
Figures 25 to 25 are partial circuit diagrams of the same configuration, Figure 26 is a configuration diagram of the eighth embodiment of the present invention, Figures 27 to 29 are partial circuit diagrams of the same configuration, and Figure 30 is the same configuration. FIG. 31 is a diagram showing the overall configuration when digit alignment of floating point data is performed using the above embodiment, and FIG. 32 is a diagram showing the configuration of a conventional device. 10.11,60,61,130,131゜160.1
61,180,181,190゜191.200,20
1,250.251...Subtractor, 12.62,132
, 162, 182° 192.202, 252...Barrel shifter, 13° 63.133. 163,183,
193゜203.253... Underflow detection circuit, 14゜64.134, 164, 184, 194, 25
4... Overshift detection circuit, 135, 165°1
85.186,195,197,205°207.25
5,257...Selector, 166°196.206.
256...Zero output circuit, 280°281...Differential barrel shifter. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue One mantissa Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. 10 Fig. Fig. 12 ver Fig. 14 Fig. 16 Fig. 23 Fig. 24rg Fig. 25 Fig. 27 Fig. 29 For example, 260 Figure 30

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)入力される二つの制御信号(浮動小数点表示され
た2数の指数部データに対応する)の下位ビットの差を
計算してその差および桁借り信号を発生する第1の減算
器と、前記制御信号の残りの上位ビットの差を計算して
その差および桁借り信号を発生する第2の減算器と、前
記第1および第2の減算器の発生する桁借り信号と前記
第2の減算器の差出力とから制御信号の差が負になった
ことを検出してアンダーフロー信号を発生するアンダー
フロー検出手段と、前記第1の減算器の差出力の値だけ
入力データ(浮動小数点表示された2数の仮数部データ
に対応する)の全ビットを一方向にシフトして出力する
データシフト手段と、前記アンダーフロー検出手段に入
力される各信号と同様の信号から制御入力の差がデータ
シフト手段でシフトできる限界を越えたことを検出する
オーバーシフト信号を発生するオーバーシフト検出手段
とを具備したことを特徴とする差動バレルシフタ。
(1) A first subtracter that calculates the difference between the lower bits of two input control signals (corresponding to exponent data of two numbers displayed in floating point) and generates the difference and a borrow signal; , a second subtracter that calculates a difference between the remaining upper bits of the control signal and generates the difference and a borrow signal; and a borrow signal generated by the first and second subtracters and the second subtracter. an underflow detection means for generating an underflow signal by detecting that the difference between the control signal and the difference output of the first subtractor has become negative; data shifting means for shifting all bits in one direction (corresponding to the mantissa data of two decimal numbers) and outputting the same; A differential barrel shifter comprising: overshift detection means for generating an overshift signal for detecting that the difference exceeds a limit that can be shifted by the data shift means.
(2)前記オーバーシフト検出手段には、アンダーフロ
ー検出手段に入力される信号のほかに前記第1の減算器
の差出力の一部または全部も入力してオーバーシフト検
出を行わせるようにしたことを特徴とする請求項1に記
載の差動バレルシフタ。
(2) In addition to the signal input to the underflow detection means, part or all of the difference output of the first subtracter is also input to the overshift detection means to perform overshift detection. The differential barrel shifter according to claim 1.
(3)前記アンダーフロー信号が有効状態になったとき
には、前記データシフト手段の出力の代りにその入力デ
ータを出力する出力データ切換え手段を具備したことを
特徴とする請求項1に記載の差動バレルシフタ。
(3) The differential differential according to claim 1, further comprising output data switching means for outputting the input data instead of the output of the data shifting means when the underflow signal becomes valid. barrel shifter.
(4)前記オーバーシフト信号が有効状態になったとき
には前記データシフト手段の出力または前記出力データ
切換え手段の出力を全ビットとも0にしてしまうゼロ出
力回路を具備したことを特徴とする請求項1または3に
記載の差動バレルシフタ。
(4) The device further comprises a zero output circuit that sets all bits of the output of the data shift means or the output of the output data switching means to 0 when the overshift signal becomes valid. or the differential barrel shifter described in 3.
(5)前記ゼロ出力回路のかわりにデータセレクタを具
備し、該セレクタを介して前記オーバーシフト信号が有
効状態になったときには、前記入力データとは別の外部
入力信号を出力できる手段を具備したことを特徴とする
請求項1または4に記載の差動バレルシフタ。
(5) A data selector is provided in place of the zero output circuit, and means is provided for outputting an external input signal different from the input data when the overshift signal becomes valid via the selector. The differential barrel shifter according to claim 1 or 4, characterized in that:
(6)前記アンダーフロー信号が有効状態のときには、
前記二つの制御信号のどちらか一方を選択して出力する
制御信号選択手段を具備したことを特徴とする請求項1
に記載の差動バレルシフタ。
(6) When the underflow signal is in a valid state,
Claim 1, further comprising control signal selection means for selecting and outputting one of the two control signals.
Differential barrel shifter as described in .
(7)前記オーバーシフト検出手段には、外部からシフ
ト量の限界を入力するための入力端子を設けてシフト量
の上限設定を可能にしたシフト量上限設定手段を具備し
たことを特徴とする請求項1に記載の差動バレルシフタ
(7) The overshift detection means is provided with a shift amount upper limit setting means that is provided with an input terminal for inputting a shift amount limit from the outside, thereby making it possible to set an upper limit of the shift amount. The differential barrel shifter according to item 1.
(8)前記第1、第2の減算器には、減算される2数の
順序が設定できるものを用いることにより前記二つの制
御入力の役割(被減算数と減算数を相互に入れ換える)
を交換可能にする手段を具備したことを特徴とする請求
項1に記載の差動バレルシフタ。
(8) For the first and second subtracters, the order of the two numbers to be subtracted can be set, so that the two control input functions (switching the number to be subtracted and the number to be subtracted)
2. The differential barrel shifter according to claim 1, further comprising means for making the barrel replaceable.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007329252A (en) * 2006-06-07 2007-12-20 Sharp Corp Method and device for vapor phase epitaxial growth

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