JPH02144623A - 桁落ち防止演算機構 - Google Patents

桁落ち防止演算機構

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JPH02144623A
JPH02144623A JP29780088A JP29780088A JPH02144623A JP H02144623 A JPH02144623 A JP H02144623A JP 29780088 A JP29780088 A JP 29780088A JP 29780088 A JP29780088 A JP 29780088A JP H02144623 A JPH02144623 A JP H02144623A
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JP
Japan
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addition
subtraction
output
input
exponent part
Prior art date
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Pending
Application number
JP29780088A
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English (en)
Inventor
Tamio Nagasaki
長崎 多仁生
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、浮動少数点表現rよる一連の数(り演算を用
いてその結果の正負ゼロ判定等により数値の意味解析を
行う必マがある場合において、浮動少数点表現によって
生ずる桁落ちにより正負ゼロ判定が影響を受けてしまう
問題を排除した計算機構を提供する。
[発明の概要] 本発明は、浮動少数点表現を実数表現に使用した演算に
おいて、近接するオーダの数値同士の加減算を行うとよ
く生じる仮数部有効桁数の桁落ちについて、あらかじめ
有効桁数を指定してお(ことによって意味の無い結果を
判定しゼロに矯正できる機構を与えるものである。
〔従来の技術〕
従来、近接するオーダの数値同士の加減算そのものが発
生しにくくなるように、計算時において演算の順序を換
えるか、仮数部の桁数を増やして対応していた。
〔発明が解決しようとする課題〕
演算順序の並び換えによる近接オーダの数値同士の加減
算回避では、一連の数値演算の開始前に比較などの論理
手続きが必要となり、処理時間の遅延をもたらす、さら
に、積和演算等のパイプライン方式で逐次処理が行える
場合、数値の比較と並び換えの手続きは円滑なバ1ブラ
イン処理の障害となる。特にCAD (計算機支援設計
)システム等のソリッドモデリングの用途において、図
形相互の空間配置関係を解析する際、本出願人が先に提
案している特開昭61−265677号公報に示すよう
に、浮動少数点近似を実数表現に使用した一連の加減乗
除演簀処理結果のゼロ正負判定だけを使用することが多
い。この時、本来ゼロになる結果が仮数部の最下位ピノ
’r付近の誤差が桁落ちによってゼロでない無意味な数
値を持ち、誤った空間配置関係をセ1定する場合がある
。し、かし、従来の方法によって大幅な遅延を回避しつ
つこの問題を解決するのは困難である。
又、仮数部の桁数の増加は、常に本来不必要な桁までの
計算を行ってしまう。更に、桁落ちの発生自体は回避で
きない、 (!’R8を解決するだめの手段) 従来技術による問題点を解決するため、本発明は加減算
演算結果のオーダと入力数値のオーダの比較を行い、桁
落ちによって生じた無意味な数値が演算結果となってい
ないかを判定し、ゼロに矯正する矯正機構を従来の加減
算機構に付加した。
仮数部を1<−X<2あるいはo、s<==−x<iと
している一般的な浮動少数点では、オーダの比較は指数
部を比較することによって可能である。
そこで本発明は、非演算装置及び加減算演算結果値の指
数部を切り出し、これらを用いる矯正機構を、 (al  加減算入力側指数部切り出し装置中1 加減
算入力側1h数部比較装置 (C1遅延装置 +d+  加減算出力側指数部切り出し装置fi++ 
 加減算入出力指数検出装置(「)有効加減算入出力指
数差指定装置tg+  矯正判定装置 (hl  矯正選択装置 fli  従来の加減算処理装置 で構成する。
〔作用〕
第1図は、各装置の作用を図示したものである。
加減算の非演算装置は、それぞれ加減算入力側指数部切
り出し装W+aiに入力され、各々の指数部が取り出さ
れた後、従来の加′lJt算処理装置fi1に入力され
a常の浮動少数点加減算処理がなされる。加減算入力側
指数部切り出し装置(alにむける指数部の取り出しは
、各非演算数値から指数部の複写を取り出すものであり
、加減算入力側指数部切り出し装置(δ)は従来の加減
算処理装置(λ)に対して非演算数値をそのまま送る。
加減算入力側指数部切り出し装置(δ)によって取り出
された各指数部は、加減算入力側指数部比較装置中)に
送られ両者の大きい方が選択される。一方、従来の加減
算処理装置(1)によって浮動少数点加減算処理が行わ
れた演算済み数値は、加減算出力側指数部切り出し装置
+dlに入力され加減算入力側指数部切り出し装置Ta
lと同様に指数部が取り出される。加減算入力側指数部
比較袋](blによって選択された数値は、従来の加減
算処理装置(1)がパイプライン処理を行っている間、
遅延装置fclによってタイミングがとられた後、加減
算出力側指数部切り出し装置fd+によって取り出され
た浮動小数点加減算処理済み数値の指数部と共に加減算
入出力指数差検出袋W flilに入力され両者の差の
絶対値が計算される。また、有効加減算入出力指数指定
装置(flには予め有効加減算入出力指数差が入力され
記憶される。加減算入出力指数差検出装置fGiから出
力された加減算入出力指数差は、有効加減算入出力指数
差指定装置fflから出力される有効加減算入出力指数
差と共に矯正判定装置+g’+に入力される。矯正判定
装置fg)において、加減算入出力指数差が有効加減罪
入出力指数より大の場合、矯正選択装置ihlに対して
矯正指示が送られ、それ以外の場合には矯正指示は送ら
れない。矯正選択装置(Nは、加減算出力側指数部切り
出し装ra、fdlから浮動中数点加減算処理済み数値
が入力されており、矯正判定装置(glから矯正指示が
送られていない時、浮動少数点加tJJi算処理済み数
値を出力し、他の時は内部で持つゼロ値を出力する。
〔実施例) 第2図に示すfEEEフォーマットの加減算の非演算数
値Atと82について、本発明の実施例を加算を基に示
す、これら加減算の非演算数(aA及びBの指数部は3
と4になり、仮数部は5と6になる。
第3図のように、加減算の非演算数値A1と82は、加
減算入力側指数部切り出し装置(11)によってその指
数部が取り出される。取り出しは、IEEE部の指数部
に該当するビットだけを引き出すことによって行われる
。加減算の非演算数値AIと82は、それぞれ32ピン
ト幅の人力数値バスA14と入力数値バスB15上の信
号として与えられ、加減算の非演算数値Aの指数部3と
Bの指数部4は、それぞれ8ビツト幅の入力指数値バス
A16と入力指数値バスf3X7として入力数値バスA
I4と入力数値バスB15のビット31からピント24
を取り出すことによって得られる。そして加減算の非演
算数値A1とB2は、加減算入力側指数部切り出し装置
Ta+から引き続き出力される。
加減算入力側指数部切り出し装置(alから得た各々の
指数部は、加減算入力側指数部比較装置伽)において大
きい方が最大加減算入力側指数部7として選択される。
入力指数値バスA16と入力指数値バスB17は、8ピ
ントコンパレータ18に入力サレ、入力指数値バスA1
6側が入力指数値バスB17より大きい時は8ビツトコ
ンパレータ出力19に■(が出力され、それ以外の時は
Lが出力される。19によって8ビツトセレクタ20が
制御され、8ビツトコンパレータ出)月9がHの場合1
6側がセレクタ出力バス21に出力され、それ以外の時
は17(IIが出力される。最大加減算入力側指数部7
であるセレクタ出力バス21は遅延装置(C1に入力さ
れ、シフトレジスタ22において従来の加fJJi算処
理装置+11のパイプライン処理に同期して遅延シフト
されて、タイミングがとられる0本実施例の場合、従来
の加減算処理装置(1)のパイプライン処理段数3段に
、−敗した段数の遅延シフトを行っている。遅延された
出力は遅延出力バス23に出力される。
加減算の非演算数値AIとB2は、それぞれ加減算入力
側指数部切り出し装置C川から出力された後、従来の加
減算処理装置(1)に入力され通常の浮動少数点加誠処
理がなされる。
通常の浮動小数点加算処理結果8は、加減π器用力バス
24に出力され、加減算出力側指数部切り出し装置(d
lに人力され、加$i算入力側指数部比較装置 (b)
と全く同様の指数部切り出しを行い加減算出力側指数部
9を得て8ビツト幅の加減算出力側指数値バス25を出
力する。
遅延袋71 (C1において出力される遅延出力バス2
3と加減算出力側指数部切り出し装置+d+において出
力される加減算出力側指数値バス25は加減算入出力指
数差検出装置(elに入力され、最大加減算入力側指数
部7と加減算出力側指数部9の差の絶対値が求められる
。入力される各々のバスは、8ビツトコンパレータ26
に入力され、遅延出力バス23側が加減算出力側指数値
バス25より大きい時は8ビ7トコンバレータ出力27
にHが出力され、それ以外の時はLが出力される。一方
、遅延出力バス23と加減算出力側指数値バス25は、
補数発生器A28及び1329によって9ビツトに拡張
されたそれぞれの補数10.11に変換され、遅延出力
バス23に最上位ビット0を付加し9ビツトにした数値
とその補数10が9ビー/ トセレクタA 30C1加
減算出力側指数値バス25に最、F位ビットにOを付加
し9ビツトとした数値とその補数が9ビツトセレクタB
31にそれぞれ入力される。8ビツトコンパレータ出力
27は、9ビツトセレクタA30に入力され、反転が9
ビツトセレクタB31に入力される。これにより、9ビ
ツトセレクタA 301J、8ビットコンパレータ出力
27がHの場合、遅延出力バス23を選択し、■、の場
合その補数10を選択する。また、9ビツトセレタクB
31は8ビツトコンパレータ出力27がLの場合、加減
算出力側指数値バス25を選択し、Hの場合その補数1
1を選択する。それぞれの9ビツトセレクタの出力は、
9ビツト加算器32に入力され、加減算入出力指数差絶
対(!12を示す8ビツトの加減算入出力指数差バス3
3を得る。
一方、有効加減算入出力指数差13は有効加減算入出力
指数差指定装置iflにおける8ビフ)レジスタ34に
指定されており、有効指数差バス35を出力する。
有効加減算入出方舟数差指定装置(flと加減算入出力
指数差検出装置+!>からの加減算入出力指数差バス3
3と有効指数差バス35は、矯正刺定装W(g+に入力
され、有効剤tIi算入出力指数差13と加減算入出力
指数差絶対値12の比較が8ビツトコンパレータ34に
おいて行われる。加減算入出力m数差絶対値12の方が
大きい場合、8ビツトコンパレータ出力36はHとなり
、その他の場合はLとなる。
矯正判定装置(1からの8ビツトコンパレータ出力36
は矯正選択装711(h)に入力され、32ビツトセレ
クタ31に入力されている。セレクトされるバスとし”
ζ加減算器出力バス24と定数の0を示している擬似デ
ータバス3日があり、8ピントコンパレータ出力36が
Hの場合、擬似データバス38が選択される0本実施例
の場合、8ビツトコンパレータ出力36がHで、擬領デ
ータバス38が選択され、ゼロに矯正される。
〔発明の効果〕
本発明により、特にCAD (計算機支援設計)システ
ム等のソリッドモデリングの用途において、図形相互の
空間配置間係を解析する際、浮動少数点近似を実数表現
に使用した一連の加減乗除算処理結果のゼロ正負判定だ
けを使用する時、本来ゼロになる結果が仮数部の最下位
ビット付近の誤差が桁落ちによってゼロでない無意味な
数値を持ち、誤りだ空間配置関係を判定することなく、
演夏順序の並び換えによる近接オーダの数値同士の加減
算回避をせずに円滑なパイプライン処理が行える。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明における各装置の相互接続を示すブロッ
ク図、第2図は本発明の実施例におけるデータ例を示す
図、第3図は第1図の構成を基に本発明における実施例
を示す図である。 ・・加減算入力側指数部切り出し装置 ・・加flIi算入力側指数部比較装置・・遅延装置 ・・加減算出力側指数部切り出し装置 ・・加減算入出力指数差検出装置 ・・有効加減算入出力指数差指定装置 ・・矯正選択装置 ・・矯正選択装置 ・・従来の加減算処理装置 ・・加減算の非演算数値A ・・加減算の非演′1f、数値B ・・加減算の非演算数値Aの指数部 ・・加減算の非演算数値Bの指数部 5 ・ 6 ・ 7 ・ 8 ・ 9 ・ lO・ 11・ 12・ 13・ 14・ 15・ 16・ 17・ 18・ 19・ 20・ 21・ 22・ 23・ 24・ 加減算の非演算装置Aの仮数部 加減算の非演算装置Bの仮数部 最大加減算入力側指数部 通常の浮動少数点加算処理結果 加減算出力側指数部 最大加減算入力側指数部の補数 加減算出力側指数部の補数 加減算入出力指数差絶対値 有効加減算入出力指数差 入力数値バスA 入力数値バスB 入力指数値バスA 入力指数値バスB 8ビツトコンパレータ 8ビツトコンパレータ出力 8ビツトセレクタ セレクタ出力バス シフトレジスタ 遅延出力バス 加減算器出力バス 25・ 2G・ 27・ 28・ 29・ 30・ 31・ 32・ 33・ 34・ 35・ 36・ 37・ 38・ ・加減算出力側指数埴バス ・8ビツトコンパレータ ・8ビツトコンパレータ出力 ・補数発生器A ・補数発生器B ・9ビツトセレクタA ・9ビツトセレクタB ・9ピント加算器 ・加減算入出力上数差バス ・8ビツトレジスタ ・有効指数差バス ・8ビツトコンパレータ出力 ・32ビツトセレクタ ・擬似データバス 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林  敬 之 助

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 浮動少数点表現の加減算処理を行う演算機構において、
    2つの入力数値から指数部を切り出す加減算入力側指数
    部切り出し装置と、加減算入力側指数部切り出し装置か
    らの出力された各入力数値の指数部の比較を行い大きい
    方を出力する加減算入力側指数比較装置と、加減算処理
    の出力パイプラインにタイミングを合わせるための遅延
    装置と、加減算処理結果の指数部を切り出す加減算出力
    側指数部切り出し装置と、加減算入力側指数部比較装置
    からの出力と加減算出力側指数部切り出し装置からの出
    力の差の絶対値を出力する加減算入出力指数差検出装置
    と、入出力される数値の指数部と同一幅を持つ有効加減
    算入出力指数部指定装置と、加減算入出力指数差検出装
    置からの出力と有効加減算入出力指数部指定装置からの
    出力を比較して加減算入出力指数差検出装置からの出力
    の方が大きいかどうかを判定する矯正判定装置と、矯正
    判定装置の出力によってゼロを出力するか加減算処理の
    結果を出力するかを行う矯正選択装置とを具備すること
    を特徴とする数値演算処理機構。
JP29780088A 1988-11-25 1988-11-25 桁落ち防止演算機構 Pending JPH02144623A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10247148B2 (en) 2015-03-06 2019-04-02 Polaris Industries Inc. Supplementary air assembly for an engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10247148B2 (en) 2015-03-06 2019-04-02 Polaris Industries Inc. Supplementary air assembly for an engine

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