JPH0353652B2 - - Google Patents
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- JPH0353652B2 JPH0353652B2 JP60080817A JP8081785A JPH0353652B2 JP H0353652 B2 JPH0353652 B2 JP H0353652B2 JP 60080817 A JP60080817 A JP 60080817A JP 8081785 A JP8081785 A JP 8081785A JP H0353652 B2 JPH0353652 B2 JP H0353652B2
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- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
- G06F7/38—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
- G06F7/48—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
- G06F7/50—Adding; Subtracting
- G06F7/505—Adding; Subtracting in bit-parallel fashion, i.e. having a different digit-handling circuit for each denomination
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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- G06F2207/38—Indexing scheme relating to groups G06F7/38 - G06F7/575
- G06F2207/3804—Details
- G06F2207/3808—Details concerning the type of numbers or the way they are handled
- G06F2207/3812—Devices capable of handling different types of numbers
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、オーバフロー検出方式、特に、固定
値部分とこの固定値部分より下位の可変値部分と
に排他的に分割され、かつ固定値部分と可変値部
分の割合が様々な第1データと可変値部分のみか
らなる第2データとの演算を行う演算ユニツトに
おけるオーバフロー検出方式に関する。この種の
演算ユニツトとしては、固定小数点演算、浮動小
数点演算、仮想記憶方式を採用したコンピユータ
における論理番地演算等のすべてを行うものが考
えられる。
値部分とこの固定値部分より下位の可変値部分と
に排他的に分割され、かつ固定値部分と可変値部
分の割合が様々な第1データと可変値部分のみか
らなる第2データとの演算を行う演算ユニツトに
おけるオーバフロー検出方式に関する。この種の
演算ユニツトとしては、固定小数点演算、浮動小
数点演算、仮想記憶方式を採用したコンピユータ
における論理番地演算等のすべてを行うものが考
えられる。
このような演算においては、データの属性によ
り予め定まつた可変値部分の演算結果によつて生
じたオーバフローが、他の可変値部分や固定値部
分に影響しないように、キヤリ信号を切断しつゝ
これを検出する必要がある。
り予め定まつた可変値部分の演算結果によつて生
じたオーバフローが、他の可変値部分や固定値部
分に影響しないように、キヤリ信号を切断しつゝ
これを検出する必要がある。
従来のこの種の演算ユニツトの一例を第3図に
示す。第3図を参照すると、本例はモードレジス
タ1と、2つの入力レジスタ20および30と、
出力レジスタ40と、3つの加算器50,51お
よび52と、3つの切替器60,61および70
と、2つのキヤリ切断回路100および101と
から構成されている。
示す。第3図を参照すると、本例はモードレジス
タ1と、2つの入力レジスタ20および30と、
出力レジスタ40と、3つの加算器50,51お
よび52と、3つの切替器60,61および70
と、2つのキヤリ切断回路100および101と
から構成されている。
本演算ユニツトが取り扱う第1データは、ビツ
ト幅が全幅で32ビツトとし、固定値幅が8ビツト
で可変値幅が24ビツトであるようなデータ(モー
ド1の場合)、固定値幅および可変値幅がともに
16ビツトであるようなデータ(モード2の場合)、
そして固定値幅は無く可変値幅が32ビツトである
ようなデータ(モード3の場合)の3種類であ
り、第2データは第1データの可変値幅だけの可
変値部分からなるものとして、以下に本例の動作
を説明する。
ト幅が全幅で32ビツトとし、固定値幅が8ビツト
で可変値幅が24ビツトであるようなデータ(モー
ド1の場合)、固定値幅および可変値幅がともに
16ビツトであるようなデータ(モード2の場合)、
そして固定値幅は無く可変値幅が32ビツトである
ようなデータ(モード3の場合)の3種類であ
り、第2データは第1データの可変値幅だけの可
変値部分からなるものとして、以下に本例の動作
を説明する。
第3図において、入力レジスタ20と入力レジ
スタ30が保持するそれぞれ第1データAと第2
データBを3つの部分A1,A2,A3とB1,
B2,B3に分割して出力できる。参照記号A1
とB1はそれぞれ入力レジスタ20と30が保持
するデータのうちの上位8ビツト、A2とB2は
同じく中位8ビツトそしてA3とB3は同じく下
位16ビツトである。また、参照記号C1,C2お
よびC3は、それぞれ加算器50,51および5
2からキヤリ信号を表わす。
スタ30が保持するそれぞれ第1データAと第2
データBを3つの部分A1,A2,A3とB1,
B2,B3に分割して出力できる。参照記号A1
とB1はそれぞれ入力レジスタ20と30が保持
するデータのうちの上位8ビツト、A2とB2は
同じく中位8ビツトそしてA3とB3は同じく下
位16ビツトである。また、参照記号C1,C2お
よびC3は、それぞれ加算器50,51および5
2からキヤリ信号を表わす。
切替器60,61および70は、モードレジス
タ10に外部から入力したモード情報に応答し
て、それぞれ“0”(モード1およびモード2の
とき)またはB1(モード3のとき)、“0”(モ
ード2)またはB2(モード1およびモード3)、
C1(モード3)またはC2(モード1)または
C3(モード2)を受け入れる。
タ10に外部から入力したモード情報に応答し
て、それぞれ“0”(モード1およびモード2の
とき)またはB1(モード3のとき)、“0”(モ
ード2)またはB2(モード1およびモード3)、
C1(モード3)またはC2(モード1)または
C3(モード2)を受け入れる。
また、キヤリ切断回路100は、モード1のと
きにはキヤリ信号C2を切断して加算器51にお
ける加算結果によるキヤリ信号C2が加算器50
に伝らないようにし、キヤリ切断回路101は、
モード2のときにキヤリ信号C3を切断して加算
器52における加算結果によるキヤリ信号C3が
加算器51に伝らないようにしている。
きにはキヤリ信号C2を切断して加算器51にお
ける加算結果によるキヤリ信号C2が加算器50
に伝らないようにし、キヤリ切断回路101は、
モード2のときにキヤリ信号C3を切断して加算
器52における加算結果によるキヤリ信号C3が
加算器51に伝らないようにしている。
このような結果により、モード1、モード2お
よびモード3に応じて、第2−1図、第2−2図
および第2−3図に示したように、それぞれ可変
値幅24ビツト、16ビツト、32ビツトの加算が正し
く行えることになるのである。なお、第2−1
図、第2−2図および第2−3図において、参照
記号Sは、A1,A2およびA3からなるデータ
Aと、B1,B2およびB3からなるデータBと
の加算結果であり、各データのうちで斜線を施し
た部分は固定値を示す。
よびモード3に応じて、第2−1図、第2−2図
および第2−3図に示したように、それぞれ可変
値幅24ビツト、16ビツト、32ビツトの加算が正し
く行えることになるのである。なお、第2−1
図、第2−2図および第2−3図において、参照
記号Sは、A1,A2およびA3からなるデータ
Aと、B1,B2およびB3からなるデータBと
の加算結果であり、各データのうちで斜線を施し
た部分は固定値を示す。
このような従来構成においては、固定値幅と可
変値幅が様々な各種のデータに対応するべく、不
規則なあるいは短いビツト幅の加算器を複数個連
結する必要があるため、汎用の演算器が使用でき
ず、キヤリ先取り制御にあたつては多くのキヤリ
の伝搬を待合せる必要があつてキヤリ遅延時間が
大きくなり、キヤリ切断回路が必要になるととも
にそのためにキヤリ遅延時間がさらに大きくなる
という問題点がある。
変値幅が様々な各種のデータに対応するべく、不
規則なあるいは短いビツト幅の加算器を複数個連
結する必要があるため、汎用の演算器が使用でき
ず、キヤリ先取り制御にあたつては多くのキヤリ
の伝搬を待合せる必要があつてキヤリ遅延時間が
大きくなり、キヤリ切断回路が必要になるととも
にそのためにキヤリ遅延時間がさらに大きくなる
という問題点がある。
したがつて、本発明の目的は、汎用演算器の使
用を可能にし、キヤリ切断回路の不要化により、
ハードウエアの単純化とキヤリ遅延時間の短縮
化、ひいては装置性能の向上を図つたオーバフロ
ー検出方式を提供することにある。
用を可能にし、キヤリ切断回路の不要化により、
ハードウエアの単純化とキヤリ遅延時間の短縮
化、ひいては装置性能の向上を図つたオーバフロ
ー検出方式を提供することにある。
本発明では、固定値部分と可変値部分とを有す
るデータについても全幅にわたつて演算する演算
器と、この演算器出力のうちの固定値部分と演算
器へ入力する第1データの固定値部分とを比較す
る比較器とを設け、可変値部分の演算結果にオー
バフローがあれば演算器出力のうちの固定値部分
が増減する作用を介して、比較器における不一致
結果によつてオーバフローを検出し、また、第1
データの固定値部分と可変値部分の演算結果とを
連鎖することによつて、オーバフローの影響を受
けていない正視の演算結果を得るようにしてい
る。
るデータについても全幅にわたつて演算する演算
器と、この演算器出力のうちの固定値部分と演算
器へ入力する第1データの固定値部分とを比較す
る比較器とを設け、可変値部分の演算結果にオー
バフローがあれば演算器出力のうちの固定値部分
が増減する作用を介して、比較器における不一致
結果によつてオーバフローを検出し、また、第1
データの固定値部分と可変値部分の演算結果とを
連鎖することによつて、オーバフローの影響を受
けていない正視の演算結果を得るようにしてい
る。
そのために、本発明のオーバフロー検出方式
は、固定値部分と該固定値部分より下位の可変値
部分とに排他的に分割され、かつ両部分の割合が
様々な第1データと可変値部分のみからなる第2
データとの演算を行う演算ユニツトにおけるオー
バフロー検出方式において、 外部から予め供給されるモード情報を格納する
ためのレジスタと、 前記第1データと第2データとを全幅にわたつ
て演算する演算器と、 前記第1データと該演算器の出力それぞれの固
定値幅と可変値幅を前記レジスタが保持するモー
ド情報に応答して変更する複数個の切替器と、 該切替え後の前記第1データと前記演算器出力
の各固定値部分を比較する比較器と、 前記第1データの固定値部分と前記演算器出力
の可変値部分とを連鎖して演算結果とする出力回
路 とを設けている。
は、固定値部分と該固定値部分より下位の可変値
部分とに排他的に分割され、かつ両部分の割合が
様々な第1データと可変値部分のみからなる第2
データとの演算を行う演算ユニツトにおけるオー
バフロー検出方式において、 外部から予め供給されるモード情報を格納する
ためのレジスタと、 前記第1データと第2データとを全幅にわたつ
て演算する演算器と、 前記第1データと該演算器の出力それぞれの固
定値幅と可変値幅を前記レジスタが保持するモー
ド情報に応答して変更する複数個の切替器と、 該切替え後の前記第1データと前記演算器出力
の各固定値部分を比較する比較器と、 前記第1データの固定値部分と前記演算器出力
の可変値部分とを連鎖して演算結果とする出力回
路 とを設けている。
次に本発明の実施例について図面を参照して説
明する。
明する。
第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。第1図を参照すると、本実施例はモードレ
ジスタ1と、2つの入力レジスタ2および3と、
出力レジスタ4と、加算器5と、4つの切替器
6,7,8および9と比較器10とから構成され
ている。
ある。第1図を参照すると、本実施例はモードレ
ジスタ1と、2つの入力レジスタ2および3と、
出力レジスタ4と、加算器5と、4つの切替器
6,7,8および9と比較器10とから構成され
ている。
モードレジスタ1には、加算開始にあたつて外
部から予め供給されるモード情報を格納する。こ
のモード情報は、加算対象となるデータの属性に
よつて定まるものであり、具体的には、前述した
ようなモード1、モード2あるいはモード3を指
定するような内容を有する。
部から予め供給されるモード情報を格納する。こ
のモード情報は、加算対象となるデータの属性に
よつて定まるものであり、具体的には、前述した
ようなモード1、モード2あるいはモード3を指
定するような内容を有する。
入力レジスタ2と入力レジスタ3は、外部から
供給されるそれぞれ前述のような第1データAと
第2データBを格納する。加算器5は、これらの
第1データAと第2データBを全幅にわたつて加
算する。
供給されるそれぞれ前述のような第1データAと
第2データBを格納する。加算器5は、これらの
第1データAと第2データBを全幅にわたつて加
算する。
切替器6は、モード1のときには入力レジスタ
2が保持する第1データAのうちの上位8ビツト
A1を受け入れ、また、モード2のときには第1
データAの上位16ビツト(A1+A2)を受け入
れるように切り替わる。切替器7は、モード1の
ときには加算器5における加算結果Kのうちの上
位8ビツトK1を受け入れ、また、モード2のと
きは加算結果Kのうちの上位16ビツト(K1+K
2)を受け入れる。切替器8は、モード1のとき
には加算結果Kのうちの下位24ビツト(K−K
1)を、モード2のときには加算結果Kの下位16
ビツト(K−K1−K2)を、モード3のときに
は加算結果Kを受け入れる。切替器9は、モード
1あるいはモード2のときには比較器10からの
出力を受け入れ、モード3のときには加算器5か
らのキヤリ信号Cを受け入れる。
2が保持する第1データAのうちの上位8ビツト
A1を受け入れ、また、モード2のときには第1
データAの上位16ビツト(A1+A2)を受け入
れるように切り替わる。切替器7は、モード1の
ときには加算器5における加算結果Kのうちの上
位8ビツトK1を受け入れ、また、モード2のと
きは加算結果Kのうちの上位16ビツト(K1+K
2)を受け入れる。切替器8は、モード1のとき
には加算結果Kのうちの下位24ビツト(K−K
1)を、モード2のときには加算結果Kの下位16
ビツト(K−K1−K2)を、モード3のときに
は加算結果Kを受け入れる。切替器9は、モード
1あるいはモード2のときには比較器10からの
出力を受け入れ、モード3のときには加算器5か
らのキヤリ信号Cを受け入れる。
比較器10は切替器6と切替器7の各出力を比
較するが、両切替器の機能は前述したとおりであ
るから、比較器10は、モード1とモード2に応
答して変化する第1データAの固定値部分と加算
結果Kの固定値部分とを比較していることにな
る。そして、加算結果Kの固定値部分は、前述し
たように、第1データAと第2データBの各可変
値部分の加算結果にオーバフローがあれば第1デ
ータAの固定値部分とは相違するので、これによ
つてオーバフローを検出できるのである。
較するが、両切替器の機能は前述したとおりであ
るから、比較器10は、モード1とモード2に応
答して変化する第1データAの固定値部分と加算
結果Kの固定値部分とを比較していることにな
る。そして、加算結果Kの固定値部分は、前述し
たように、第1データAと第2データBの各可変
値部分の加算結果にオーバフローがあれば第1デ
ータAの固定値部分とは相違するので、これによ
つてオーバフローを検出できるのである。
出力レジスタ4は、切替器6の出力と切替器8
の出力を排他的に加えることによつて連鎖し、正
規の演算結果Sを得るようにしている。
の出力を排他的に加えることによつて連鎖し、正
規の演算結果Sを得るようにしている。
次に、モード1、モード2およびモード3のそ
れぞれについて本実施例の動作を説明する。
れぞれについて本実施例の動作を説明する。
(1) モード1の場合
第1データAの固定値部分は上位8ビツトのA
1、可変値部分は下位の24ビツトであり、第2デ
ータB(常に可変値部分のみ)は24ビツトである
ようなモードである。
1、可変値部分は下位の24ビツトであり、第2デ
ータB(常に可変値部分のみ)は24ビツトである
ようなモードである。
このときには、比較器10には第1データAの
上位8ビツトA1と加算結果Kの上位8ビツトK
1とが入力する。ところが、第2データBには番
1データAの上位8ビツトA1(固定値部分)に
相当するビツトは無いので、第1データAと第2
データBの各可変値部分同士の加算結果にオーバ
フローが無ければA1とK1は等しい筈である。
もし、オーバフローがあれば、比較器10からは
不一致信号が発生し、切替器9を経て外部へ出力
される。
上位8ビツトA1と加算結果Kの上位8ビツトK
1とが入力する。ところが、第2データBには番
1データAの上位8ビツトA1(固定値部分)に
相当するビツトは無いので、第1データAと第2
データBの各可変値部分同士の加算結果にオーバ
フローが無ければA1とK1は等しい筈である。
もし、オーバフローがあれば、比較器10からは
不一致信号が発生し、切替器9を経て外部へ出力
される。
出力レジスタ4には、第1データAの上位8ビ
ツトA1と加算結果Kの下位24ビツト(K−K
1)とが排他的に入力し、この結果、第2−1図
に示したように正規の加算結果Sが得られるよう
になる。
ツトA1と加算結果Kの下位24ビツト(K−K
1)とが排他的に入力し、この結果、第2−1図
に示したように正規の加算結果Sが得られるよう
になる。
(2) モード2の場合
第1データAの固定値部分は上位16ビツト(A
1+A2)、可変値部分は下位16ビツト(A−A
1−A2=A3)であり、第2データBの可変値
部分は16ビツトであるようなモードである。
1+A2)、可変値部分は下位16ビツト(A−A
1−A2=A3)であり、第2データBの可変値
部分は16ビツトであるようなモードである。
比較器10には第1データAの上位16ビツト
(A1+A2)と加算結果Sの上位16ビツト(K
1+K2)とが入力する。この場合にも、モード
1の場合に述べたのと同様な理由で、第1データ
Aと第2データBの各可変値部分同士の加算結果
に基づくオーバフローを比較器10からの不一致
信号によつて検出することができる。
(A1+A2)と加算結果Sの上位16ビツト(K
1+K2)とが入力する。この場合にも、モード
1の場合に述べたのと同様な理由で、第1データ
Aと第2データBの各可変値部分同士の加算結果
に基づくオーバフローを比較器10からの不一致
信号によつて検出することができる。
出力レジスタ4には、第1データAの上位16ビ
ツト(A1+A2)と加算結果Kの上位16ビツト
(K1+K2)とが拝他的に入力し、この結果、
第2−2図に示したような正規の加算結果Sが得
られるようになる。
ツト(A1+A2)と加算結果Kの上位16ビツト
(K1+K2)とが拝他的に入力し、この結果、
第2−2図に示したような正規の加算結果Sが得
られるようになる。
(3) モード3の場合
第1データAの固定値部分が無く、第2データ
Bともども全幅(32ビツト)が可変値部分である
ようなモードである。
Bともども全幅(32ビツト)が可変値部分である
ようなモードである。
この場合には、比較器10の出力は切替器10
に受け入れられず、加算器5からのキヤリ信号C
がオーバフロー信号として外部に取り出される
が、このことは、上述したモード3の定義から自
明のことである。また、出力レジスタ4には加算
結果K(32ビツト幅)がそのまゝ入力し、したが
つて、第2−3図に示したような正規の加算結果
Sが得られる。
に受け入れられず、加算器5からのキヤリ信号C
がオーバフロー信号として外部に取り出される
が、このことは、上述したモード3の定義から自
明のことである。また、出力レジスタ4には加算
結果K(32ビツト幅)がそのまゝ入力し、したが
つて、第2−3図に示したような正規の加算結果
Sが得られる。
本発明によれば、以上に詳述したように、全幅
にわたつて演算する演算器の使用とキヤリ切断回
路の排除とが可能になるため、ハードウエアを単
純化・低コスト化するることが可能であり、また
キヤリ先取り制御のビツト幅が広くとれるように
なるので一段とキヤリ遅延時間が短縮化し、ひい
ては装置の高性能化に寄与することができるよう
になる。
にわたつて演算する演算器の使用とキヤリ切断回
路の排除とが可能になるため、ハードウエアを単
純化・低コスト化するることが可能であり、また
キヤリ先取り制御のビツト幅が広くとれるように
なるので一段とキヤリ遅延時間が短縮化し、ひい
ては装置の高性能化に寄与することができるよう
になる。
第1図は本発明の一実施例、第3図は従来例を
それぞれ示し、第2図はこれらの実施例および従
来例の説明に使用する図である。 1……モードレジスタ、2,3,20,30…
…入力レジスタ、4,40……出力レジスタ、
5,50,51,52……加算器、6,7,8,
9,60,61,70……切替器、10……比較
器。
それぞれ示し、第2図はこれらの実施例および従
来例の説明に使用する図である。 1……モードレジスタ、2,3,20,30…
…入力レジスタ、4,40……出力レジスタ、
5,50,51,52……加算器、6,7,8,
9,60,61,70……切替器、10……比較
器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 固定値部分と該固定値部分より下位の可変値
部分とに排他的に分割され、かつ両部分の割合が
様々な第1データと可変値部分のみからなる第2
データとの演算を行う演算ユニツトにおけるオー
バフロー検出方式において、 外部から予め供給されるモード情報を格納する
ためのレジスタと、 前記第1データと第2データとを全幅にわたつ
て演算する演算器と、 前記第1データと該演算器の出力それぞれの固
定値幅と可変値幅を前記レジスタが保持するモー
ド情報に応答して変更する複数個の切替器と、 該切替え後の前記第1データと前記演算器出力
の各固定値部分を比較する比較器と、 前記第1データの固定値部分と前記演算器出力
の可変値部分とを連鎖して演算結果とする出力回
路 とを設け、前記比較器における不一致結果によつ
て前記可変値部分の演算結果に対するオーバフロ
ーを検出するようにしたことを特徴とするオーバ
フロー検出方式。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP60080817A JPS61239327A (ja) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | オ−バフロ−検出方式 |
DE86105173T DE3688802T2 (de) | 1985-04-16 | 1986-04-15 | Arithmetische Einheit mit einfachem Überlaufdetektionssystem. |
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EP86105173A EP0198470B1 (en) | 1985-04-16 | 1986-04-15 | Arithmetic unit with simple overflow detection system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60080817A JPS61239327A (ja) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | オ−バフロ−検出方式 |
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JPS61239327A JPS61239327A (ja) | 1986-10-24 |
JPH0353652B2 true JPH0353652B2 (ja) | 1991-08-15 |
Family
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Family Applications (1)
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- 1986-04-15 US US06/852,278 patent/US4768160A/en not_active Expired - Fee Related
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