JPS5953940A - 倍精度演算回路 - Google Patents

倍精度演算回路

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JPS5953940A
JPS5953940A JP57164471A JP16447182A JPS5953940A JP S5953940 A JPS5953940 A JP S5953940A JP 57164471 A JP57164471 A JP 57164471A JP 16447182 A JP16447182 A JP 16447182A JP S5953940 A JPS5953940 A JP S5953940A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
input
precision
value
double
Prior art date
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Pending
Application number
JP57164471A
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English (en)
Inventor
Masao Iwashita
岩下 正雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS5953940A publication Critical patent/JPS5953940A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/38Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • G06F7/48Methods 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
    • G06F7/483Computations with numbers represented by a non-linear combination of denominational numbers, e.g. rational numbers, logarithmic number system or floating-point numbers
    • G06F7/485Adding; Subtracting
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2207/00Indexing scheme relating to methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F2207/38Indexing scheme relating to groups G06F7/38 - G06F7/575
    • G06F2207/3804Details
    • G06F2207/3808Details concerning the type of numbers or the way they are handled
    • G06F2207/3812Devices capable of handling different types of numbers
    • G06F2207/3816Accepting numbers of variable word length

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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】 本発明は1−籏v、v度演1≠回路お11?精度調整回
路とから47N成され、倍精度加算及び減算を実行可能
(こしたことを特徴とする倍精度演算回路に関するもの
である。
従来、データフロー)8理装置fこおけるプロセッサモ
ジュール(こおいて、カロイ及びf友rlを陪j青f仄
で行う場合、弔梢度rυ2倍の入力データに対し1ff
l :1月をとらねばならず、多大のハードウェア清か
必要であった。
画像演算などの場合、そのアドレス計算及びヒストグラ
ム演算などの目的のためlこしばしば陪4清度演算が必
要となった。こイ′1.を実現する方法としてビット巾
を広げる、ソ7 +−ウェア的に演算するなどの方法が
用いられできた。ビットI11を広げると、回路全体の
規模が大きくなってしまい、コストの上昇も避けられず
、回路の実秤上でもビン数やコネクタの問題をひき起こ
す。
ソフトウェア的1こ演算する場合はプログラムlこ負担
をかけ、演算実行時間も大きくなる、本発明の目的は、
単精度演算回路と倍精度調整回路とから構成し、ハード
ウェア量を比較的少なく抑えると共に、パイプライン方
式を採用し、演算実行時間を小さくすることを可能(こ
した倍精度演算回路を提供することfこある。
本発明は、倍精度データの上位側データ値と、符号やフ
ォーマットの統一などの倍精度調整を行うことを特徴と
する。
本発明の倍精度演算回路は演算の種M及び入力データ値
を貯えておく入力レジスタと、単Ml&加減算及び倍精
度データの上位側と下位番すデータ値の符号、表示フォ
ーマットの統一、繰上り繰下り処理などの倍精度調整を
?〕う演算部と、前記演算部の出力結果を一時的に貯え
ておく出力レジスタと、パイプラインクロック、リセッ
ト信−号ヲ入力とし、前段の回路にビジークー号を出力
″y−6と伴に前記入力レジスタ、前記演算部、前記出
力レジスタに対しクロックパルス及び制御信号を送る制
御回路とから構成される。
以上本発明の構成について述べたが、その詳細について
は以下の図面に示す実施例をもって説明する。
@X図は本発明(こおける倍精度演算回路のシステムブ
ロック図である。図において1は入力レジスタ、2は演
算部、3は出力レジスタ、4はフリラフ0フ0ツブ、5
.6は論理積ゲート、7は論理否定ゲートであり、11
は入力信号、121J入力データ値#1の絶対値、13
は入力データ値#2の絶対値、14は入力データ値#l
の符号、15は入力データ値#2の符号、16は単精度
・倍精度切換信号、17i;を加算及・減算指定イg号
、18は演算結果、19は出力信号、20i:!パイプ
ラインクロック、21は第1出力・第2出力切(負信号
、22はリセット信号、23はビジー信号、24は入力
ラッチ1のラッチパルスである。
入力レジスタlは、ラッチパルス24iこヨリ入力信号
11をラッチし、その出力12〜17は演算部2の入力
となる。ラッチパルス24はパイプラインクロック20
とビジー信号23の否定との論理積で与えられ、ビジー
の間Tなわち出力データ#2が出力中の場合には入力レ
ジスタ1に入力信号11%ラッチせず以前のデータをそ
のまま保持しておく。入力データ値#lはその絶対値1
2と符号14により表オ)される整数で、符号つき絶対
値表示である。入力データ値#2もJ:様(こ、絶対値
13と符号154こより表わされる。符号14.15は
データ値が正の場合は0″、負の場合は1”で表わされ
る。単精度・倍精度切換信号16は演算部2における演
算指定が単精度の場合はθ″、倍精度調整の場合は1″
である。加算・減算指定信号17は演算部2における演
算指定が力ロ算である場合は”0″、減算である場合は
1″である。演算部2では信号12〜17.21を入力
し、単精度あるいは倍精度調整の演算を行い、演算結果
18を出力する。演算結果18はパイプラインクロック
20により出力レジスタ3にラッチされる。出力信号1
9は出力レジスタ3の出力であり、次のパイプラインス
テージに送られる。)+1ツブフロツプ4はゲート5.
6.7と共に制御回路をh育成し、倍n度調整のときの
第2出力目すなわらビジー状態を示すビジー信号23そ
パイプラインステージの前段の回路へ出力し、リセット
信号221こよりII上セツトれ、パイプライングロッ
ク信号20+こよりビジー信号23の否定信号がサンプ
ルされる。和し、m精+V!11算の場合は通常1出力
なので、ビジー状態は生じ7jい。ゲート5の−1の入
力はパイプラインクロックイご号20であり、もう−万
はビジー信号23のゲート7による否定信号である。ゲ
ート6は止悄度・倍精度切換信号16とビジーイg号2
3の否定信号の論理積を七りフリップクロップ4のデー
タ人力となる。
第2図、第3図、第4図は第1図における演算部2の詳
細なブロック図である。
第2図はゼロ検出回路を示すブロック図である。
図において31.32はゼロ検出(q号である。本回路
は第1図fこおける入力データ値#lの絶対値12と、
入力データ値#2の絶対値13の値がゼ口であるか否か
を検出し、ゼロであるときに1″、ゼロでないときにパ
0″をゼロの検出信号31.32として出力する)絶対
値信号12.13は例えば各々16ビツトの信号であり
、これらが全て0”のときN I IIが出力される、 y、3図は演算制御信号発生回路を示すブロック図であ
る。図において41は加算減算切換信号、42は大小比
較出力信号、43は大小比較器である。加算減算切換信
号41は第1図における加算・減算指定信号17とは異
なり、第1図における演算部21こおいて実際に加算を
行なうか減算を行なうかを切換えるための信号であり、
本発明の回路では前記したように符号つき絶対値表示を
用いているので、指定された演算と実際に実行される演
算とは符号の影響により一般に異なっているため、加算
減算切換信号41は図のように単精度・倍精度切換信号
16と、入力データ値#1の符号14と入力データ値#
2の符号15と加算・減算指定1耳号17とから生成さ
れる。大小比較器43は入力データ値#1の絶対値12
と入力データ値#2の絶対値13とを比較し、入力デー
タ値#1の絶対値12の値が入力データ値#2の絶対値
13の値よりも小さい時″1”、そうでないときtc”
o”である大小比較出力信号42そ生成する。
第4図は第1図における演算部2の一部であり、第1図
1こおける信号12〜17.21と第2図における信号
31,32と第3図(こおける信号41.42とを入力
し、演算を行なって、第1図における信号18を得る。
図において51〜54,56〜6oはマルチプレクサ、
55は加減算器、61〜63はイぎ号である。マルチプ
レクサ51は入力データ値#lの絶対値12と数値゛1
”とを入力とし、第1出力・第2出力切換信号21の値
が°゛O″の時は前者を、”1″の時は後者を選択し、
マルチプレクサ52へ出カスる。マルチプレクサ53は
数値II Q IIと入力データ値#2の絶対値13と
を入力とし、信号21の値が0”の時は前者を、n11
″の時は後者を選択し、マルチプレクサ54へ出力する
マルチプレクサ52は、マルチプレクサ51の出力信号
とマルチプレクサ56の出力信号とを入力とし、I修鞘
度・倍精度切換信号16の値が′0”のときは前者を、
1″のときは後者を選択し加減?v藩55へ出力する。
マルチプレクサ54は、マルチプレクサ53の出力信号
とマルチプレクサ57の出力信号を入力とし、信号16
の値が0”のおきは前者を、1′のときは後者を選択し
加減算器55へ出力する。加減算器55はマルチプレク
サ52の出力信号と、マルチプレクサ54の出力信号と
を入力とし、これらの間で加算減算切換え信号41の値
が0″のときは加算を、l”のときは減算を行ない、マ
ルチプレクサ59へ出力fる〇 マルチプレクサ56は入力データ値#1の絶対値12と
入力データ値#2の絶対1+i13とを入力とし、大小
比較1i号42の値が0″のときは前者を、l”のとき
は後者を選択してマルチプレクサ52へ出力rる、マル
チプレクサ57は入力データ1直#2の絶対]直13と
入力データ値#1の絶対ft* 12とを入力とし、大
小比較信号42の値が−O″のときは前者を、°゛l”
のときは後者を選択シ、マルチプレクサ54jこ出力す
る。マルチプレクサ58は入力データ値#lの絶対値1
2と入力データ1直#2の絶対値13おを入力とし、第
1出カーfg2出力切換何号21の値が0″のときは前
者を II I IIのときは後者を選択し、マルチプ
レクサ59に出力する。マルチプレクサ59は加減算器
55の出力とマルチプレクサ力とを入力とし、ゼロ検出
信号:(1,32σ) i!aj!積と入力データイ1
りの符号14、15の排他的論理和との論理和の値が1
1 Q 11のときは前者を、”1″のときは後者を選
択し°C演算結果18μ)一括6である絶対値を出力す
る。
マルチプレクサ60は巣精度・倍精度切換(1号16が
′0″のとき信号42と信号14り排他的論理和を選択
し、“1″のとき信号61と信号62と信号63の論理
和を選択して信号18の一部である符号を出力する。信
号61は信号31θ)否定と、信号】4と、信号32と
の論理肇である。信号62は信号31と信号32と信号
15とQ)論理積である。信号63は信号32の否定と
信号15との論理積である。
第5図は第1図における入力信号11のデータ74−−
 マント及び出力信号19のデータフォーマットの一例
を示す図である。
図において71は出力信号19の符号、72は出力は号
19の絶対値である。入力信号#1は符号14と絶対値
12とにより符号つき蕩対直表示とする。入力信号#2
は符号15と絶対値13とにより符号つき絶対直表示と
する。加算・減算指定信号17、嚇精度・倍精度切換・
は号16は本発明の回路ζこおける演算の種類を指定す
る信号である。m精度・倍精度演算切換信号16の値が
0”である場合は入力信号#1と入力信号#2との間で
、加算・減算指定信号17の値が′0″、l″のききそ
れぞれ加算、減算を行い、出力信号19を生成Tる、単
精度・倍精度演算切換信号16の値が”1”である場合
は、加算・減算指定信号17の値の如何に関わらず、2
シ4図における加減算器55で行なわ几る演算は減算と
なり、入力は号#1そ上位側とし、入力信号#2を下位
側とした倍精度データに対し、下位側の符号を上位側の
符号に一致させ、繰上り繰下りの処理を行い出力する。
このとき第1図における出力切換信号21の値がfi 
Q I+のときは上位側を、1”のときは下位側を出力
下る。F位側を出力しでいる間、第1図イこおける入力
レジスタ1は入力信号11(i−ラッチせず、その前段
の回路に対してはビン−信号23を発し、入力を待たせ
る。
第6図は本発明の倍精度演算回路を用いC倍精度演算を
実行Tる場合の流れ図である。
図において81は処理の開始、82は上位1111デー
タの演算、83は下位側データの演4.84i才倍精度
調整、85は処理の終了である。
倍精度演算を行う場合、上位側は上位側データ同志でま
ず演算82を行い、下位側は下位血データ同志で演算8
3を行い、両者の結果を入力とし倍精度調整84を行う
倍精度調整84は上位側、下位側の符号やフォーマット
の統一、繰上り繰下りの処理を行う0以上説明したよう
に、本発明はデータフロー処理・¥C置におけるプロセ
ッサユニット装置において、単精朋演算回路lこ倍精度
調整機能を付加し、ハードウェア量が少なく、倍精度演
算の実行を可能としたところに特徴がある。
倍19度演算を行う場合、上位側と下位側をそれぞれ別
々ζこ演算し、その出力結果に対し、繰上り繰下りの処
理及び符号やフォーマットの統一などの倍4°11度調
整を行えばよい。こ3%らりi*3)、(ゴバ・[プラ
イン的(こ行なわ几るので他の処理と並行して実行でき
演算実行時間を等測的に小さくすることが可能である。
画像演算などの場合、そのアドレス空間は大きいのに7
111.、 、演算の単位は8ビット程度で十分である
こと力S多く、ビット[jコそアドレス空間に必要な巾
まで広げると、回路規模が大きくなっCしまうが、本発
明の倍精度演算回路を用いれば、比較的少ない・・−ド
ウエア量で高速演算が実行可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明fこおける倍精度演算回路のシステムブ
ロック図、第2図、第3図、第4図は第1図ζこおける
演!!?一部2の詳細なブロック図であり、第2図はゼ
ロ検出回路、第3図は演算制御信号発生回路、第4図は
加減0回路をそれぞれ示すブロック回覧第5図は第1図
におけるデータのフォーマットの一例を示T1角、第6
図は倍精度演算の流れ図である。 図において1は入力レジスタ、2は演n部、3は出力レ
ジスタ、4はフリップフロップ、5〜7は論理ゲート、
11は入力信号、12(ば入力データ値#lり絶対値、
13は入力データ値#2の絶対値、14は入力データ値
#lの符号、15は入力データ値#2の符号、16は単
精度及び倍精度切換イぎ号、17は加算及び減算指定信
号、18は演算結果、19は出力信号、20は〕くイブ
ラインクロック、21は第1出力及び第2出力切換信号
、22はリセット信号、23はビジー信号、24は入カ
ラツチエのラッチパルス、31,32はゼロ検出信号、
41は加算減算切換信号、42は大小叱敦出力信号、4
3は大小比較器、51〜54.56〜60はマルチプレ
クサ、61〜63 tri (M 号、55はvO減n
、器、71は出力信号19の符号、72は出力信号19
の絶対値、81は処理の開始、82は上位側データの演
算、83は下位側データの演算、84は倍伶度調整、8
5は処理の終了である。 221− 第 2 図 2 第5図 II 222− 86 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. データ70−処理装置における倍精度演算回路において
    、演算のf1類及び入力データ1直をラッチする入力レ
    ジスタと、前記入力データイ直を入力とし前記演算の種
    類の指定により単精度加減算及び倍精度データの上位側
    と下位側データ値の符号、表示フォーマットの統一、繰
    上り繰下り処理の倍精度調整を行う演算部と、前記演算
    部の出力結果を一時的に貯えておく出力レジスタと、パ
    イプラインクロック、リセット信号を入力とし、パイプ
    ラインクロックの前段の回路にビジー信号を出力すると
    伴に前記入力レジスタ、f前記演算部、前記出力レジス
    タIこ対しクロックパルス及び制御信号を送る制御回路
    とから構成され、指定lこより単精度演算及び倍精度演
    算を伴に実行可能としたことを特徴とする倍精度演算回
    路。
JP57164471A 1982-09-21 1982-09-21 倍精度演算回路 Pending JPS5953940A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0268123A2 (en) * 1986-10-30 1988-05-25 Nec Corporation Processor for the calculation of transcendental functions

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5043851A (ja) * 1973-08-21 1975-04-19
JPS51134539A (en) * 1975-05-01 1976-11-22 Ibm Digital adder

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