SU1339549A1 - Device for rounding off sum and difference of binary-coded numbers with floating point - Google Patents

Device for rounding off sum and difference of binary-coded numbers with floating point Download PDF

Info

Publication number
SU1339549A1
SU1339549A1 SU864067818A SU4067818A SU1339549A1 SU 1339549 A1 SU1339549 A1 SU 1339549A1 SU 864067818 A SU864067818 A SU 864067818A SU 4067818 A SU4067818 A SU 4067818A SU 1339549 A1 SU1339549 A1 SU 1339549A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
inputs
register
output
elements
Prior art date
Application number
SU864067818A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Витальевич Безменов
Виктор Владимирович Русанов
Original Assignee
Институт Прикладной Математики Им.М.В.Келдыша
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 Институт Прикладной Математики Им.М.В.Келдыша filed Critical Институт Прикладной Математики Им.М.В.Келдыша
Priority to SU864067818A priority Critical patent/SU1339549A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1339549A1 publication Critical patent/SU1339549A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в ЦВМ при создании высокоточных арифметических устройств сложени  и вычитани  двоичнокодиро- BaHiibix чисел с плавающей зап той, представленных в обратном коде. Цель изобретени  - повьшение точности вычислений . Указанна  цель достигаетс  благодар  коррекции как денормализо- ванного слагаемого, так и нормализованного результата. Коррекци  в каждом из зтих случаев осутцествл етс  посредством засылки в ьшадший разр д -корректируемого кода цифры или О,  вл ющейс  значащей дл  данного кода. Засылка значащей цифры в младший разр д денормализованного слагаемого производитс  в случае отброса хот  бы одной значащей цифры в процессе денормализации, а засылка значащей .цифры в младший разр д результата - в случае отброса значащей цифры при нормализации вправо. Устройство содержит регистр результата 2, два триггера 3, 4 знаков, входы управлени  денормализацией 5 и нормализацией вправо 6, младшие разр ды 7, 8 регистров I и 2, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, 10, четыре злемен- та И 11 - 14. I ил. (С (Л со со ;о ел 4 соThe invention relates to digital computing and can be used in a digital computer to create high-precision arithmetic devices for adding and subtracting binary BaHiibix floating-point numbers presented in the reverse code. The purpose of the invention is to increase the accuracy of calculations. This goal is achieved by correcting both the denormalized term and the normalized result. Correction in each of these cases is affected by the forwarding of a digit or O, which is significant for the code, to the higher order of the corrected code. The significant digit in the lower order of the denormalized term is sent in case of at least one significant digit in the process of denormalization, and the significant digit in the lower order of the result is sent in the case of a significant digit rejection during normalization to the right. The device contains the result register 2, two triggers of 3, 4 characters, the inputs for control of denormalization 5 and normalization to the right 6, low bits 7, 8 of registers I and 2, two elements EXCLUSIVE OR 9, 10, four elements 11-14. I il. (C (L with so; about ate 4 with

Description

1one

Изобретение относитс  к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в ЦВМ при создании высокоточных арифметических устройств сложени  и вычитани  двоичных чисел с плавающей зап той-, представленных в обратном коде.The invention relates to digital computing and can be used in a digital computer to create high-precision arithmetic devices for adding and subtracting floating-point binary numbers presented in a return code.

Цель изобретени  - повьшени  точности вычислений.The purpose of the invention is to increase the accuracy of calculations.

На чертеже представлена функциональна  схема устройства.The drawing shows the functional diagram of the device.

Устройство содержит регистр 1 операнда , регистр 2 результата, триггеры 3 и 4 знаков денормализуемого чис ла и результата соответственно, входы 5 и 6 управлени  денормализацней и нормализацией вправо, младшие разр ды 7 и 8 регистров 1 и 2, два элеThe device contains a register of 1 operand, a register of 2 results, triggers of 3 and 4 characters of a denormalizable number and a result, respectively, inputs 5 and 6 of the control of a normal normal and normalization to the right, minor bits 7 and 8 of registers 1 and 2, two elec

мента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 9 и 10 и четыре 20 зываютс  открытыми или закрытыми дл EXCLUSIVE OR 9 and 10 and four 20 are open or closed for

элемента И 11-14.element and 11-14.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Округление суммы или разности двух чисел с плавающей зап той, представленных в обратном двоичном коде, состоит в том, что производитс  коррекци  как денормализованного слагаемого , так и нормализованного результата . Коррекци  денормализованного числа осуществл етс  посредством засылки в его младший разр д значащей цифры при условии, что в процессе денормализации за разр дную сетку регистра выходит хот  бы одна значаща  цифра. Коррекци  нормализованного числа осуществл етс  посредством засылки в его младший разр д значащей цифры в том случае, если имела место нормализаци  результата вправо и за разр дную сетку регистра вьшша значаща  цифра. При этом значащей цифрой дл  положительного числа в обратном коде  вл етс  1, а дл  отрицательного - О .The rounding of the sum or difference of two floating point numbers represented in the reverse binary code is that both the denormalized term and the normalized result are corrected. The correction of a denormalized number is accomplished by sending a significant digit to its least significant bit, provided that in the denormalization process, at least one significant digit goes out of the register's output grid. Correction of a normalized number is accomplished by sending a significant digit to its least significant bit in the event that the result has been normalized to the right and beyond the register's register above the significant digit. The significant digit for a positive number in the reverse code is 1, and for a negative number is O.

Перед началом работы устройства в триггер 3 и регистр 1 занесены соответственно знак и мантисса слагаемого с меньшим пор дком, а в случае равенства пор дков чисел - знак и мантисса одного из слагаемых.Before the device starts operation, trigger 3 and register 1 are entered respectively with the sign and the mantissa of the term with a smaller order, and in case of equal numbers of orders, the sign and the mantissa of one of the components are entered.

Если пор дки чисел различны, то происходит денормализаци  кода, наход щегос  в регистре 1. На вход управлени  сдвигом вправо этого регистра по входу 5 подаетс  сигнал 1, в результате чего код в регистре 1 сдвигаетс  на один разр д вправо. При этом выдвинутый за пределы ре15 If the order of numbers is different, then the code in register 1 is denormalized. Signal 1 is sent to the input of the right-shift control of this register, input 1 is sent, causing the code in register 1 to be shifted by one bit to the right. At the same time pushed beyond the limits of pe15

395492395492

гистра младший разр д пропадает. До i сдвига кода вправо сигнал с выхода младшего разр да.7 регистра 1 поступает на вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, на другом входе которого действует сигнал с выхода триггера 3 знака денормализуемого числа. В результате на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮ- ТО ЩЕЕ ИЛИ 9 действует сигнал 1, если в младшем разр де 7 регистра 1 находитс  значаща  цифра, и О в противном случае. Этот сигнал поступает на первые входы элементов И 11 и 12, на третьих входах которых действует сигнал 1, поступающий по входу 5. В зависимости от того, значаща  цифра или нет находитс  в младшем разр де 7 регистра 1, элементы И 11 и 12 окапрохождени  сигналов с пр мого и инверсного соответственно выходов триггера 3 на соответственно нулевой и единичный вход мпадшего разр да 7.Gistra junior bit disappears. Before i shift the code to the right, the signal from the output of the lower bit 7 of register 1 is fed to the input of the EXCLUSIVE OR 9 element, on the other input of which a signal from the output of the trigger 3 characters of the denormalizable number acts. As a result, the output of the EXCLUSIVE ALTER or 9 element is affected by a signal 1, if in the lower-order bit 7 of register 1 there is a significant figure, and O otherwise. This signal arrives at the first inputs of elements 11 and 12, on the third inputs of which signal 1 acts on input 5. Depending on whether a significant digit or not is in the low order 7 of register 1, elements 11 and 12 of the signal accumulation from direct and inverse, respectively, of outputs of trigger 3 to, respectively, zero and one input of the lowest bit 7.

Причем к моменту прихода указанных сигналов на входы младшего разр да 7 в этом разр де установлена цифра уже сдвинутого на один разр д вправо кода (дл  обеспечени  этого в случаеMoreover, by the time of the arrival of the indicated signals at the inputs of the lower bit 7, this digit has a digit of the code already shifted by one digit to the right (to ensure this in the case of

необходимости на лини х, соедин ющих выходы элементов И 1 и 12с входами младшего разр да 7 должны быть поставлены соответствуюш 1е элементы задержки ) . Таким образом, если в младшем разр де 7 еще не сдвинутого кода находитс  незначаща  цифра, то младша  цифра сдвинутого на один разр д вправо кода не измен етс , так как на входах младшего разр да 7 действуют сигналы О, О. В случае, если за разр дную сетку регистра 1 выдвигаетс  значаща  цифра, то на выходах элементов И 11 и 12 в зависимости от того, положительный или отрицательный зрак имеет денормализуемое число, действуют комбинации сигналов О. 1, либо 1, О, устанавливающие в младшем разр де 7 сдвинутого на один р зр д вправо кода значаЩУю цифру: 1 в первом случае иthe need for the lines connecting the outputs of the elements 1 and 12 with the inputs of the lower bit 7 must be supplied with the corresponding 1st delay elements). Thus, if an insignificant digit is found in the low-order bit of the 7 not yet shifted code, then the lower-digit digit of the code shifted by one bit to the right does not change, since O, O signals act at the inputs of the lower digits 7 If the register grid 1 is shifted to a significant digit, then the outputs of elements 11 and 12, depending on whether the number is normal or negative, have combinations of signals O. 1 or 1, O, which in the lower bit 7 are shifted by one p right to the code meaning significant qi Fru: 1 in the first case and

О - во втором. Таким образом, после первого выхода за разр дную сетку регистра 1 значащей цифры в младшем разр де 7 этого регистра при всехAbout - in the second. Thus, after the first exit for the bit grid of the register 1, the significant digit in the low-order bit 7 of this register for all

последующих сдвигах кода вплоть до момента окончани  денормализации будет находитьс  значаща  цифра. Этим обеспечиваетс  указанна  вьше коррекци  денормализованного числа.subsequent shifts of the code until the end of the denormalization will be a significant figure. This ensures the indicated correction of the denormalized number.

3.3

Далее происходит нормализаци  результата сложени  или вычитани . Мантисса и знгк результата наход тс  соответственно в регистре 2 и триггере 4. Next, the result of the addition or subtraction is normalized. The mantissa and zngk of the result are respectively in register 2 and trigger 4.

Если результат требуетс  нормализовать вправо, то на вход управлени  сдвигом вправо регистра 2 по входу 6 поступает сигнал 1, в результате чего происходит сдвиг кода, наход щегос  в регистре 2, на один разр д вправо. При этом выдвинутый за пределы регистра младший разр д пропадает До сдвига кода сигнал с выхода мпад- шего разр да 8 регистра 2 поступает на вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИПИ 10, на другом входе которого действует сигнал с выхода триггера 4 знака результата . В результата на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 действует сигнал 1, если в мпадшем разр де 8 регистра 2 находитс  значаща  цифра , и О в противном случае. Этот сигнал поступает на первые входы элементов И 13 и 14, на третьих входах которых действует сигнал 1, поступающий по входу 6. В зависимости от того, значаща  или незначаща  цифра находитс  в младшем разр де 8 регистра 2, элементы И 13 и 14 оказываютс  открытыми или закрытыми дл  прохождени  сигналов с пр мого и инверсного соответственно выходов триггера 4 на соответственно нулевой и единичный входы младшего разр да 8. Причем к моменту прихода указанных сигналов на входы младшего разр да 8 в этом разр де установлена цифра уже сдвинутого на один разр д вправо кода (дл  обеспечени  этого в случае необходимости на лини х, соедин ющих выходы элементов И 13 и 14 с входами младшего разр да 8, должны быть поставлены соответствующие элементы задержки). Таким образом, если в младшем разр де 8 еще несдвинутого кода находитс  незначаща  цифра, то младша  цифра сдвинутого на один разр д вправо кода не измен етс , так как на входах младшего разр да 8 действуют сигналы О, О. В случае, если за разр дную сетку регистра 2 вьщвигаетс  значаща  цифра, то на выходах элементов И I3 и 14 в зависимости от того, положительный или отрицательный знак имее т результат, действуют комбинации сигналов О, 1, либо 1, О, устанавливающиеIf the result is to be normalized to the right, then the input of the shift control to the right of register 2 to input 6 receives a signal 1, resulting in a shift of the code in register 2, one bit to the right. In this case, the low-order bit pushed out of the register disappears. Before the code is shifted, the output from the low-order bit 8 of register 2 is fed to the input of the EXCLUSIVE IPI 10 element, at another input of which a signal from the output of the trigger 4 of the result sign acts. As a result, the output of the EXCLUSIVE OR 10 element is a signal 1, if the digit 8 of the register 2 contains a significant digit in the m / d bit, and 0 otherwise. This signal arrives at the first inputs of elements And 13 and 14, on the third inputs of which a signal 1 acts, arriving at input 6. Depending on whether a significant or insignificant digit is in the low order of 8 registers 2, elements And 13 and 14 are open or closed for passing signals from the direct and inverse outputs of trigger 4, respectively, to the zero and single inputs of the low-order bit 8. Moreover, by the time these signals arrive at the low-level inputs 8, this digit has a figure already shifted by one n discharge right code (to provide that if necessary on lines connecting the outputs of AND gates 13 and 14 with the least significant bit input and 8, the respective delay elements to be delivered). Thus, if an insignificant digit is found in the low-order bit of the 8 still-shifted code, then the lower-digit digit of the code shifted by one bit to the right does not change, since O, O signals act on the low-level inputs 8. the bottom grid of register 2 is shifted to a significant figure, then the outputs of elements I3 and 14, depending on whether a positive or negative sign has the result, are combinations of signals O, 1, or 1, O, setting

39549 39549

в младшем разр де 8 нормализованного вправо результата значащую цифру: 1 в первом случае и О - во вто-. ром. Таким образом, после нормализации результата вправо в регистре 2 находитс  откорректированный указанным вьш1е способом двоичный код мантиссы результата.in the low order of 8, the result normalized to the right is a significant figure: 1 in the first case and O in the second. rum. Thus, after normalizing the result to the right in register 2, the binary code of the mantissa of the result corrected by the above method is found.

1Q Коррекци  денормализованного слагаемого и результата, осуществл ема  устройством, приводит к Тому, что погрешность округлени  может иметь различные знаки независимо от1Q Correction of the denormalized term and the result of the device leads to the fact that the rounding error may have different signs regardless of

15 знако в слагаемых и выполн емой операции . Действительно, пусть, например , величины слагаемых таковы, что нормализации вправо результата не производитс . В этом случае погреш20 ность округлени  складываетс  из погрешности денормализации, св занной с отбрасыванием выдвинутых за разр дную сетку сдвигающего регистра битов денормализованного числа, и погреш25 ности, св занной с засылкой значащей15 is familiar in terms of the operation being performed. Indeed, let, for example, the magnitudes of the terms are such that normalization to the right of the result is not performed. In this case, the rounding error is the sum of the denormalization error associated with the rejection of the denormalized number of bits put forward beyond the discharge grid and the error associated with the sending of a significant

цифры в младший разр д денормализованного числа. Так как по вление значащей или незначащей цифры в младшем разр де денормализованного числа рав30 новеро тно, то засылка в этот разр д значащей цифры дает в половине случаев погрешность, отличную от нул , котора  по абсолютной величине больше погрешности денормализации и имеетdigits to the lower order of the denormalized number. Since the occurrence of a significant or insignificant digit in the lower order of a denormalized number is consistently reversed, sending a significant digit to this digit in half the cases gives an error other than zero, which in absolute value is greater than the error of denormalization and has

2g противоположный ей знак. Таким образом , в половине случаев погрешность округлени  положительна, а в половине случаев - отрицательна.2g is the opposite sign. Thus, in half of the cases, the rounding error is positive, and in half of the cases - negative.

Математическое ожидание ошибкиExpectation of error

40 округлени , возникающей при работе предлагаемого устройства, строго равно нулю.40 rounding, arising from the operation of the proposed device, is strictly zero.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 4545 Устройство дл  округлени  суммы и разности двоичнокодированных чисел с плавакнцей зап той, содержащее регистр операнда и регистр результата,A device for rounding the sum and difference of binary-coded numbers with a floating point comma containing the operand register and the result register, 50 два триггера знака, причем входы управлени  сдвигом регистра операнда и регистра результата соединены с входом управлени  денормализацией и входом управлени  нормализацией впра55 во устройства соответственно, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности вычислений, оно содержит два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и четыре элемента И, причем50 two sign triggers, wherein the shift control inputs of the operand register and the result register are connected to the denormalization control input and the normalization control input to the right of the device, respectively, characterized in that, in order to improve the accuracy of the calculations, it contains two EXCLUSIVE OR elements and four AND elements, where выход младшего разр да регистра опе- рандй соединен с первым входом первого элемента ИСЮЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены с нулевым и единичным входами младшего разр да регистра операнда, вторые входы первого элемента ИС1ШЮЧА10ЩЕЕ ИЛИ и первого элемента И соединены с пр мым выходом первого триггера знака, инверс ный выход которого, соединен с вторым входом второго элемента И, третий вход которого соединен с третьим вхо дом первого элемента И и входом управлени  денормализацией устройства,the low-order output of the register is connected to the first input of the first element of the primary or, the output of which is connected to the first inputs of the first and second elements AND, the outputs of which are connected to the zero and single inputs of the low bit of the operand register, the second inputs of the first element of the ICON SCHOOL OR, and The first element And is connected to the direct output of the first sign trigger, the inverse output of which is connected to the second input of the second element And, the third input of which is connected to the third input of the first element And and the input control denormalization device Редактор Е.Папп Заказ 4222/38Editor E.Papp Order 4222/38 Составитель О.БерезиковаCompiled by O. Berezikova Техред М.ХодаиичКорректор Н,КорольTehred M. Hodaichkorrektor H, King Тираж 672ПодписноеCirculation 672 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Производстп(. нчо-поли1 рафическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Proizvodstp (. Ncho-polygraphic enterprise, Uzhgorod, Proektna st., 4 395А96395A96 вход управлени  нормализацией вправо которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены с нулевым и единичным входами младшего разр да регистра результата, выход младшего разр да которого соединен с первым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, третьи входы которых соединены с пр мым и инверсным выходами второго триггера знака соответственно , пр мой выход которого соединен с вторым входом второго элемента (ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.The normalization control input is connected to the right of the first inputs of the third and fourth AND elements, the outputs of which are connected to the zero and single inputs of the lower digit of the result register, the output of the lower bits of which is connected to the first input of the second element EXCLUSIVE OR, the output of which is connected to the second inputs of the third and the fourth element And, the third inputs of which are connected to the direct and inverse outputs of the second sign trigger, respectively, the direct output of which is connected to the second input of the second element (IC KEY OR. 5five 10ten 1515
SU864067818A 1986-05-27 1986-05-27 Device for rounding off sum and difference of binary-coded numbers with floating point SU1339549A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864067818A SU1339549A1 (en) 1986-05-27 1986-05-27 Device for rounding off sum and difference of binary-coded numbers with floating point

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864067818A SU1339549A1 (en) 1986-05-27 1986-05-27 Device for rounding off sum and difference of binary-coded numbers with floating point

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1339549A1 true SU1339549A1 (en) 1987-09-23

Family

ID=21237806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864067818A SU1339549A1 (en) 1986-05-27 1986-05-27 Device for rounding off sum and difference of binary-coded numbers with floating point

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1339549A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Карцев М.А. Арифметика цифровых машин. - М.: Наука, 1969, с. 326-331. Китов А.И., Криницкий И.А. Электронные цифровые машины и программирование. - М., 1961, с. 90-93. . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОКРУГЛЕНИЯ СУММЫ И РАЗНОСТИ ДВОИЧНОКОДИРОВАННЫХ ЧИСЕЛ С ПЛАВАЮЩЕЙ ЗАПЯТОЙ *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4488252A (en) Floating point addition architecture
US5469377A (en) Floating point computing device for simplifying procedures accompanying addition or subtraction by detecting whether all of the bits of the digits of the mantissa are 0 or 1
US5508951A (en) Arithmetic apparatus with overflow correction means
DE3681840D1 (en) COMPLETE CIRCUIT FOR BINARY NUMBERS.
US5375078A (en) Arithmetic unit for performing XY+B operation
EP0328619B1 (en) Apparatus and method for using a single carry chain for leading one detection and for ''sticky'' bit calculation
EP0234495B1 (en) Arithmetic circuit capable of executing floating point operations and fixed point operations
US5247471A (en) Radix aligner for floating point addition and subtraction
US3596074A (en) Serial by character multifunctional modular unit
US5164914A (en) Fast overflow and underflow limiting circuit for signed adder
US4811272A (en) Apparatus and method for an extended arithmetic logic unit for expediting selected floating point operations
US4639887A (en) Bifurcated method and apparatus for floating point addition with decreased latency time
US3210737A (en) Electronic data processing
SU1339549A1 (en) Device for rounding off sum and difference of binary-coded numbers with floating point
US4380051A (en) High speed digital divider having normalizing circuitry
SU1339550A1 (en) Device for rounding off sum and difference of binary-coded numbers with floating point
SU1361542A1 (en) Device for rounding off sum and difference of binary-coded numbers with floating point
US5754458A (en) Trailing bit anticipator
GB991734A (en) Improvements in digital calculating devices
SU1361543A1 (en) Device for rounding off sum and difference of binary-coded numbers with floating point
US20020178199A1 (en) Floating point status information testing circuit
SU1367012A1 (en) Operational device
US5926407A (en) Combined add/shift structure
SU1273918A1 (en) Adding-subtracting device
GB1475471A (en) Floating point apparatus and techniques