JPH0498524A

JPH0498524A - 浮動小数点演算装置

Info

Publication number: JPH0498524A
Application number: JP2216783A
Authority: JP
Inventors: Fuyuki Okamoto; 冬樹岡本
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1990-08-17
Filing date: 1990-08-17
Publication date: 1992-03-31

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、浮動小数点演算装置におけるオーバーフロー
の検出回路に関わるものである。

〔従来の技術〕

所定フォーマットの浮動小数点データに対して四則演算
をおこない、演算結果に丸め処理を施して出力する浮動
小数点演算装置において、オーバーフローの検出は、従
来、丸め前のデータの指数に丸めにおける最上位からの
桁上げ信号を加え、その結果が浮動小数点データのフォ
ーマットで表現しつる指数の範囲を越えたがどうかを調
べることで実現されていた。

第３図はそのような従来型のオーバーフロー検出をおこ
なう浮動小数点乗算装置の基本構成図である。なお、浮
動小数点データのフォーマットとしては種々のものが用
いられているが、ここでは−例として第２図に示すフォ
ーマットで説明をする。

第３図のフォーマットは、符号部（Ｓ）１ビット、指数
部（Ｅ）７ビツト、仮数部（Ｍ）５Ｅ３ビツトからなり
、その値は、値＝　（１）　５−２Ｅ　（０，Ｍ）を示すものである。

以下では２つの正規化された入力オペランドに対する浮
動小数点乗算処理とオーバーフローの判定が、どのよう
におこなわれているかを第３図を参照しながら説明する
。

演算結果データの符号部１２２は、符号計算機１１１で
、被乗数である第１オペランドの符号部１０５と乗数で
ある第２オペランドの符号部１０６との排他的論理和を
求めることにより出力される。

また、演算結果データの指数部１２１を求めるために、
まず指数加算器１０８で、被乗数である第１オペランド
の指数部１０３と乗数である第２オペランドの指数部１
０４との和が求められる。

一方、演算結果データの仮数部１２０を求めるために、
まず乗算器１０７で、被乗数である第１オペランドの仮
数部１０１と乗数である第２オペランドの仮数部１０２
との積が求められる。

乗算器１０７の出力に際上位桁あぶれが生じていた場合
は、正規化シフタ１０９で、１ビツト右シフトがおこな
われる。その場合は、第１の指数更新器１１０で、指数
加算器１０８の出力に１を加えることで、正規化による
指数の更新がおこなわれる。

正規化シフタ１０９の出力は、丸め器１１２へ入力され
、丸め処理がおこなわれる。丸め処理によって最上位桁
あぶれが生じた場合は丸め後シフタ１１３によって１ビ
ツト右シフトがおこなわれる。その場合は第２の指数更
新器１１４によって、第１の指数更新器１１０の出力に
１が加えられる。

オーバーフロー判定器１１５は第２の指数更新器１１４
の出力が第２図で示したフォーマットで表現しうる指数
の範囲を越えたかどうかを判定し、演算結果のオーバー
フローしたか否かを判定する。具体的には、第２の指数
更新器１１４の出力に桁あぶれが生じたか否か（７ビツ
トであられされる数値の範囲を越えたかどうか）を調べ
ることで、オーバーフローの判定はなされる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のオーバーフロー判定器を有する浮動小数
点演算装置では、オーバーフローの検出は、第２の指数
更新器１１４の出力結果を待っておこなわれる。ところ
が第２の指数更新器１１４は、本質的には加算処理をお
こなうものであって、極めて長い処理時間を有する。

したがって従来の装置は丸め処理がおこなわれてから、
オーバーフローの検出がなされるまでの処理時間は極め
て長いという欠点を有している。

本発明の目的は、丸め処理がおこなわれてから、オーバ
ーフローの検出がなされるまでの処理時間を短縮できる
浮動小数点乗算装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の装置は、所定フォーマットの浮動小数点データ
に対して四則演算をおこない、演算結果に丸め処理を施
して出力する浮動小数点演算装置において、丸め処理の
前のデータの指数部の値が浮動小数点データのフォーマ
ットで表現しうる最大の指数値であるかどうか及び最大
の指数値よりも大きい値であるかどうかを判定する第１
のオーバーフロー判定器と、丸め処理で生じた最上位桁
上げ信号と、前記第１のオーバーフロー判定器との出力
とを入力とし、オーバーフローの判定をおこなう第２の
オーバーフロー判定器を有することを特徴とする。

〔作用〕

本発明では、丸め処理をおこなう前のデータの指数部に
対して、第１のオーバーフロー判定をおこなう。すなわ
ち、丸め処理をおこなう前のデータの指数部が、所定の
フォーマットで表現しつる最大の指数値よりも大きい値
であれば、この時点で（丸め処理をおこなう前の時点で
）オーバーフローである。

また、第１のオーバーフロー判定では、丸め処理をおこ
なう前のデータの指数部が所定のフォーマットで表現し
うる最大の指数値であるかどうかの判定もおこなう。

もしも、丸め処理をおこなう前のデータの指数部が、フ
ォーマットで表現しうる最大の指数値であれば、仮数部
の丸め処理によって、仮数に最上位桁あふれが発生した
際、オーバーフローとなり、一方、最上位桁あぶれが発
生しなかった場合、オーバーフローではない。

このように、丸め処理による第２の指数更新をおこなう
前に、あらかじめ、オーバーフローか否かの判定をでき
る限りおこなっておき、丸め処理による仮数部最上位桁
上げの値によって最終的なオーバーフローの判定をおこ
なうのが本発明の浮動小数点演算装置の特徴である。

したがって従来のように、丸め処理の後、指数の更新を
おこない、更新後の指数部の値によって、オーバーフロ
ーの判定をするのに比べて、高速な処理が実現できる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の浮動小数点演算装置の乗算演算の場合
に対する一実施例である。

また、浮動小数点データフォーマットとしては第２図に
示したものを使うことにする。すなわち、符号部（Ｓ）
１ビツト、指数部（Ｅ）７ビツト、仮数部（Ｍ）５８ビ
ツトからなり、その値は□、値＝　（１）　５−２Ｎ！（０，Ｍ）を示すものである。また、入力データは常に正規化され
ているものとする。なお、このフォーマットであられし
うる最大の指数は、Ｅ＝（１１１１１１１）２＝１２７
のときで２１２７である。

演算結果データの符号部２２は、符号計算機９で、被乗
数である第１オペランドの符号部５と、乗数である第２
オペラドの符号部６との排他的論理和を求めることによ
り出力される。

また演算結果データの指数部２１を求めるために１．ま
ず指数加算器８で、被乗数である第１オペランドの指数
部３と、乗数である第２オペランドの指数部４との和が
求められる。

一方、演算結果データの仮数部２０を求めるために、ま
ず乗算器７で被乗数である第１オペランドの仮数部１と
。乗数である第２オペランドの仮数部２との積が求めら
れる。

乗算器７の出力に最上位桁あふれが生じていた場合は、
正規化シフタ１０によって１ビツト右シフトがおこなわ
れる。また、その場合は、第１の指数更新器１１で、指
数加算器８の出力に１を加えることで、正規化による指
数の更新がおこなわれる。

第１の指数更新器１１の出力は、第１のオーバーフロー
判定器１５、及び第２の指数更新器１４の入力となる。

第１のオーバーフロー判定器１５は、第１の指数更新器
１４の出力値が該フォーマットで表現しつる最大の指数
値であるかどうか、及び最大の指数値よりも大きい値で
あるかどうかを判定する。

もしも丸め処理をおこなう前のデータの指数部が第２図
のフォーマットであられしうる範囲を越えていた場合、
つまり、（第１の指数更新器１１の出力値）＞１２７の場合は、
丸め処理の結果を待つことなくこの時点でオーバーフロ
ーである。この場合は第１のオーバーフロー検出器１５
はオーバーフロー発生を第１のオーバーフロー発生信号
２３によって外部へ伝える。

また、（第１の指数更新器１１の出力値）＝のときは、
そのことを第２のオーバーフロー判定器１６へ伝える。

正規化シフタ１０の出力は丸め器１２に入力となり、仮
数部の丸め処理がおこなわれる。丸め処理によって仮数
部の最上位桁あぶれが生じた場合は、丸め後シフタ１３
によって仮数部の１ビツト右シフトがおこなわれる。

第２のオーバーフロー判定器１６は、第１のオーバーフ
ロー判定器１５の出力と、丸め器１２の出力とを入力と
しく第１の指数更新器１１の出力値）＝１２７で、かつ
仮数部の丸めによる最上位桁あぶれが生じた場合は、オ
ーバーフロー発生として、第２のオーバーフロー発生信
号２４により外部へ伝える。

尚、■第１の指数更新器１１の出力がオーバーフローし
ていた場合、■第１の指数更新器１１の出力値がフォー
マット最大指数値（１２７）でありかつ、丸め器１２に
より丸め処理によって仮数部に最上位桁あぶれが生じた
場合、の２通り以外には、オーバーフローは生じない。

第２のオーバーフロー判定器１６によるオーバーフロー
判定処理と平行して、第２の指数更新器１４による、丸
め処理で仮数部最上位桁あぶれが生じた場合の指数更新
と丸め後シフタ１３により丸め後シフトがおこなわれる
。

したがって、従来のように丸め処理の後、指数更新をお
こない、更新後の指数部の値によって、オーバーフロー
の判定をするのに比べて、高速な処理が実現できる。

〔発明の効果〕

本発明の浮動小数点演算装置は、丸め処理後の指数の値
を待つことなく、丸め処理後の仮数部の値で、最上位桁
あぶれが生じたか否かで、オーバーフローの判定をおこ
なうので、全演算時間を短縮することができるという効
果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の浮動小数点演算装置の乗算演算の場合
に対する一実施例を示したブロック図、第２図は浮動小
数点データフォーマットの一例を示す図、第３図は従来
の浮動小数点演算装置の一例を示すブロック図である。１．１０１・・・第１オペランドの仮数部、２゜１０２
・・・第２オペランドの仮数部、３，１０３・・・第１
オペランドの指数部、４，１０４・・・第２オペランド
の指数部、５，１０５・・・第１オペランドの符号１Ｂ
　、６　＊　　１０８・・・第２オペランドの符号部、
７．１０７・・・乗算器、８，１０８・・・指数加算器
、９．１１１・・・符号計算器、１０，１０９・・・正
規化シフタ、１１，１１０・・・第１の指数更新器、１
２゜１１２・・・丸め器、１３，１１３・・・丸め後シ
フタ、１４．１１４・・・第２の指数更新器、１５・・
・第１のオーバーフロー判定器、１６・・・第２のオー
バーフロー判定器、１１５・・・オーバーフロー判定器
、２０．１２０・・・演算結果データの仮数部、２１，
１２１・・・演算結果データの指数部、２２，１２２・
・・演算結果データの符号部、２３・・・第１のオーバ
ーフロー発生信号、２４・・・第２のオーバーフロー発
生信号。

Claims

【特許請求の範囲】所定フォーマットの浮動小数点データに対して四則演算
をおこない、演算結果に丸め処理を施して出力する浮動
小数点演算装置において、丸め処理の前のデータの指数部の値が浮動小数点データ
のフォーマットで表現しうる最大の指数値であるかどう
か及び最大の指数値よりも大きい値であるかどうかを判
定する第１のオーバーフロー判定器と、丸め処理で生じた最上位桁上げ信号と、前記第１のオー
バーフロー判定器との出力とを入力とし、オーバーフロ
ーの判定をおこなう第２のオーバーフロー判定器を有す
ることを特徴とする浮動小数点演算装置。