JPH0346024A - 浮動小数点演算器 - Google Patents

浮動小数点演算器

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JPH0346024A
JPH0346024A JP1180514A JP18051489A JPH0346024A JP H0346024 A JPH0346024 A JP H0346024A JP 1180514 A JP1180514 A JP 1180514A JP 18051489 A JP18051489 A JP 18051489A JP H0346024 A JPH0346024 A JP H0346024A
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Noriaki Sakai
則彰 境
Hiroyuki Arii
宏之 有井
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NEC Corp
NEC Computertechno Ltd
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    • G06F5/00Methods or arrangements for data conversion without changing the order or content of the data handled
    • G06F5/01Methods or arrangements for data conversion without changing the order or content of the data handled for shifting, e.g. justifying, scaling, normalising
    • G06F5/012Methods or arrangements for data conversion without changing the order or content of the data handled for shifting, e.g. justifying, scaling, normalising in floating-point computations

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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] 本発明は浮動小数点演算器に関し、特に同一の演算器で
指数の基数として2と16のいずれか□を選択可能な演
算器における演算結果の正規化に関する。
[従来の技術] 従来、同一の演算器で2進と16進をサポートする必要
がある演算装置としては8例えば第4図のような浮動小
数点データの加減算を行う為の加算器があった。2つの
浮動小数点データをそれぞれx、yとし、X、Yのおの
おのの指数部をEX。
EY、仮数部をMX、MYとすると、第4図の浮動小数
点加算器を用いて加減算は以下のように実行される。
まず、各浮動小数点データの指数部EX、EYは各々第
1の指数レジスタ29.第2の指数レジスタ30に格納
され、仮数部MX、MYは各々第1の仮数レジスタ31
.第2の仮数レジスタ32に格納される。また、第1の
指数減算器35では第1の指数レジスタ29の内容から
第2の指数レジスタ30の内容を引く減算が行なわれ、
第2の指数減算器36においては第2の指数レジスタ3
0の内容から第1の指数レジスタ29の内容を引く減算
が行なわれる。ここで、指数セレクト信号37は第1の
指数減算器35の出力の符号部であり、指数EXとEY
の大小関係を示す。指数セレクタ41では、指数セレク
ト信号37により第1の指数レジスタ2つと第2の指数
レジスタ30のうち大きい方を加減算の演算結果の指数
データとして出力する。また、イコライズシフトセレク
タ42では、指数セレクト信号37により第1の指数減
算器35と第2の指数減算器36の出力のうち、正の方
の値、すなわち仮数データの桁合わせに必要なシフトカ
ウントである指数EXとEYの差の絶対値を出力する。
一方1反転器33では、第2の仮数レジスタ32の出力
を反転制御線34の値により、そのまま。
もしくは反転して出力する。また、第1の仮数セレクタ
39.第2の仮数セレクタ40は、指数セレクト信号3
7を入力とし、その正負の値を出力する仮数セレクタ制
御回路38の制御を受け、第1の仮数セレクタ39から
は指数値の大きい方の浮動小数点データの仮数部が出力
される。イコライズシフタ43では、第2の仮数セレク
タ40の出力をイコライズカウントセレクタ42の出力
に応じて右シフトする。加減算の演算結果の仮数部は、
加算回路44において第1の仮数セレクタ3つの出力と
イコライズシフタ43の出力を加算することにより得ら
れる。
なお1桁上げ制御線45は減算において必要なキャリー
を加算回路44に入力するものである。
加算回路44の出力は、リザルトセレクタ48を通り、
そのままりザルトレジスタ4つに格納される。リザルト
レジスタ49の出力から、指数の基数に基づいて正規化
シフト数生成回路50を通して正規化シフト数を求め、
正規化シフタ51を用いてリザルトレジスタ4つの出力
を正規化し、リザルトセレクタ48を通して再びリザル
トレジスタ49に格納する。また正規化シフト数生成回
路50の出力は指数修正回路52で修正され、指数修正
セレクタ46を通して指数修正レジスタ47に格納され
る。
[発明が解決しようとする課題] 上述した従来の浮動小数点加算器においては。
加減算器の出力を一度すザルトレジスタに受け。
正規化が必要な場合にはりザルトレジスタの出力から指
数の基数(2もしくは16)に基づいて正規化シフト数
を求め、正規化シフタを用いて正規化していたため、正
規化シフト数生成回路から正規化シフタを通るデータ信
号の伝搬遅延時間が大きい。また、近年の半導体技術の
進展による回路素子の高速化により、情報処理装置の1
クロツクサイクルは早くなる一方であり、第4図に示し
たような従来の浮動小数点加算器の構成では、前述した
データ信号の伝搬遅延時間の問題により、浮動小数点デ
ータの加減算結果の正規化が1クロツクサイクルで終了
することができないという欠点が生ずる。ところが指数
の基数が16の場合の正規化シフトカウントは、少数点
第1位以下を4ビツトずつのグループに分け、符号ビッ
トに応じてオール″01もしくはオールm 1 sのグ
ループがいくつ続くかによって求め、指数の基数が2の
場合の正規化シフトカウントは、小数点以下第1位から
最下位に向って符号ビットと同じ値がいくつ続くかによ
って求める。そのため、64ビツトの浮動小数点データ
について考えれば、正規化シフト数生成回路50は、第
5図から第10図に示したような構成を有する。指数の
基数が16の場合の正規化シフト数生成回路は、指数の
基数が2の場合のそれに比べ、ゲート量で約2分の1.
ゲート段数も少なくてすむことから、指数の基数が16
の場合の正規化シフト数生成回路の伝搬遅延時間は、指
数の基数が2の場合のそれより相当小さい。
したがって、指数の基数が16の場合に限って正規化シ
フト数を加算回路出力より直接求め、加算回路出力をリ
ザルトレジスタに格納すると同時に指数の基数が16の
場合のシフトカウントをレジスタに格納して、リザルト
レジスタの出力を指数の基数が16の場合のシフトカウ
ントを格納しているレジスタの出力で正規化するとした
ならば。
指数の基数が16の場合に限っては演算結果の正規化を
1クロツクサイクル内で終了することができる。
本発明の目的は浮動小数点データの演算の一部高速化を
可能とする浮動小数点演算器を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明による浮動小数点演算器は、指数の基数が第1若
しくは第2の基数であるところの2つの浮動小数点デー
タの演算の実行に際し、前記2つの浮動小数点データを
演算回路を用いて演算を実行し、該演算回路の出力を前
記指数の基数に基づき正規化した結果を演算器の演算結
果として出力する浮動小数点演算器であって、前記演算
回路の出力を指数の基数を前記第1の基数として正規化
するための第1の正規化シフト数を生成する第1の正規
化シフト数生成手段と、前記演算回路の出力を前記第1
の正規化シフト数に従って左シフトし、第1の正規化シ
フトされた結果を出力する第1の正規化シフタと、前記
演算回路の出力を指数の基数を前記第2の基数として正
規化するための第2の正規化シフト数を生成する第2の
正規化シフト数生成手段と、前記演算回路の出力を前記
第2の正規化シフト数に従って左シフトし、第2の正規
化シフトされた結果を出力する第2の正規化シフタとを
有し、指数の基数が前記第1の基数の場合には、前記第
1の正規化シフトされた結果を当該演算器の演算結果と
して出力し、指数の基数が前記第2の基数の場合には、
前記第2の正規化シフトされた結果を当該演算器の演算
結果として出力することを特徴とする。
[実施例] 次に6本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例による浮動小数点加算器の構
成を示すブロック図である。
第1図において第1の指数レジスタ1.第2の指数レジ
スタ2.第1の仮数レジスタ3.第2の仮数レジスタ4
1反転器59反転制御線6.第1の指数減算器7.第2
の指数減算器8.指数セレクト信号9.仮数セレクト制
御回路10.第1の仮数セレクタ11.第2の仮数セレ
クタ12.指数セレクタ13.イコライズカウントセレ
クタ14、イコライズシフタ15.加算回路161桁上
げ制御線17.指数修正セレクタ18.指数修正レジス
タ19は、それぞれ、第4図において説明した参照符号
29〜47と同様の働きをする。また、加算回路16の
出力はりザルトセレクタ20を通りリザルトレジスタ2
1に格納される。
従来では、指数の基数が2もしくは16の場合。
第4図に示したように、リザルトレジスタ4つの出力か
ら正規化シフト数を生成し、正規化シフタ51によりリ
ザルトレジスタ49の出力を正規化していた。
これに対し1本実施例では、指数の基数が16の場合に
限り、直接、加算回路16の出力から第1の正規化シフ
ト数生成回路22により正規化シフト数が生成され、正
規化シフト数レジスタ23に格納される。
さらに、リザルトレジスタ21の出力は正規化シフト数
レジスタ23の出力により第1の正規化シフタ24を用
いて左シフトされ、リザルトセレクタ20を通してリザ
ルトレジスタ21に格納される。また、指数修正レジス
タ19の出力は正規化シフト数レジスタ23の出力によ
り、第1の指数修正回路27で修正され、再び指数修正
レジスタ1つに格納される。
また、指数の基数が2の場合には1従来技術と同様に、
リザルトレジスタ21の出力から第2の正規化シフト数
生成回路25により正規化シフト数が生成され、リザル
トレジスタ21の出力が。
第2の正規化シフタ26を用いて左シフトされ。
再びリザルトレジスタ21に格納される。また。
指数修正レジスタ19の出力は、第2の正規化シフト数
生戊回路25の出力により、第2の指数修正回路28で
修正され、再び指数修正レジスタ19に格納される。
次に、第1図に示した浮動小数点演算器の演算サイクル
を第2図及び第3図に示す。
従来では、第4図に示すように、指数の基数が2もしく
は16の場合、リザルトレジスタ4つより正規化シフト
数生成回路50から正規化シフタ51を通して再びリザ
ルトレジスタ49にいたるまでの伝搬遅延時間は1クロ
ツクサイクルより大きく、2クロツクサイクル未満であ
る。
これに対し1本実施例においては、指数の基数が16の
場合、第3図に示されるように、リザルトレジスタ21
から第1の正規化シフタ24を通して再びリザルトレジ
スタ21にいたるまでの伝搬遅延時間が1クロツクサイ
クル未満である。指数の基数が2の場合、第2図に示さ
れるように。
リザルトレジスト21により第2の正規化シフト数生成
回路25から第2の正規化シフタ26を通して再びリザ
ルトレジスタ21にいたるまでの伝搬遅延時間が1クロ
ツクサイクルより大きく2クロツクサイクル未満である
。但し、第1及び第2の仮数レジスタ3.4から加算回
路16を通してリザルトレジスタ21および正規化シフ
ト数レジスタ23にいたるまでの伝搬遅延時間は、1ク
ロツクサイクルより大きく2クロツクサイクル未満とす
る。
以上説明したように本実施例によれば、浮動小数点デー
タの加減算結果の正規化を、指数の基数が16の場合に
のみ、1クロツクサイクル高速化できる。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、浮動小数点データ
の一部高速化を可能とする浮動小数点演算器を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による浮動小数点加算器の構
成を示すブロック図、第2図は指数の基数が2の場合に
おける第1図に示した浮動小数点加算器の浮動小数点加
減算の演算サイクルを示す図、第3図は指数の基数が1
6の場合における第1図に示した浮動小数点加算器の浮
動小数点加減算の演算サイクルを示す図、第4図は従来
の浮動小数点加算器の構成を示すブロック図、第5図は
指数の基数が16の場合の正規化シフト数生成回路の構
成を示すブロック図、第6図は指数の基数が2の場合の
正規化シフト数生成回路の構成を示すブロック図、第7
図は第5図及び第6図中における回路ブロック#1 (
#2.#3.#4)の構成を示す回路図、第8図は第5
図及び第6図中における回路ブロック#5の構成を示す
回路図、第9図は第6図中における回路ブロック#6 
(#7゜#8.#9)の構成を示す回路図、第10図は
第6図中における回路ブロック#10の構成を示す回路
図である。 1・・・第1の指数レジスタ、2・・・第2の指数レジ
スタ、3・・・第1の仮数レジスタ、4・・・第2の仮
数レジスタ、5・・・反転器、6・・・反転制御線、7
・・・第1の指数減算器、8・・・第2の指数減算器、
9・・・指数セレクト信号、10・・・仮数セレクト制
御回路。 11・・・第1の仮数セレクタ、12・・・第2の仮数
セレクタ、13・・・指数セレクタ、14・・・イコラ
イズカウントセレクタ、15・・・イコライズシフタ、
16・・・加算回路、17・・・桁上げ制御線、18・
・・指数修正セレクタ、19・・・指数修正レジスタ、
20・・・リザルトセレクタ、21・・・リザルトレジ
スタ、22・・・第1の正規化シフト数生成回路、23
・・・正規化シフト数レジスタ、24・・・第1の正規
化シフタ。 25・・・第2の正規化シフト数生成回路、26・・・
第2の正規化シフタ、27・・・第1の指数修正回路。 28・・・第2の指数修正回路。 第2図 T1 2 3 4 5 第1及びfi2の仮数レジスタ 加算回路 双(ロ)劾式体 第1及び第2の指数レジスタ 第 3図 第5図 第61m 第7図 $tt

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、指数の基数が第1若しくは第2の基数であるところ
    の2つの浮動小数点データの演算の実行に際し、前記2
    つの浮動小数点データを演算回路を用いて演算を実行し
    、該演算回路の出力を前記指数の基数に基づき正規化し
    た結果を演算器の演算結果として出力する浮動小数点演
    算器であって、前記演算回路の出力を指数の基数を前記
    第1の基数として正規化するための第1の正規化シフト
    数を生成する第1の正規化シフト数生成手段と、前記演
    算回路の出力を前記第1の正規化シフト数に従って左シ
    フトし、第1の正規化シフトされた結果を出力する第1
    の正規化シフタと、 前記演算回路の出力を指数の基数を前記第2の基数とし
    て正規化するための第2の正規化シフト数を生成する第
    2の正規化シフト数生成手段と、前記演算回路の出力を
    前記第2の正規化シフト数に従って左シフトし、第2の
    正規化シフトされた結果を出力する第2の正規化シフタ
    とを有し、指数の基数が前記第1の基数の場合には、前
    記第1の正規化シフトされた結果を当該演算器の演算結
    果として出力し、指数の基数が前記第2の基数の場合に
    は、前記第2の正規化シフトされた結果を当該演算器の
    演算結果として出力することを特徴とする浮動小数点演
    算器。
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