JPS6045841A - Arithmetic unit - Google Patents

Arithmetic unit

Info

Publication number
JPS6045841A
JPS6045841A JP58153288A JP15328883A JPS6045841A JP S6045841 A JPS6045841 A JP S6045841A JP 58153288 A JP58153288 A JP 58153288A JP 15328883 A JP15328883 A JP 15328883A JP S6045841 A JPS6045841 A JP S6045841A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exponent
exponent part
signal line
bits
normalization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58153288A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Takamine
高嶺 美夫
Shunichi Torii
俊一 鳥居
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58153288A priority Critical patent/JPS6045841A/en
Publication of JPS6045841A publication Critical patent/JPS6045841A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain quickly an arithmetic result and to shorten the arithmetic processing time by providing a deciding circuit for possibility of change of main exponent part and a deciding circuit for bit number of exponent part to an arithmetic device using a real number value displaying method based on the division of double exponent. CONSTITUTION:A deciding circuit 335 for possibility of change of main exponent part decides whether a given exponent part has possibility to be change up to the number of bits by normalization. While a deciding circuit 336 for bit number of exponent part decides the number of bits needed to the exponent part. When an arithmetic result is normalized, both the exponent and mantissa parts of the arithmetic result obtained before normalization are first set to registers 300 and 305 and reach the circuits 335 and 336 via signal lines 332 and 333 respectively. Then the number of bits necessary for display of the exponent part is decided by the circuits 335 and 336 as soon as the above-mentioned normalization. At the same time, whether the number of bits are changed by the normalization is decided. When it is decided that the changing possibility is small from the result of decision, the arithmetic result is set to a register 385. In such a way, the arithmetic result is obtained quickly and the arithmetic processing time can be shortened.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は演算装置に係り、更に具体的には二重指数分割
に基づく実数値表現法を用いた演算装置における演算に
当り、演算後正規化が完了する前に上記実数値表現法の
バタン生成を開始することにより、演算結果を高速に応
答する装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an arithmetic device, and more specifically, to an arithmetic device that uses a real value representation method based on double exponential division, and which performs normalization after the arithmetic operation. The present invention relates to a device that quickly responds with calculation results by starting to generate a button in the real numerical representation method before the calculation is completed.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

従来技術において、二重指数分割に基づく実数値表現法
が知られている。
In the prior art, real value representation methods based on double exponential division are known.

情報処理学会論文誌第22巻第6号の「二重指数分割に
基づくデータ長独立実数値表現法」は、二進法に基づく
データ処理装置のだめの実数値表現法、すなわち二重指
数分割に基づく実数値表現法を提案している。この表現
法は、形式がデータの長さに依存しない、精度変換操作
が容易、表現できる数の範囲が十分に広い、あぶれが事
実上発生しない、等の特長を有す。
Information Processing Society of Japan Transactions Vol. 22, No. 6, ``Data length independent real number representation method based on double exponential partitioning'' is a real number representation method for data processing devices based on the binary system, that is, a real number representation method based on double exponential partitioning. A numerical expression method is proposed. This representation method has the following advantages: the format does not depend on the length of the data, the precision conversion operation is easy, the range of numbers that can be represented is sufficiently wide, and blurring virtually never occurs.

情報処理学会論文誌第24巻第2号の[二重指数分割に
基づくデータ長独立実数値表現法■」は、上記実数値表
現法を改良している。
[Data Length Independent Real Number Representation Method Based on Double Exponential Split ■] in Information Processing Society of Japan Transactions Volume 24, No. 2 improves the above real number representation method.

第1図を参照しながら、二重指数分割に基づく改良され
た実数値表現法を説明する。以下では誤解を避けるため
に、2″をe x p 2(n)と表わす。
With reference to FIG. 1, an improved real value representation method based on double exponential division will be described. In the following, to avoid misunderstanding, 2'' will be expressed as e x p 2(n).

実数値表現法の構成を第1図に示す。その表現法は、符
号部11、指数部12、及び仮数部13より構成される
。指数部12け更に、主指数部121と副指数部122
より構成される。符号部11は1ビツト固定長であるが
、他は可変長である。
The configuration of the real numerical representation method is shown in Figure 1. The representation method consists of a sign part 11, an exponent part 12, and a mantissa part 13. In addition to the exponent part 12, a main exponent part 121 and a sub-exponent part 122
It consists of The code section 11 has a fixed length of 1 bit, but the other bits have variable lengths.

さて、表わそうとする数をXとする。これをx=exp
2 (e)xf ・・・・・・・・・・・・・・・(1
)と、2つの数、つまり指数eと仮数fとで表現する。
Now, let X be the number we want to represent. This is x=exp
2 (e)xf ・・・・・・・・・・・・・・・(1
), and is expressed by two numbers, an exponent e and a mantissa f.

ただしeは整数とし、また値を一意に表わすために 1≦f〈2 または −2≦f〈−1・・・・・・・・
・(2)とする。
However, e is an integer, and in order to uniquely represent the value, 1≦f<2 or -2≦f<-1...
・Set as (2).

まず仮数fが負である場合には「1」、そうでない場合
には「0」を符号部11とする。
First, if the mantissa f is negative, "1" is set as the sign part 11, and otherwise, "0" is set as the sign part 11.

次に、式(2)の制約により、仮数fから符号を除いた
部分の2進数表現は f=l・f、 f2・・・・・・f、・・・・・・ ・
・・・・・・・・・・・・・・(3)である。この時r
f1f2・・・・・・fj・・・・・・」を仮数部13
のビットバタンとする。
Next, due to the constraints of equation (2), the binary representation of the part of the mantissa f minus the sign is f=l・f, f2...f,...
・・・・・・・・・・・・・・・(3). At this time r
f1f2...fj..." as the mantissa part 13
A bit of a bang.

また、指数eが2進川桁(ただしm≧0、ただし符号は
e = Qまたはe−−1の時にのみ成立)で表わされ
る場合の整数eの表現を次のとおりとする・ x)O,e≧0のとき 1・・・・・・1oevQ−1・・・・・・e2e1x
)0.e(Oのとき x(0,、e(Oのとき 1・・・・・・10el、l−1・・・・・・“e2e
lここに「e、ll−1・・・・・・e2 e、Jは指
数eを2進m桁で表わしだものから、最上位1桁を除い
たものである。また、上線「 」は各桁の「1」と「0
」との反転操作を表わす。また上位桁の「1・・・・・
・1」及び「0・・・・・・0」は、指数eがちょうど
2進m桁で表わされることを示すm+1桁の「1」また
は「0」の列である。これらの「1」または「0」のあ
とに区切りのだめの「0」または「1」がおかれる。こ
の時、式(4)における「1・・・・・・1」または「
0・・・・・・0」の列と、区切りのだめの「0」また
は「1」とを主指数部121のビットバタンとする。ま
た\残りの[e、Il−■・・・・・・e2elJまた
はre ml−1・・・・・・e 2e7Jを副指数部
122のビットバタンとする。
In addition, when the exponent e is expressed as a binary digit (m≧0, but the sign only holds when e = Q or e-1), the expression of the integer e is as follows x) O, When e≧0, 1...1oevQ-1...e2e1x
)0. e(When O, x(0,, e(When O, 1...10el, l-1..."e2e
l Here, "e, ll-1...e2 e, J is the exponent e expressed in binary m digits, with the most significant digit removed. Also, the overline "" “1” and “0” for each digit
” represents the inversion operation. Also, the upper digit "1..."
・1" and "0...0" are a sequence of m+1 digits of "1" or "0" indicating that the exponent e is represented by exactly m binary digits. After these "1" or "0", a delimiter "0" or "1" is placed. At this time, "1...1" or "
The string of ``0...0'' and the delimiter ``0'' or ``1'' are the bit bumps of the main exponent part 121. Further, the remaining [e, Il-■...e2elJ or re ml-1...e2e7J is used as the bit bang of the sub-exponent part 122.

以上で二重指数分割に基づく実数値表現法の説明を終わ
る。
This concludes the explanation of the real number representation method based on double exponential division.

次に第2図を参照しながら、二重指数分割に基づく実数
値表現法による演算の手順を説明する。
Next, with reference to FIG. 2, an explanation will be given of the calculation procedure using the real number representation method based on double exponential division.

例として、乗算の手順を第2図に示す。As an example, the multiplication procedure is shown in FIG.

オペランドが与えられると、まず指数部と仮数部とに分
離21する。前述のとおり指数部は可変長なので、その
主指数部のピントパタンにより指数部の長さをめ、オペ
ランドをその指数部と仮数部とに分離する。
When an operand is given, it is first separated into an exponent part and a mantissa part 21. As mentioned above, the exponent part has a variable length, so the length of the exponent part is determined based on the focus pattern of the main exponent part, and the operand is separated into its exponent part and the mantissa part.

以下、オペランドの指数部同士の加算22、仮数部同士
の乗算23、及び式(2)の制約を満たすだめの仮数部
正規化24は、通常の浮動小数点表現法を用いる乗算の
手順と同じである。
Below, the addition 22 of the exponent parts of the operands, the multiplication 23 of the mantissa parts, and the normalization of the mantissa part 24 to satisfy the constraint of equation (2) are the same as the multiplication procedure using the normal floating point representation method. be.

最後に、二重指数分割に基づく実数値表現法を用いる乗
算では、結果の指数部と仮数部とを結合25する。その
ために、まずその指数部により適当な主指数部のピント
パタンを選び、それに副指数部を結合し、最後に全体と
して結果が固定長となるように仮数部の長さを決めて、
指数部と結合する。これを結果とする。
Finally, in multiplication using a real-valued representation based on double exponential division, the exponent and mantissa parts of the result are combined 25. To do this, first select a focus pattern for the main exponent part that is suitable for the exponent part, combine it with the sub-exponent part, and finally decide the length of the mantissa part so that the overall result is a fixed length.
Combine with exponent. This is the result.

他の四則演算についても、指数部と仮数部との分離21
と、結合25の操作は同様である。
Regarding other four arithmetic operations, separation of exponent part and mantissa part21
The operation of the connection 25 is similar.

以上で二重指数分割に基づく実数値表現法による演算手
順の説明を終わる。
This concludes the explanation of the calculation procedure using the real number representation method based on double exponential division.

二重指数分割に基づく実数値表現法を用いた演算装置で
は、以上述べたように、通常の浮動小数点表現法を用い
た演算に比べて、指数部と仮数部との分離、結合に余分
な時間を要する。
As mentioned above, in an arithmetic unit that uses a real number representation method based on double exponential division, compared to an operation that uses a normal floating point representation method, there is an unnecessary need to separate and combine the exponent part and the mantissa part. It takes time.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、二重指数分割に基づく実数値表現法を
用いた演算装置に若干の装置を付加することにより、そ
の演算装置において、演算後正規化と、上記表現法によ
るバタン生成とを並列化し、演算後正規化の際に、上記
表現法における主指数部まで変更される可能性がない場
合に、演算結果として上記表現法によるバタンを高速に
応答することにある。
An object of the present invention is to add some devices to an arithmetic device that uses a real-value representation method based on double exponential division, so that the arithmetic device can perform post-operation normalization and bang generation using the above-mentioned representation method. The object of the present invention is to quickly respond to a bang using the above expression method as a calculation result when parallelization is performed and there is no possibility that even the main exponent part in the above expression method will be changed during post-operation normalization.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

二重指数分割に基づく実数値表現法を用いた演算装置に
おいては、通常の浮動小数点表現法による演算処理に加
えて、その前後に指数部、仮数部の分離、結合という複
雑な処理を必要とする。一方、指数部、仮数部の結合は
、まず指数部の表現に何ビット必要かを判定し、次に主
指数部のバタン生成、副指数部、仮数部の結合を行なう
In an arithmetic unit that uses a real number representation method based on double exponential division, in addition to the arithmetic processing using the normal floating point representation method, complex processing is required to separate and combine the exponent and mantissa parts before and after the calculation. do. On the other hand, to combine the exponent part and the mantissa part, first it is determined how many bits are required to express the exponent part, and then the main exponent part is generated, and the sub-exponent part and the mantissa part are combined.

通常の演算の最後に行なわれる、いわゆる演算後正規化
は、一般には指数部の値も変化させるが、指数部のビッ
ト数まで変化させることは比較的少々い。特に正規化乗
除算においては、指数部の値は高々1変化するだけであ
るので、そのビット数が変化することは極めて少ないと
言える。
So-called post-operation normalization, which is performed at the end of a normal operation, generally changes the value of the exponent part, but it is relatively rare to change the number of bits in the exponent part. Particularly in normalized multiplication and division, the value of the exponent part changes by one at most, so it can be said that the number of bits changes very rarely.

本発明ではこの現象に鑑み、演算後正規化と、指数部の
表現に必要なビット数の判定とを並列化し、また、演算
後正規化により指数部のビット数まで変化する可能性が
あるか否かを判定する装置を付加する。指数部のバット
数が変化する可能性が無い場合には、演算後正規化の後
直ちに主指数部のバタン生成、副指数部、仮数部の結合
を行なう。指数部のビット数が変化する可能性がある場
合に限り、演算後正規化の後に再び指数部のピント数の
判定から行なう。これにより、多くの場合に、従来より
高速に演算結果が得られる。
In view of this phenomenon, the present invention parallelizes the post-operation normalization and the determination of the number of bits required to express the exponent, and also measures whether the post-operation normalization may change the number of bits in the exponent. Add a device to determine whether or not. If there is no possibility that the number of bats in the exponent part will change, immediately after normalization after calculation, the main exponent part is generated and the sub-exponent part and the mantissa part are combined. Only when there is a possibility that the number of bits in the exponent part may change, the focus number of the exponent part is determined again after normalization after calculation. As a result, calculation results can be obtained faster than conventional methods in many cases.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の一実施例を第3図及び第4図を用いて説
明する。第3図は演算装置の後半、すなわち演算後正規
化以降を行なう部分の構成を示している。第4図は実施
例の主要部分のタイミング図を示している。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 shows the configuration of the latter half of the arithmetic device, that is, the part that performs post-arithmetic normalization. FIG. 4 shows a timing diagram of the main parts of the embodiment.

タイミング図では説明の都合上、基準時刻をtoと定め
る。更に、単位時・間を考え、自然数nに対して、基準
時刻toよりn単位時間後の時刻をtoと定める。
In the timing diagram, for convenience of explanation, the reference time is set as to. Furthermore, considering the unit time/interval, for a natural number n, the time n units of time after the reference time to is determined as to.

本実施例では、乗算のみを行なう演算装置を示している
が、他の任意の演算、すなわち加減算、除算等に拡張で
きるととは容易にわかる。また、扱う数値デ゛−夕の長
さは特に定めない。任意の固定長データを扱うことが可
能である。一方、演算装置に対するオペランドは、二重
指数分割に基づく実数値表現法か、通常の浮動小数点表
現法のいずれで表わされたものでも良いが少なくとも演
算を行なう前に正規化されて与えられるものとする。
Although this embodiment shows an arithmetic device that performs only multiplication, it is easy to see that it can be extended to other arbitrary operations, such as addition, subtraction, division, etc. Furthermore, the length of the numerical data to be handled is not particularly determined. It is possible to handle arbitrary fixed length data. On the other hand, the operands for the arithmetic unit may be expressed in either real number representation based on double exponential division or normal floating point representation, but at least they must be normalized before performing the operation. shall be.

寸だ、演算結果の出力は二重指数分割に基づく実数値表
現法によるものとする。
Assume that the output of the calculation result is expressed using a real number representation method based on double exponential division.

まず、第3図を参照しながら、実施例の演算装置の構成
の概要を説明する。第3図では、演算装置の後半、すな
わち演算後正規化以降を行なう部分のみを示す。演算装
置内の他の構成妾素、すなわち指数部と仮数部とを分離
したり、指数部の加算、仮数部の乗算を行なう部分につ
いてはここではふれない。
First, an overview of the configuration of the arithmetic device of the embodiment will be explained with reference to FIG. In FIG. 3, only the latter half of the arithmetic unit, that is, the part that performs post-arithmetic normalization and subsequent operations, is shown. Other components within the arithmetic unit, ie, parts that separate the exponent and mantissa parts, add the exponent parts, and multiply the mantissa parts will not be discussed here.

レジスタ300とレジスタ305とは、それぞれ正規化
を行なう前の指数部と仮数部とを記憶するだめのもので
ある。レジスタ320とレジスタ325とは、それぞれ
正規化を行なった後の指数部と仮数部とを記憶するだめ
のものである。レジスタ350とレジスタ355及びレ
ジスタ356は、それぞれ待機用に指数部の絶対値部分
、仮数部の絶対値部分及び仮数部の符号部分を記憶する
だめのものである。レジスタ385ば、二重指数分割に
基づく実数値表現法による最終的な演算結果を格納する
だめのものである。
Register 300 and register 305 are used to store the exponent part and mantissa part, respectively, before normalization. Register 320 and register 325 are used to store the exponent part and mantissa part after normalization, respectively. Register 350, register 355, and register 356 are used to store the absolute value part of the exponent part, the absolute value part of the mantissa part, and the sign part of the mantissa part, respectively, for standby purposes. The register 385 is used to store the final calculation result based on the real value representation method based on double exponential division.

回路310と回路315とは、それぞれ正規化のために
指数部に1を加えたり、仮数部を右に1ピントシフトす
る。回路336は与えられた指数部に対し、その指数部
の表現に何ピント必要かを判定する。回路335は与え
られた指数部が、正規化によってビット数まで変化され
る可能性があるか否かを判定する。回路341と回路3
71とけ共に主指数部のピントバタンを生成する。回路
370は副指数部のピントパタンを生成する。回路37
5は仮数部のピントバタンを生成する。回路380は主
指数部、副指数部、仮数部を結合する。
The circuits 310 and 315 each add 1 to the exponent part and shift the mantissa part to the right by 1 point for normalization. For a given exponent part, circuit 336 determines how many points are required to represent the exponent part. Circuit 335 determines whether a given exponent is likely to be changed by the number of bits due to normalization. Circuit 341 and circuit 3
71 and generates a focus button for the main exponent part. A circuit 370 generates a focus pattern for the sub-exponent part. circuit 37
5 generates a focus button for the mantissa. Circuit 380 combines the major exponent, minor exponent, and mantissa.

り上で実施例の構成の説明を終わる。This concludes the explanation of the configuration of the embodiment.

次に、第3図と第4図とを参照しながら、実施例の演算
装置の動作の詳細を説明する。説明は、レジスタ300
とレジスタ305に正規化を行なう前の指数部と仮数部
とがセットされた時点から始める。
Next, details of the operation of the arithmetic device of the embodiment will be explained with reference to FIGS. 3 and 4. The explanation is register 300
The process starts from the time when the exponent part and the mantissa part before normalization are set in the register 305.

1ず、レジスタ300とレジスタ305に、正規化を行
なう前の演算結果の指数部と仮数部とがそれぞれセント
される。この時刻を基準時刻とし、第4図に示すように
to と表わす。指数部、仮数部は、いずれも符号と絶
対値の形式で表わされているものとする。更に指数部は
整数であるとする。
First, the exponent part and mantissa part of the operation result before normalization are stored in register 300 and register 305, respectively. This time is set as a reference time and is expressed as to as shown in FIG. It is assumed that both the exponent part and the mantissa part are expressed in the form of a sign and an absolute value. Furthermore, it is assumed that the exponent part is an integer.

レジスタ300の内容は信号線301に印加され、信号
線301は回路310に達する。また、レジスタ300
の符号部分は信号線302に印加更に、レジスタ300
の絶対値部分は信号線303に印加され、信号線30:
l″l:レジスタ301に達する。
The contents of register 300 are applied to signal line 301, which reaches circuit 310. Also, register 300
The sign part of is applied to the signal line 302 and is also applied to the register 300
The absolute value portion of is applied to signal line 303, and signal line 30:
l″l: Reaches register 301.

レジスタ305の符号部分は信号線307に印加され、
信号線307はレジスタ325に達する。
The sign portion of register 305 is applied to signal line 307;
Signal line 307 reaches register 325.

また、レジスタ305の絶対値部分は信号線308に印
加され、信号線308は回路315に達する。
The absolute value portion of register 305 is also applied to signal line 308 , which reaches circuit 315 .

時刻toに、レジスタ300とレジスタ305に正規化
を行なう前の指数部と仮数部がセント−sれると、回路
310と回路315はその指数部と仮数部に対し正規化
を開始する。本実施例における正規化乗算回路では、演
算後正規化は仮数部を高々1ビツト右にシフトするだけ
である。つまり、回路315では信号線308上の仮数
部の絶対値部分を、必要に応じ、すなわち正規化の必要
がある場合に1ピント右にシフトする。その結果は信号
線318に印加され、信号線318はレジスタ325に
達する。一方、回路310では信号線301上の指数部
に、必要に応じ、すなわち回路315において仮数部が
シフトされた場合に、1を加える。その結果は信号線3
11に印加され、信号線311はレジスタ320に達す
る。
At time to, when the exponent and mantissa parts before normalization are stored in registers 300 and 305, circuits 310 and 315 start normalizing the exponent and mantissa parts. In the normalization multiplication circuit of this embodiment, the normalization after the operation only shifts the mantissa part to the right by one bit at most. That is, the circuit 315 shifts the absolute value part of the mantissa on the signal line 308 to the right by one pin point as necessary, that is, when normalization is necessary. The result is applied to signal line 318 which reaches register 325. On the other hand, the circuit 310 adds 1 to the exponent part on the signal line 301 as necessary, that is, when the mantissa part is shifted in the circuit 315. The result is signal line 3
11 and the signal line 311 reaches the register 320.

I/レジスタ20とレジスタ325は、それぞれ信号線
311上の正規化された指数部と、信号線307、信号
線318上の正規化された仮数部の符号部分、絶対値部
分を、第4図に示す様に時刻1、にセットする。
The I/register 20 and the register 325 respectively store the normalized exponent part on the signal line 311, the sign part and the absolute value part of the normalized mantissa part on the signal lines 307 and 318, as shown in FIG. Set to time 1 as shown in .

レジスタ320の符号部分は信号線322に印加され、
信号線322けセレクタ330に達する。
The sign portion of register 320 is applied to signal line 322;
The signal line 322 reaches the selector 330.

レジスタ320の絶対値部分は信号線323に印加され
、信号線323けセレクタ331、レジスタ350、及
びセレクタ360に達する。
The absolute value portion of register 320 is applied to signal line 323 and reaches selector 331, register 350, and selector 360 by signal line 323.

また、レジスタ325の符号部分は信号線327に印加
され、信号線327けレジスタ356、及びセレクタ3
66に達する。レジスタ325の絶対値部分は信号線3
28に印加され、信号線328はレジスタ355、及び
セレクタ365に達する。
Further, the sign part of the register 325 is applied to the signal line 327, and the signal line 327 register 356 and the selector 3
It reaches 66. The absolute value part of register 325 is connected to signal line 3.
28, and the signal line 328 reaches the register 355 and the selector 365.

一方、セレクタ330とセレクタ331け、時刻toに
おいて、それぞれ信号線302、信号線303を選択し
、正規化される前の指数部の符号部分と絶対値部分とを
、それぞれ信号線332、信号線333に印加している
。信号線332は回路335、及びレジスタ346に達
する。信号線333は回路335、及び回路336に達
する。
On the other hand, the selector 330 and the selector 331 select the signal line 302 and the signal line 303, respectively, at time to, and set the sign part and the absolute value part of the exponent part before normalization to the signal line 332 and the signal line 303, respectively. 333 is applied. Signal line 332 reaches circuit 335 and register 346. The signal line 333 reaches a circuit 335 and a circuit 336.

回路336は、信号線333上の指数部の絶対値部分か
ら、その指数部の表現に何ピント必要かを判定する。こ
れは具体的には、指数部の絶対値を固定小数点表現法で
表わしているビットノ<タンを、最上位のビットから、
隣り合うビット同士が一致しているかどうかを調べ、初
めて一致しなかったピント位置から、最下位のビット位
置までのビット数として判定される。判定した結果、す
なわち指数部の表現に必要なビット数は信号線338に
印加され、信号線338はレジスタ345に達する。
The circuit 336 determines from the absolute value portion of the exponent on the signal line 333 how many focuses are required to express the exponent. Specifically, this means that the absolute value of the exponent part is expressed using fixed-point representation, starting from the most significant bit.
It is checked whether adjacent bits match each other, and the number of bits is determined as the number of bits from the focus position where they do not match for the first time to the lowest bit position. The determined result, that is, the number of bits necessary to represent the exponent part, is applied to a signal line 338, which reaches a register 345.

また、回路335・は信号線332上の指数部の符号部
分と、信号線333上の絶対値部分から、その指数部の
表現に必要なビット数が、仮数部の正規化により変更さ
れる可能性があるか否かを判定スる。指数部のビット数
が変化するということは、仮数部の正規化に伴って指数
部に1加えられた際に、桁上げ伝播により生ずる。従っ
て、具体的な判定方法は次の様になる。すなわち、信号
線332上の指数部の符号部分が正を意味する場合には
、信号線333上の指数部の絶対値部分の有効な部分、
すなわち上位ビットの「0・・・・・・η」を除いた部
分がすべて「1」である時にのみ指数部のビット数が変
更される可能性が有ると判定される。一方、信号線33
2上の指数部の符号部分が負を意味する場合には・信号
線3337J:の指数部の絶対値部分の有効な部分が、
その上位1ビツトを除きすべて「0」である時にのみ指
数部のビット数が変更される可能性が有ると判定される
。判定の結果は信号線337に印加され、信号線337
はレジスタ340に達する。
In addition, the circuit 335 can change the number of bits necessary to express the exponent part from the sign part of the exponent part on the signal line 332 and the absolute value part on the signal line 333 by normalizing the mantissa part. Determine whether or not there is sex. The change in the number of bits in the exponent occurs due to carry propagation when 1 is added to the exponent as the mantissa is normalized. Therefore, the specific determination method is as follows. That is, when the sign part of the exponent part on the signal line 332 means positive, the valid part of the absolute value part of the exponent part on the signal line 333,
In other words, it is determined that there is a possibility that the number of bits in the exponent part may be changed only when all the parts excluding the upper bits "0...η" are "1". On the other hand, signal line 33
When the sign part of the exponent part on 2 means negative, the valid part of the absolute value part of the exponent part of signal line 3337J:
It is determined that there is a possibility that the number of bits in the exponent part may be changed only when all of them except the high-order 1 bit are "0". The result of the determination is applied to the signal line 337;
reaches register 340.

時刻t1に、レジスタ345とレジスタ340は、それ
ぞれ信号線338上の指数部のビット数と、信号線33
7上の指数部のピント数が変更される可能性の判定結果
とをセットする。同時に、レジスタ346け、信号a3
32上の正規化を行なう前の指数部の符号部分をセット
する。
At time t1, the register 345 and the register 340 set the number of bits of the exponent part on the signal line 338 and the number of bits on the signal line 33, respectively.
The result of determining the possibility that the focus number of the exponent part above 7 will be changed is set. At the same time, 346 registers, signal a3
Sets the sign part of the exponent part before normalization on T.32.

レジスタ345の内容は信号線348に印加され、信号
線348は回路371、回路37o1及び回路375に
達する。レジスタ340の内容は信号線344に印加さ
れ、信号線344はセレクタ360、セレクタ365、
セレクタ366に達する。レジスタ346の内容は信号
線347に印加され、信号線347は回路341に達す
る。
The contents of register 345 are applied to signal line 348, which reaches circuit 371, circuit 37o1, and circuit 375. The contents of register 340 are applied to signal line 344, which is connected to selector 360, selector 365,
Selector 366 is reached. The contents of register 346 are applied to signal line 347, which reaches circuit 341.

以上の動作は、レジスタ300とレジスタ305に正規
化を行なう前の指数部と仮数部とがセントされると必ず
行なわれる。
The above operation is performed whenever the exponent part and mantissa part before normalization are sent to register 300 and register 305.

以下の動作は、上記の指数部のビット数が変更される可
能性があるか否かの判定結果により、異なったものとな
る。
The following operations differ depending on the result of the determination as to whether or not the number of bits of the exponent part is likely to be changed.

まず、指数部のビット数が変更される可能性のある場合
について説明する。
First, a case where the number of bits of the exponent part may be changed will be described.

この場合、時刻ioにレジスタ300にセットされた正
規化前の指数部のビット数と、時刻t1にレジスタ32
0にセットされた正規化後の指数部のビット数が変更さ
れている可能性があるので、レジスタ320にセットさ
れた指数部より、そのピント数の判定を再度行なう。
In this case, the number of bits of the exponent part before normalization is set in the register 300 at time io, and the number of bits in the register 300 is set at time t1.
Since there is a possibility that the number of bits of the exponent part after normalization that was set to 0 has been changed, the focus number is determined again based on the exponent part set in the register 320.

すなわち、時刻t1に、−セレクタ330とセレクタ3
31はそれぞれ信号線322と信号線323を選択し、
正規化を行なった後の指数部の符号部分と絶対値部分と
をそれぞれ信号線332と信号線333に印加する。前
述の様に、信号線332はレジスタ346に達し、信号
線333は回路336と回路335に達する。ただし、
この場合回路335は意味がない。
That is, at time t1, -selector 330 and selector 3
31 selects the signal line 322 and the signal line 323, respectively,
The sign part and absolute value part of the exponent part after normalization are applied to signal line 332 and signal line 333, respectively. As previously discussed, signal line 332 goes to register 346 and signal line 333 goes to circuit 336 and circuit 335. however,
In this case, circuit 335 is meaningless.

回路336は、前述の様に指数部の絶対値部分から、そ
の表現に必要なビット数を判定し、信号線338に印加
する。信号線338はレジスタ345に達する。
As described above, the circuit 336 determines the number of bits necessary for its representation from the absolute value part of the exponent part and applies it to the signal line 338. Signal line 338 reaches register 345.

第4図に示す様に時刻t2に、レジスタ345は、信号
線338上の正規化を行なった後の指数部の表現に必要
なビット数をセントする。同時に、レジスタ346は、
信号線332上の正規化を行なった後の指数部の符号部
分をセットする。
As shown in FIG. 4, at time t2, register 345 stores the number of bits necessary to represent the exponent after normalization on signal line 338. At the same time, register 346 is
The sign part of the exponent part after normalization on the signal line 332 is set.

レジスタ345の内容は信号線348に印加され、信号
線348は回路371、回路37o1及び回路375に
達する。レジスタ346の内容は信号線347に印加さ
れ、信号線347は回路341に達する。
The contents of register 345 are applied to signal line 348, which reaches circuit 371, circuit 37o1, and circuit 375. The contents of register 346 are applied to signal line 347, which reaches circuit 341.

また、レジスタ35o1 レジスタ355、及びレジス
タ35・6は、回路336による指数部のビット数の判
定の間待機するために1信号線323上の正規化後の指
数部の絶対値部分、信号線328上の正規化後の仮数部
の絶対値部分、信号線327上の同じく正規化後の仮数
部の符号部分を、第4図に示すように時刻t2に、それ
ぞれセットする。
In addition, the register 35o1, the register 355, and the registers 35 and 6 are connected to the absolute value portion of the exponent after normalization on the signal line 323 in order to wait while the circuit 336 determines the number of bits of the exponent. The absolute value part of the mantissa after normalization above and the sign part of the mantissa after normalization on the signal line 327 are respectively set at time t2 as shown in FIG.

この時レジスタ340には、指数部のビット数が変更さ
れる可能性があることを・示す情報が格納されている。
At this time, the register 340 stores information indicating that the number of bits in the exponent part may be changed.

その情報は信号線344に印加されセレクタ360、セ
レクタ365、及びセレクタ366に達する。
The information is applied to signal line 344 and reaches selector 360, selector 365, and selector 366.

信号線344上の判定信号により、セレクタ360、セ
レクタ365、及び、セレクタ366は、それぞれ信号
線353上の指数部の絶対値部分、信号線358上の仮
数部の絶対値部分、及び信号線357上の仮数部の符号
部分を選択し、それぞれ信号線363、信号線368、
及び信号線367に印加する。信号線363は回路37
0に達し、信号線368は回力375に達し、信号線3
67は回路341、回路370、及びレジスタ385に
達する。
Based on the determination signal on the signal line 344, the selector 360, selector 365, and selector 366 respectively select the absolute value part of the exponent part on the signal line 353, the absolute value part of the mantissa part on the signal line 358, and the signal line 357. Select the sign part of the upper mantissa and connect the signal line 363, signal line 368, and
and is applied to the signal line 367. The signal line 363 is the circuit 37
0, the signal line 368 reaches the turning force 375, and the signal line 3
67 reaches circuit 341, circuit 370, and register 385.

続いて、二重指数分割に基づく実数値表現法によるパタ
ンの生成を行なう。
Next, a pattern is generated using a real numerical representation method based on double exponential division.

すなわち、回路341け、信号線347上の指数部の符
号部分と、信号線367上の仮数部の符号部分トラ比較
し、一致しているか否かを判定し、信号m342に印加
する。信号線342は回路371に達する。これは主指
数部のノくタン生成に用いられる。
That is, the circuit 341 compares the sign part of the exponent part on the signal line 347 with the sign part of the mantissa part on the signal line 367, determines whether they match, and applies it to the signal m342. Signal line 342 reaches circuit 371. This is used to generate the main index part.

回路371は、信号線342上の上記判定信号と、信号
線348上の指数部のビット数とにより主指数部のパタ
ンを生成する。生成されたパタンは信号線372に印加
さ゛れ、布号線372は回路・380に達する。
The circuit 371 generates a pattern of the main exponent part based on the determination signal on the signal line 342 and the number of bits of the exponent part on the signal line 348. The generated pattern is applied to a signal line 372, and the wiring line 372 reaches a circuit 380.

回路370は、信号線363上の指数部の絶対値部分、
信号線367上の仮数部の符号部分、及び信号線348
上の指数部Ωビット数により、副指数部のパタンを生成
する。生成されたパタンは信号線373に印加され、信
号線373は回路380に達する。
The circuit 370 outputs the absolute value part of the exponent on the signal line 363,
The sign part of the mantissa on the signal line 367 and the signal line 348
A sub-exponent pattern is generated based on the number of Ω bits in the exponent part above. The generated pattern is applied to a signal line 373, which reaches a circuit 380.

回路375は、信号線368上の仮数部の絶対値部分と
、信号線348上の指数部のビット数により、仮数部の
パタンを生成する。生成されたパタンは信号線378に
印加され、信号線378は回路380に達する。
The circuit 375 generates a mantissa pattern based on the absolute value of the mantissa on the signal line 368 and the number of bits of the exponent on the signal line 348. The generated pattern is applied to signal line 378, which reaches circuit 380.

回路380は、信号線372、信号線373、及び信号
線378上の、主指数部、副指数部、及び仮数部のパタ
ンの9合を行なう。結合した結果のパタンは信号線38
3に印加され、信号線383はレジスタ385に達する
Circuit 380 performs 9-combination of the patterns of the main exponent, sub-exponent, and mantissa parts on signal line 372, signal line 373, and signal line 378. The combined result pattern is the signal line 38
3 and signal line 383 reaches register 385.

レジスタ385は、第4図に示すように時刻t3に、信
号線367上の符号と、信号線383上の数値を表わす
パタンとをセットする。
The register 385 sets the code on the signal line 367 and the pattern representing the numerical value on the signal line 383 at time t3, as shown in FIG.

以上で、指数部のビット数が変更される可能性がある場
合の動作の説明を終わる。
This concludes the explanation of the operation when the number of bits in the exponent part may be changed.

次に、指数部のビット数が変更される可能性がない場合
の動作を説明する。
Next, the operation when there is no possibility that the number of bits of the exponent part will be changed will be explained.

この場合は、第4図に示す様に時刻t1にレジスタ34
5にセットされた指数部のビット数をそのまま用いる。
In this case, as shown in FIG.
The number of bits in the exponent part set to 5 is used as is.

また、レジスタ340には、指数部のピント数が変更さ
れる可能性が無いことを示す情報が格納されている。そ
の情報は信号線344に印加され、セレクタ360、セ
レクタ365、及びセレクタ366に達する。
Further, the register 340 stores information indicating that there is no possibility that the focus number of the exponent part will be changed. The information is applied to signal line 344 and reaches selector 360, selector 365, and selector 366.

信号線344上の判定信号により、セレクタ360、セ
レクタ365、及びセレクタ366は、それぞれ信号線
323上の指数部の絶対部分、信号線328上の仮数部
の絶対値部分、及び信号線327上の仮数部の符号部分
を選択し、それぞれ信号線363、信号線368、及び
信号線367に印加する。信号線363は回路370に
達し、信号線368は回路375に達し、信号線367
は回路341に達する。
Based on the determination signal on the signal line 344, the selector 360, selector 365, and selector 366 select the absolute part of the exponent part on the signal line 323, the absolute value part of the mantissa part on the signal line 328, and the absolute value part of the mantissa part on the signal line 327, respectively. The sign portion of the mantissa is selected and applied to signal line 363, signal line 368, and signal line 367, respectively. Signal line 363 reaches circuit 370, signal line 368 reaches circuit 375, signal line 367
reaches circuit 341.

続いて、回路341、回路371、回路370、回路3
75、及び回路380により数値パタンを生成する動作
は前述の通りである。
Subsequently, circuit 341, circuit 371, circuit 370, circuit 3
The operation of generating the numerical pattern by the circuit 75 and the circuit 380 is as described above.

結果的にレジスタ385は、第4図に示す様に時刻t2
に、信号線367上の符号と、信号線383上の数値を
表わすパタンとをセットする。
As a result, the register 385 is stored at time t2 as shown in FIG.
, the code on the signal line 367 and the pattern representing the numerical value on the signal line 383 are set.

以上で、本実施例の演算装置の動作の説明を終わる。This concludes the explanation of the operation of the arithmetic device of this embodiment.

次に、本実施例特有の効果について説明する。Next, effects specific to this embodiment will be explained.

従来の方式では、必ず正規化が終了してから指数部の表
現に必要なビット数の判定を行なっていたため、演算結
果は時刻t3にレジスタ385にセットされる。
In the conventional method, the number of bits required to express the exponent part was always determined after normalization was completed, so the calculation result was set in the register 385 at time t3.

一方、本実施例では、正規化と並列に、指数部の表現に
必要なビット数の判定と、そのビット数が正規化によっ
て変更されるか否かを判定とを行ない、上記判定の結果
、変更される可能性がない場合には、時刻t2にレジス
タ385に演算結果がセットさ、れる。
On the other hand, in this embodiment, in parallel with the normalization, the number of bits required to express the exponent part is determined and whether or not the number of bits is changed by normalization is determined, and as a result of the above determination, If there is no possibility of change, the calculation result is set in the register 385 at time t2.

本実施例の乗算回路においては、実際に仮数部に対して
正規化が行なわれる確率は約半分である。
In the multiplication circuit of this embodiment, the probability that normalization is actually performed on the mantissa part is about half.

しかも、この時指数部に加えられる数は高々1である。Moreover, the number added to the exponent part at this time is 1 at most.

従って、桁上げ伝播によって指数部のピント数まで変わ
る様な確率は非常に小さくなる。そのだめ、はとんどの
場合には演算結果が時刻t2に得られる。
Therefore, the probability that the focus number of the exponent part will change due to carry propagation is extremely small. However, in most cases, the calculation result is obtained at time t2.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、演算後正規化による指数部の変化が、
そのビット数に壕で及ばない場合の数値パタンの生成に
おいて、従来は必ず正規化の後にパタン生成、すなわち
指数部のビット数の判定等を開始していたのを、正規化
と同時に開始することにより、正規化によって指数部の
ビット数が変更される可能性のない限り、演算結果が早
く得られる。しかも、この様に通常よりも演算結果が早
く得られる確率は、特に正規化乗除算において非常に高
い。従って、本発明による演算装置での平均的な演算処
理時間が短縮される。
According to the present invention, the change in the exponent part due to normalization after calculation is
When generating a numerical pattern when the number of bits does not reach the number of bits, conventionally pattern generation always started after normalization, that is, determining the number of bits in the exponent part, etc., but now it starts at the same time as normalization. As long as there is no possibility that the number of bits in the exponent part will be changed due to normalization, the calculation result can be obtained quickly. Moreover, the probability of obtaining a calculation result earlier than usual is extremely high, especially in normalized multiplication and division. Therefore, the average calculation processing time in the calculation device according to the present invention is shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は二重指数分割に基づく実数値表現法の構成図、
第2図は二重指数分割に基づく実数値表現法による乗算
実行の手順を示す図、第3図は本発明の実施例のブロッ
ク図、第4図は第3図の実施例の主要部分の動作を示す
タイミング図である。 300・・・、正規化前の指数部レジスタ、305・・
・正規化前の仮数部レジスタ、310・・・指数部正規
化回路、315・・・仮数部正規化回路、320・・・
正規化後の指数部レジスタ、325・・・正規化後の仮
数部レジスタ、335・・・指数部のビット数が変更さ
れる可能性を判定する回路、336・・・指数部のビッ
ト数を判定する回路、340・・・指数部のビット数が
変更される可能性の判定結果を格納するレジスタ、34
5・・・指数部のビット数を格納するレジスタ、346
・・・指数部め符号部分のレジスタ、350・・・待機
用の指数部絶対値部分レジスタ、355・・・待機用の
仮数部絶対値部分レジスタ、356・・・待機用の仮数
部符号部分レジスタ、370・・・副指数部バタン生成
回路、371・・・主指数部バタン生成回路、375・
・・仮数部バタン生成回路、380・・・主指数部、副
指数部及び仮数部を結合する回路、385・・・演算結
果を格納するレジスタ。
Figure 1 is a diagram of the real number representation method based on double exponential division.
FIG. 2 is a diagram showing the procedure for performing multiplication using the real value representation method based on double exponential division, FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing the main parts of the embodiment of FIG. 3. FIG. 3 is a timing diagram showing the operation. 300..., exponent register before normalization, 305...
- Mantissa register before normalization, 310... Exponent normalization circuit, 315... Mantissa normalization circuit, 320...
Exponent part register after normalization, 325... Mantissa register after normalization, 335... Circuit for determining the possibility that the number of bits of the exponent part will be changed, 336... Number of bits of the exponent part Determination circuit, 340...Register for storing the determination result of the possibility that the number of bits of the exponent part will be changed, 34
5...Register for storing the number of bits of the exponent part, 346
...Exponent part sign part register, 350...Exponent part absolute value part register for waiting, 355...Mantissa part absolute value part register for waiting, 356...mantissa part sign part for waiting Register, 370... Sub-exponent part bang generation circuit, 371... Main exponent part bang generation circuit, 375.
. . . Mantissa part slam generation circuit, 380 . . . Circuit for combining the main exponent part, sub-exponent part, and mantissa part; 385 . . . Register for storing calculation results.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 二重指数分割に基づく実数値表現法により表現されたデ
ータの処理を行なう装置において、正規化演算における
演算後正規化によって指数部のビット数が変更されるか
否かを判定する回路を備え、 演算後正規化と同時に、指数部のビット数の判定を行な
い、 上記判定回路によって、指数部のビット数が変更される
可能性が無いと判定された場合には、上記の指数部のビ
ット数をそのまま用いて、引続き上記表現法による数値
バタンの生成を行ない結果を出力し、 一方、上記判定回路によって、指数部のビット数が変更
される可能性が有ると判定された場合には、再度指数部
のビット数の判定を行ない、その後、上記表現法による
数値バタンの生成を行ない結果を出力する ことを特徴とする演算装置。
[Claims] In a device that processes data expressed by a real number representation method based on double exponential division, it is possible to determine whether or not the number of bits of an exponent part is changed by normalization after an operation in a normalization operation. It is equipped with a circuit for determining the number of bits of the exponent part at the same time as the normalization after the operation, and if the above-mentioned determination circuit determines that there is no possibility that the number of bits of the exponent part will be changed, the above-mentioned Using the number of bits in the exponent part as it is, continue to generate a numerical value button using the above expression method and output the result. On the other hand, the above judgment circuit judges that there is a possibility that the number of bits in the exponent part may be changed. If the number of bits in the exponent part is determined, the number of bits in the exponent part is determined again, and then a numerical value stamp is generated using the above expression method and the result is output.
JP58153288A 1983-08-24 1983-08-24 Arithmetic unit Pending JPS6045841A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58153288A JPS6045841A (en) 1983-08-24 1983-08-24 Arithmetic unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58153288A JPS6045841A (en) 1983-08-24 1983-08-24 Arithmetic unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6045841A true JPS6045841A (en) 1985-03-12

Family

ID=15559198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58153288A Pending JPS6045841A (en) 1983-08-24 1983-08-24 Arithmetic unit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6045841A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5148161A (en) * 1988-04-18 1992-09-15 Fujitsu Ten Limited Digital signal processor for fixed and floating point data

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5148161A (en) * 1988-04-18 1992-09-15 Fujitsu Ten Limited Digital signal processor for fixed and floating point data

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6209017B1 (en) High speed digital signal processor
JPH0477338B2 (en)
JP4883251B1 (en) Semiconductor integrated circuit and index calculation method
JPH1195982A (en) Circuit, method and system for arithmetic processing
JP3271120B2 (en) Device for fast multiplication of binary numbers
JPS6045841A (en) Arithmetic unit
JP3660075B2 (en) Dividing device
JP3793505B2 (en) Arithmetic unit and electronic circuit device using the same
JP3595449B2 (en) Cumulative addition circuit
JP2777265B2 (en) High radix square root arithmetic unit
JP3137131B2 (en) Floating point multiplier and multiplication method
JP3122622B2 (en) Division device
JP2518532B2 (en) Subtractor shift type divider
GB2345563A (en) Digital signal processor for performing fixed-point and/or integer arithmetic
JP2797773B2 (en) Reciprocal arithmetic unit
JPH0435777B2 (en)
JP2002175179A (en) Integer dividing method and integer dividing device
JPS63254525A (en) Dividing device
JPH02239325A (en) Division circuit
JP3185861B2 (en) Multiplication method of multi-digit integer and single-digit integer
JP3074910B2 (en) Division device
JPS63118935A (en) Divider
WO1996027831A1 (en) Floating point conversion circuit
JPH0427587B2 (en)
JPH08263271A (en) Non-restoring division device