TW436729B - Computing method and computing apparatus - Google Patents

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436729 經濟部中央標準局兵工消贽合作妇印製 A7 B7五、發明説明（1 ) [發明之背景] 1 .發明之領域 本發明有關於使用單精確度乘算器用K實行倍精確度乘 算之演算方法和演算装置。 2 .習知例之說明 習知之倍精確度乘算方式是使用單精確度乘算求得 ..... — _ — ... ·. 一 ^ 倍箱確麽滅垂齡少_ l—p字/下份字和倍IS確麽乘齡^ hp 字/下位字夕容個々Η，斟a?步里々铥‘今刖咁行位數合 m m π μ i>} m Μ & m Vi? n. ^ 〇此種方式被揭示在日 本國專利案特開平8-30439號公報。在該特開平8-30 439號 公報所記載之習知例中•設有保持裝置用來保持倍精確度 乘數下位字之最上位位元，在倍精確度乘數上位字之編碼 時，使用倍精確度乘數下位字之最上位位元*以倍精確度 乘數下位字作為具有符號之2進數的進行處理。另外，為 著進行倍精確度被乘數下位字之乘算*所Μ設有乘算裝置 其所具備之功能是即使被乘數是無符號之2進數之情況時 ，亦可以進行乘算。在此種習知例中，利用上述之方式可 Μ實琨精確度不會降低之倍精確度乘算。 但是，在該特開平S - 3 0 4 3 9號公報所記載之習知例中* 在利用乘算裝置將被氣勉作& .無符號之2進數進行處理時_ ，假設I比被乘數之最上位位元上位1位元之位元作為 表示正數之符號。因此，乘算結果之符號之位數位置變成 與具有符號之2進數之被乘數之乘算结果不同。因此，倍 精確+度/下位字和倍精確麻乘齡夕h位 (請先閲讀背面之注t事項-#填寫本頁) 本紙·張尺度通用中ΚΙϋ家標肀（rNS ) Λ4規格（210 X 297公釐） 43 67 29 B7 經濟部中央榡^^M Η消资合作社印^ 五、發明説明 ( 2 ) 字 /下位字之各個之積之加算時 位數合併之移位数變成 互 不 相 同 9 位 數 合 併 装 置 之 甯 路 規 模 會 變 大為其問題。 [發明之概要] 本 發 明 用 來 解 決 上 述 之 間 題 其 的 是 提供位齡合併裝_ 一置 之 電 路 m 里 可 減 小 和 可 >1 實 現 有 效 之 倍精確度乘算之 演 算 方 法 和 演 算 裝 置 0 本 發 明 之 演 算 方 法 以 最 上 位 位 元 作 為 付 號位元I Μ上述 之 最 上 位 位 元 和 比 上 述 最 上 位 位 元 低 1位元之下位位元之 間 作 為 小 數 點 位 置 在 此 種 2進固定小數點數體系中，使 用 單 精 確 度 乘 算 器 求 得 倍 精 確 度 被 乘 數 之 上位字/下位字 和 倍 精 確 度 乘 數 之 上 位 字 /下位字之各個之積，對該求得 之 積 分 別 進 行 位 數 併 之 加 算 藉 Μ 獲 得 倍精確度乘算结 果 其 特 徵 是 使 上 述 倍 精 確 度 被 乘 數 之 上位字/下位字 —— — > 和 倍 精 確 度 乘 數 之 上 位 字 /下枋宝卞&個夕蒱^步得 具 有 比 小 數 點 位 置 至 少 上 位 2涸Κ上之位齩和比倍精確度 位 元 幅 度 至 少 多 1位元之位元幅度求得 依 照 這 種 方 式 t 利 用 具 有 比 小 數 點 位 置 至少上位2個Μ 上 之 位 數 和 比 倍 精 確 度 之 位 元 幅 度 至 少 多 1位元之位元幅 度 所 求 得 之 各 個 積 之 位 數 合 併 用 之 移 位 數 ，相對的不被限 定 在 相 同 之 位 元 幅 度 可 Κ 減 小 位 數 合 併' 裝置之電路規模 和 可 以 實 現 有 效 之 倍 精 確 度 乘 算 0 其 中 1 經 由 利 用 具 有 比 小 數 點 位 置 至 少 上位3個以上述 之 位 數 和 比 倍 精 確 度 之 位 元 幅 度 多 2位元 ，3位元或更多位 元 之 位 元 幅 度 1 求 得 倍 精 確 度 被 乘 數 之 上 位字/下位字和 本紙张尺度诚州中國K家樣肀（rNS ) Λ4規格（2)0X297公釐） 436729 A7 B7 五、發明説明（3 請 先 聞 讀 背 面 之 注 •意 項 -再 填 本 頁 倍精確度乘數之上位字/下位字之各個之積，因為使K多1 位元之位元幅度求得之積擴伸符號，不需要使電路規模變 大，所K利用比小數點位置上位2個位數和比倍精確度之 位元幅度多1位元之位元幅度進行求得即可。下面將說明 利用比倍精確度之位元幅度多1位元之位元幅度*用來求 得倍精確度被乘數之上位字/下位字和倍精確度乘數之上 位字/下位字之各個之積之本發明之演算方法。 在這種情況，上述之演算方法是在求得倍精確度被乘數 下位字和倍精確度乘數下位字之積時，例如，在比倍精確 度被乘數下位字最上位位元上位1位元之位元，附加用Μ 表示正數之符號位元 > 進行附加有符號位元之資料和Κ倍 精確度乘數下位字之最上位位元作為符號位元之資料之乘 算，在其乘算结果之最下位位元之下位丨位元i位元，附 加值” 0”作為求得之積的進行輸出。 經濟部中央標隼屈Μ工消费合作社印製 另外，在求得倍精確度被乘數上位字和倍精確度乘數下 位字之積時，例如*使倍精確度被乘數上位字最上位位元 之符號位元擴伸1位元之符號，進行擴伸後之資科和以倍 精確度乘數下位字之最上位位元作為符號位元之資料之乘 算，在其乘算結果之最下位位元之1位元下位之位元附加 值” 0 ”作為求得之積的進行輸出。 、 另外|在求得倍精確度被乘数下位字和倍精確度乘數上 位字之積時*例如*在比倍精確度被乘数下位字最上位位 元上位1位元之位元*附加用以表示正數之符號位元，進 行附加有符號位元之資料和附加資料（在倍精確度乘數上 -6 本紙張尺度谪川屮K1S家標肀（（’NS ) Λ4規格（210X29?公釐） 436729 A7 B7五、發明説明（4 ) 位字之最下位位元之數位位置附加具有與倍精確度乘數下 位字之最上位位元同值之資料）之乘算，在其乘算结果之 最下位元之下位1位元之位元，附加值” 0 ”作為求得之積的 進行輸出。 另外，在求得倍精確度被乘數上位字和倍精確度乘數上 位字之積時*例如，使倍精確度被乘數上位字最上位泣元 之符號位元擴伸1位元之符號，進加擴伸後之資料和附加 資料（在倍精確度乘數上位字之最下位位元之位數位置附 加具有與倍精確度乘數下位字之最上位位元同值之資料） 之乘算，在其乘算结果之最下位元之下位1位元之位元* 附加值”0”作為求得之積的進行輸出。 在此處以通常使用之單精確度乘算器進行2個之單精確 度乘算，乘算结果獲得比倍精確度少1位元之位元幅度 之資料，但是為著將小數點位置排齊和Μ倍精確度之位元 幅度輸出结果，所以在乘算結果之最下位元之下位1位元 之位元附加值” 0 ” > Μ倍精確度之資料作為其積的進行輸 出。 另外，用Μ求得倍精確度被乘數之上位字/下位字和倍 精確度乘数之上位字/下位字之各個之積之單精確度乘算 器，因為在被乘數之最上位位元之上位1位元之位元，使 符號擴伸或附加表示正數之符號位元，所Κ乘算結果變成 與倍精確度相同之位元幅度。但是，即使使符號擴伸或附 加表示正數之符號位元時，因為被乘數之小数點位置不變 ，所Μ利用上述之單精確度乘算器所求得之乘算结果，當 本紙張尺度jjMl屮阐®家标埤（rNS ) Λ4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) j- A7 436729 B7 五、發明説明（5 ) 與習知之單精確度乘算器之乘算結果比較時，可Μ獲得具 有比小數點位置至少上位2個以上之位數和多1位元之資料

I {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) j 」 。另外，上述之單精確度乘算器利用位數位置之關係，如 同上述之方式，在乘算结果之最下位元之下位1位元之位 元附加值” 0 ”，Κ比小數點位置上位2個位數和比倍精確度 位元幅度多1位元之位元幅度求得其積。 經濟部中夾標苹局妇工消费合作社印來 本發明之演算裝置使用單精確度乘算器用來進行具有2 個符號之2進固定小數點數責料之乘算，藉Κ實行倍精確 度乘算，其特徵是設有：MSB保持裝置，用來保持乘數之 最上位位元；資科選擇裝置|用來選擇上逑MSB保持裝置 之保持資料和值”0”中之一方；乘数編碼裝置*使用上述 之乘數和上述之資料選擇装置之輸出資料，用來對上述之 乘數進行編碼和輸出；乘算装置*被輸入被乘數，上述之 乘數編碼装置之輸出資料，和被乘數判別信號，假如上述 之被乘數判別信號為非活動狀態時，就使上述被乘數之最 上位位元之符號位元擴伸1位元之符號，求得與上述乘算 編碼裝置之輸出資料之乘算結果，假如上述之被乘數判別 信號為活動狀態時，就在上述被乘數之最上位位元之上位 1位元之位元，附加表示正數之符號位元，求得與上述乘 數編碼裝置之輸出資料之乘算结果，使所1求得之乘算结果 具有比小數點位置至少上位2個以上之位數，藉以Μ比倍 精確度之位元幅度至少多1位元之位元幅度進行輸出；加 算裝置，以上逑之乘算裝置之輸出資科作為加數，被加數 具有比小數點位置至少上位2個Κ上之位數和比倍精確度 本紙悵尺度进用中國囡家#肀（（AS ) Λ4規格（210 X 297公釐） _ 〇 _ 4 3 6729 at B7 五、發明説明（6 ) (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 之位元幅度至少多1位元之位元幅度*經由進行加數和被 加數之加算用來輸出具有比小數點位置至少上位2個Μ上 之位數和比倍精確度之位元幅度至少多1位元之位元幅度 之加算结果；加算结果保持裝置，用來保持上述加算装置 之輸出之加算結果；和位數合併装置，用來選擇上述之加 算结果保持裝置之保持資料和值” Ο π中之一方|經由進行 位數合併處理將其作為上述加算裝置之被加數的進行輸出。 依照此種構造時，乘算裝置Μ具有比小數點位置至少上 位2個Κ上之位數和比倍精確度之位元蝠度至少多1位元之 位元幅度輸出乘算結果，用來使各個乘算结果之位數合併 用之移位數，相對的被限定在相同之位元幅度，可以減小 位數合併装置之電路規模和實現有效之倍精確度乘算。 在這種情況，在上述之演算裝置中，踅行倍精確度乘算 時之MSB保持裝置之動作，例如*在求得倍精確度乘數下 位字和倍精確度被乘數上位字/下位字之積時*用來保持 倍精確度乘數下位字之最上位位元。 另外*在上述之演算裝置中，實行倍精確度乘算時之資 料選擇裝置之動作，例如，在求得倍精確度乘數下位字和 倍精確度被乘數上位字/下位字之積時*選擇和輸出值”0” ，在求得倍精確度乘数上位字和倍精確度、被乘數上位字/ 下位字之積時，選擇和輸出該M S B保持裝置所保持之倍精 確度乘數下位字之最上位位元。 另外*在上述之演算裝置中，實行倍精確度乘算時之乘 數編碼裝置之動作，例如，在求得倍精確度乘數下位字和 本紙张尺度迪扪中ϋ ®家標呤（（'NS ) Λ4規格（210Χ 297公漦） -9 - A7 4367 29 B7 五、發明説明（1 ) ------.--彳 裝------訂 (諸先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 倍精確度被乘數上位字/下位字之積時*使用小間演算法 (booth algorithm)對被輸人之倍精確度乘數下位字和資 料選擇裝置所選擇之值”0”之輸出資料進行編碼和輸出， 在求得倍精確度乘數上位字和倍精確度被乘數上位字/下 位字之積時，使用小間演算法對資料選擇裝置所選擇之 MSB保持裝罝所保持之倍精確度乘數下位字之最上位位元 之輸出資料進行編碼和輸出。 經濟部中女栳隼局兵工消费含作社印试 另外，在上述之演算裝置中，上述之乘算装置具備部份 積產生裝置，例如被乘數判別信號為活動狀態時，就判別 被輸人之被乘數為倍精確度被乘數之下位字，在被乘數之 最上位位元之上位1位元之位元，附加表示正數之符號位 元，求與乘數編碼裝置之輸出資科之部份積，假如被乘數 判別信號為非活動狀態時，就判別被輸人之被乘數為倍精 確度被乘數之上位字*使被乘數之最上位位元之符號位元 擴伸1位元之符號，求得與乘數編碼裝置之輸出資料之部 份積。上述之乘算裝置亦可Μ具備有至少為2個之部份積 產生裝置，對多個部份積產生裝置之輸出資料之部份積進 行合併位數位置之加算，在部份積加算结果之最下位位元 之下位1位元之位元附加值” 0”之資料，作為求得之積的進 行輸出。 > 另外*在上逑之演算裝置中亦可Μ設有乘算结果保持裝 置，用來暫時的保持恭算装置之輸出資料，將其輸出作為 加算裝置之加數，可Μ使乘算裝置和加算裝置並行的動作 。利用這種方式可以縮短演算時間。 本紙依尺度诚州中闽®家標坪..（（’NS ) Λ4規格（210X297公釐） A7 43 67 2 9 B7 五、發明説明（8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _ - 另外，在上述之演算装置中，乘算煸碼裝置亦具有強制 使輸入資料之乘數之最下位位元成為值’’ 0”之功能*和乘 算裝置亦具有強制使輸入資料之被乘數之最下位位元成為 值” 0 "之功能。 本發明之目的是有效的實行高精確度之倍精確度乘算， 但是在現在被實用化之應用中亦可K Μ低精確度之倍精確 度乘算決定規格。例如，用在數位攜帶電話等之轚音钃碼 處理。 其中，如上所述，經由使所具有之功能能夠強制各個乘 數和被乘數之最下位位元成為值”0”，可>乂與使用低精確 度之倍精確度乘算之應用具有互換性。 經濟部中夾標萃而貝工消费合作社印狀 其中*所謂之低精確度之倍精確度乘算是在倍精確度乘 算之實行時，在使用倍精確度乘數下位字和倍精確度被乘 數下位字之資料進行乘算之際，分別使倍精確度乘數下位 字和倍精確度被乘數下位字向右移位1個位元*在最上位 位元之位數位置插入用Μ表示正數之符號位元，製成指定 之責料，使用該等資料代替倍精確度乘數下位字和倍精確 度被乘數下位字之資料，藉以進行乘算。倍精確度乘數和 倍精確度被乘數之符號位元分別為倍精確度乘數上位字和 倍精確度被乘數上位字之最上位位元|倍精確度乘數下位 字和倍精確度被乘數下位字是未具有符號位元之全部為資 科位元之資料。 用以處理具有符號之2進固定小數點數之通常之單精確 度乘算器不是對全部為資料位元之資料進行處理。其中· 本紙張尺度诮州中國®家標卒（（'NS ) Λ4規格（2!ΟΧ 297公釐） _ 1 1 _ 4367 2 9 A7 B7 五、發明説明（9 ) 倍精確度乘數下位字和倍精確度被乘數下位字因為分別被 視為正數之資料，所Μ附加表示正數之符號位元，在瑄種 ! 狀況，因為位元幅度比單精確度之位元幅度多1位元*所 Μ經由向右移位1個位元，捨棄最下位元之資料，可以抑 制成為單精確度之位元幅度。亦即，因為將倍精確度乘數 下位字和倍精確度被乘數下位字之最下位位元之資料捨棄 ，所Κ會有該部份之精確度變劣。另外，由於該向右移位 1個位元所產生之位數位置之偏移，在倍精確度乘數上位 字/下位字和倍精確度被乘數上位字/下位字之各個之積之 加算時，在位數位置之合併處理中加Κ吸收。 另外，在上述之演算装置中*亦可Μ設置用Μ選擇和保 持乘數之最上位位元和值”0”中之一方之裝置，用來代替 用以保持具有符號之2進數之乘數之最上位位元之裝置。 利用這棰方式，在進行倍精確度資料和倍精確度資料之乘 算時，與進行倍精確度資料和單精確度資科之乘算時之命 令共用，可Μ削減命令之數目。 [圖面之簡單說明] 經濟部中央標卑局^C-T··消贽合作社印51 (諳先閱讀背面之注意事項-#填寫本頁) 圖1是方塊圖，用來表示本發明之第1實豳例之演算装置 之構造。 圖2是模式圖，用來說明倍精確度乘數之資料分割。 匾3是模式圖，用來說明被乘數上位字和乘數上位字/下 位字之積之資料輸出形式。 圖4是模式圖*用來說明被乘數下位字和乘黻上位字/下 位字之積之資料輸出形式。 本紙張尺度iiMl中國國家標呤（（'NS ) Λ4規格（2!0Χ 297公釐） 436729 經潢部中决椋準局吳工消费合作社印來 A7 B7五、發明説明（10 ) 圖5是模式圖，用來說明習知之位數合併位元移位。 圈6是模式圖，用來說明本發明之第1實施例之位數合併 I I 位元移位。 圖7是電路圖，用來表示乘數編碼裝置之構造。 圖8是方塊圖，用來表示乘算裝置之構造。 圖9是電路圖，用來表示乘算裝置之被乘数擴伸裝置和 部份積產生裝置之電路構造。 圖10是模式圖，用來說明乘算處理。 圆11是電路圖，用來表示本發明之第2筲施例之乘數編 碼裝置之電路構造。 圖12是方瑰圖，用來表示本發明之第2霣施例之乘算裝 置之構造。 [較佳實施洌之說明] [第1實施例] 下面將參照附圖用來說明本發明之第1實施例。圖1表示 本發明之實施例之演算裝置之構造。 在圖1中，MS B保持裝置1 0用來保持具有符號之2進固定 小數點數之乘數之最上位位元。資料選擇装置11用來選擇 和輸出MSB保持裝置1 0之輸出或值” 0 ”。乘數編碼器1 2用來 對乘数和資料選擇裝置11之輸出，Μ 2次之小間演算法進 行編碼。 乘算裝置13被輸人具有符號之2進固定小數點數之被乘 數，乘數編碼裝置1 2之輸出，和被乘數判別信號C1，假如 被乘数判別信號C 1是值” 0 ”之非活動狀態時，就判別被乘 )、紙張尺度ίΐ州中囤®家標.中（（’NS ) Λ4規格（210Χ 297公釐） _ 1 〇 _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局贤工消玢合作社印於 4367 29 a? B7五、發明説明（U ) 數為倍精確度被乘數上位字，對被乘數之最上位位元之符 號位元進行/位元之擴伸*求與乘數編碼裝置1 2之輸出賣 I I 料之乘算结果。另外一方面，假如被乘數判別信號C 1是值 "1"之活動狀態時，就判別被乗數為倍精確度被乘數下位 字*在被乘數之最上位位元之上位1位元之位元附加用以 表示正數之符號之值”0”之符號位元，求與乘數編碼装置 12之輸出資料之乘算結果。然後*在所求得之乘算结果之 最下位元之下位1位元之位元附加值” 0 ”之資料，使附加後 之資料具有比小數點位置至少上位2酒以上之位數和具有 比倍精確度之位元幅度至少多1位元之位元幅度，作為積 的進行輸出。 其中，本發明之單精確度資料和倍精確度資料之表琨是 Μ最上位位元作為符號位元，在最上位位元和比該最上位 位元下位1位元之位元之間作為小數點位置*可Κ使用此 種2進固定小數點數體糸。通常在小數點位置之上位只存 在作為符號位元之1個位元。亦即，上述之「具有比小數 點位置至少上位2個以上之位數j之表現，和「具有比倍 精確度之位元幅度至少多1位元之位元幅度」之表現是描 述相同之事。 加算装置14Μ乘算裝置13之輸出作為加數，用來進行與 被加數（具有比小數點位置至少上位2個Κ上之位數和具有 比倍精確度之位元幅度至少多1位元之位元幅度）之加算· 藉以輸出加算結果（具有比小數點位置至少上位2個以上之 位數和具有比倍精確度之位元幅度至少多1位元之位元幅 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適州中11囤家標瑋（（’NS ) Λ4規格（210X 297公釐） 14 43 67 2 9 at B7 _ 五、發明説明（12 ) 度）。加算结果保持裝置15用來保持加算裝置14之輸出。 位數合併裝置16在以2位元表現之位數合併控制信號C2為 (C2-1，C2-0) = (0,1)時，就不葑加算結果保持裝置15之 輸出進行移位，直接輸出，在位數合併控制信號C2為（C2 -1* C2-0) = (1,0)時，使加算结果保持装置15之輸出向右 移位16位元的進行輸出·在位數合併控制信號C2為（C2-1 ，C2-0) = ¢0,0)時，就選擇值”0”的進行輸出。 另外，上述之記號C2-1，C 2-0分別表示位數合併控制信 號C2之位元構成元件。符號20是記憶裝置，作為本實施例 之演算裝置所實行之各個演算命令之根源和目標。 另外*在此處該乘算結果保持裝置17和選擇装置18、19 不存在，乘算装置13之輸出直接輸入到加算裝置14，和加 算结果保持裝置15之輸出直接輸入到位數合併裝置16。另 外，對於乘算结果保持裝置17和選擇裝置1δ、19將於後面 描述。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另外，在圖1中，被輸入到乘算編碼裝置1 2之乘數控制 信號C3和被輸入到乘算裝置13之被乘數控制信號C4，在第 2實施例中是必要之信號，在第1實施例中則不需要。另外 ，被輸入到M S β保持装置1 0之值” 0”和保持資料選擇信號C 5 ，在第3實施例中是必要之信號，在第1實施例中則不需要。 下面將說明依上述方式構成之演算装置之動作。為著藺 化在此處Μ 16位元幅度之具有符號之2進固定小數點數作 為單精確度資料，Κ 32位元幅度之具有符號之2進固定小 數點數作為倍精確度資料。 本紙ft尺度適用中國國家榡準（CNS ) Λ4規格（210Χ 2ί>7公於） _ Ί r ^ 436729 A7 B7 五、發明説明（13 乘成 之構 料所 資 X 度字 確位 精下 倍和 ] Η 和 X 料字 資位 度上 確由 精數 倍乘 行被 進度 是確 者精 明倍 說， 所況 處情 此 之 算 資乘 ， 行 外進 另YL 。 字 成位 構下 所數 YL乘 字度 位確 下精 和倍 ΥΗ對 字當 位是 上處 由此 數在 乘11 度置 確装 精擇 倍選 ， 料 r,c擇 值選 擇 ， 選時 ， 況 時情 況 之 情1; 之乘 算行 進被 Η Υ- , 字外 位另 μ-山 ο 數出 乘輸 度之 確10 精置 倍裝 對持 當保 號， 信 值 別 為 判成 數’ 乘 時 算 乘 行 進 L X 字 位 下 數 乘 被 度 確 精 倍 對 在 字 位 上 數 乘 被 度 確 精 倍 對 在 態 狀 動 活 之 (諳先閱讀背面之注意事項咚填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印¾ X Η進行乘算時，成為值” 0”之非活動狀態。 首汜东'得倍精確度被乘數下位字XL和倍精確度乘數下位字 YL之積下以XLX YL表示）。倍精確度乘數下位字YL被輸 人到乘數編碼裝置12，將其最上位位元保持在MSB保持装 置10。賣科選擇裝置11選擇值”0”，將其輸出到乘數編碼 装置12。乘數編碼裝置12使用小間演算法用來對倍精確度 乘數下位字YL和資料選擇裝置11之輸出資料進行編碼，資 料選擇装置11之輸出之值”0”被使用在倍精確度乘數下位 字Y L之下位2位元之編碼，被乘數判別信號C 1是值” 1 "之活 動狀態，表示被輸入之被乘數是倍精確度被乘數下位字XL 。乘算裝置13依照被乘數判別信號Cl，在倍精確度被乘數 下位字XL之最上位位元之1位元上位之位元*附加用K表 示正數之符號之值”0”之符號位元*求得與乘數編碼裝置 12之輸出之積，以33位元之幅度進行輸出。 這時，位數合併控制信號C2為（C2-1，C2-0) = (0,0)， 位數合併裝置16選擇值”0”進行輸出。加算裝置14輸出該 本紙張尺度適用中國國家標聲（CNS ) Λ4現拮（210X 297公疗） 4 3 6 7 2 9 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 五、發明説明（U ) 1 1 I 乘 算 裝 置1 3之輸出 之積XLX YL和位數合 併装置16 之輸出 之 1 1 I 值 ”0 ”之加算结果 >加算结果保持裝置15用來保持加算裝 1 I 置 14 之 輸出 之積XL X YL ° 請 先 1 1 其 次 ，求 得倍精 確度被乘數上位字XH和倍精確 度乘数 下 閱 讀 4 1 | I 位 字 YL 之積 (以下KXHXYL表示倍精 確度乘數 下位字 YL + 之 | 被 輸 人 到倍 ί 1 | 精確度 乘數編碼装置12，將 其最上位 位元保 持 事 項 1 在 MSB保持裝置10< >資料選擇裝置11選擇值” (T， 將其輸 出 再 填 1 到 乘 數 編碼 裝置12 。乘數編碼裝置1 2使 用小間演 算法用 來 寫 本 頁 裝 i 對 倍 精 確度 乘數下 位字YL和資料選擇裝 置11之輸 出資料 進 ! 1 行 編 碼 ，資 料選擇 裝置11之輸出之值” 0 ”被使用在倍精確 1 1 度 乘 數 下位 字YL之 下位2位元之編碼。被乘數判別信號C1 1 訂 1 I 是 值 "0 ”之非活動狀態*表示被輸入之被乘數是倍精確度 被 乘 數 上位 字XH。 乘算裝置13依照被乘 数判別信 號C1， 使 1 1 | 倍 精 確 度被 乘數上 位字XH之最上位位元 擴伸1個位元的編 ! 1 碼 求 得與 乘數編 碼装置12之輸出之積 * Μ 3 3 位 元之幅 度 1 ..,^ 進 行 輸 出。 1 4 這 時 ，位 數合併 控制信號C 2為（C 2 - 1 C2-0)= (1,0) 1 I 位 數 合 併裝 置16選 擇加算結果保持裝置 1 5所保持 之積XL X I YL 為 著位 數合併 ，向右移位16位元的 進行輸出 。該乘 % 1 1 裝 置 13 之輸 出之積 XHX YL和位數合併裝 置16之輸 出之積 XL 1 1 X YL 之 加算 結果， 由加算裝置14輸出》 加算結果 保持裝 置 1 I 15用 來 保持 加算装 置1 4之輸出之XL X YL + ΧΗ X YL ^ 1 I 其 次 ，泶 得倍精 確度被乘數下位字XL和倍精確 度上位 字 1 I 1 YH之 積 (以下Κ X L >< 〔表示）。倍精確度 乘數上位 字YH被 輸 1 1 -17 — 本紙張尺度適用中國國家樣準i CNS ) Λ4规格（2I0X29D>^ ) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 4367 29 A7 B7 五、發明説明（15 ) 人到乘數編碼装置12。資料選擇裝置11選擇MSB保持裝置 10之輸出，將MSB保持裝置10所保持之倍精確度乘數下位 字YL之最上位位元之資料輸出到乘數編碼裝置12。乗數編 碼装置1 2使用小間演算法用來對倍精確度乘數上位字YH和 資料選擇裝置11之輸出資料進行縮碼，資料選擇装置11之 輸出之倍精確度乘數下位字YL之最上位位元之資料被使用 在倍精確度乘數上位字YH之下位2位元之煽碼。被乘數判 別信號C 1是值” 1 ”之活動狀態 > 表示被輸入之被乘數是倍 精確度被乗數下位字XL。乘算裝置13依照被乘數判別信號 C1*在倍精確度被乘數下位字XL之最上位位元之上位1位 元之位元，附加用K表示正數之編碼之值”0”之編碼位元 *求得與乘數編碼裝置12之輸出之積，以33位元之幅度進 行輸出。 這時，位數合併控制信號C2為（C2-1，C2-0) ·位數合併 裝置16選擇和輸出該加算結果保持裝置15所保持之XLXYL + XHX YL。乘算裝置13之輸出之積XLx YH和位數合併装置 16之輸出之XLXYL + XHXYL之加算结果，由加算裝置14輸 出。加算结果保持裝置1 5用來保持加算裝置1 4之輸出之X L X YL + XH X YL ^XL X YH ° 最後，求得倍精確度被乘數上位字XH和倍精確度乘數上 位字YH之積（以下MXHX YH表示）。倍精確度乘数上位字YH 被輸入到乘數編碼装置1 2。資料選擇裝置11選擇M S B保持 裝置10之輸出，將MSB保持裝置10所保持之倍精確度乘數 下位字U之最上位位元之資料輸出到乘數編碼裝置12。乘 本紙張尺度適用中國國家摞準（CNS ) Λ4规梢（2IOX2W公疗） -13- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印奴 4367 29 at B7五、發明説明（16 ) 數編碼裝置1 2使用小間演算法用來對倍精確度乘數上位字 YH和資料選擇裝置11之輸出資料進行編碼，資料選擇裝置 11之輸出之乘數下位字YL之最上位位元之資料被使用在乘 數上位字Y Η之下位2位元之編碼。被乘數判別信號C 1是值 ”0”之非活動狀態*表示被輸入之被乘数是倍精確度被乘 數上位字ΧΗ。乘算裝置13依照被乘數判別信號C1，使倍精 確度被乘數上位字ΧΗ之最上位位元之符號位元擴伸1個位 元的編碼，求得與乘數編碼裝置12之輸出之積，Μ33位元 之幅度進行輸出。 這時*位數合併控制信號C2為（C2-1* C2-0) = (1,0)， 位數合併裝置1 6選擇加算结果保持裝置1 5所保持之X L X R + XH X YL + XL X YH 為著位數合併，向右移位16位元的進行 輸出。該乘算裝置13之輸出之積XHXYH和位數合併装置16 之輸出之XLx YL + XHx YL + XLx YH，由加算装置14進行加算 和輸出加算結果。該加算裝置14之輸出之XLXYL + XHXYL + XL X YH + XH X YH成為倍精確度乘算所求得之積。 另外，在上述之實施例中，在對倍精確度被乘數上位字 XH/下位字XL和倍精確度乘數上位字YH/下彳:HYL之積分別進 行求得位數合併之加算時，可Μ在求得倍精確度乘數上位 字ΥΗ之積之前，求得至少為1個之倍精確度乘数下位字YL 之積，在MSB保持裝置10保持倍精確度乘數下位字U之最 上位位元，在本實施例中亦可K順序的交替進行泶得積XH XXL和積XLXYL之乘算和位數合併之加算。倍精確度資料 和單精確度資料之乘算是使單精確度資料成為沒有倍精確 本紙張尺度適用中國國家榡隼i CNS )以规梢（2丨0>< 297公筇） -19- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4367 2 9 a7 B7 _ 五、發明説明（17 ) 度資料之下位字之資料者，求得該倍精確度下位字之積之 過程可Μ省略，可K同樣的進行倍精確度資料和倍精確度 資料之乘算。 另外，在上逑之說明中*如上所述，所說明者是未存在 有乘算结果保持裝置17和選擇裝置18、19之情況，但是亦 可Μ配置乘算结果保持裝置17*設在乘算裝置13和加算装 置1 4之間，用來保持乘算結果，藉Κ使乘算處理和加算處 理可Μ並行的動作。另外*圖1所示之選擇裝置18、19， 在乘算器和倍精確度加算器分別以單體進行動作時，用來 從匯流排供給資料，與本發明沒有直接之關係。 下面將#照圖2〜圖10用來更進一步的說明本實施例之 構成元件之內部構造和動作之细節。 經濟部中央標隼局貝工消费合作社印奴 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖2是橫式圖，用來說明倍精確度乘算實行時之倍精確度 之資科分割。圖2中之波浪線表示具有負權重之位元。上 段所示之資料列表示倍精確度乘數。其中* Υ31〜Υ0表示 各涸位數位置之資料*最上位位元之Υ31是符號位元，具 有負權重。「具有負權重」是表示該位元為1時，具有值 "-1”，該位元為0時，具有值"0 ”。中段所示者是使倍精確 度乘數根據小間演算而變化時之模式圖。其中，以箱形包 圍之3個資料表示1個之小間之編碼值，在偶數位數位置成 為-2〜+ 2範圍之值。然而*在本發明中，其目的是使用單 精確沒泰算器用來有效的進行高精確度之倍精確度乘算，不 硅以一次λ小間演算用來對倍精確度乘數進行編碼。當著重 在倍精確度乘數上位字和下位字之境界之資料時，假如倍 本紙浪尺度適用中國國家標皂（CNS ) A4ML枯（210Χ297公:) _ 〇λ _ 4367 29 a7 B7___ 五、發明説明（18 ) 精確度乘數上位字之編碼可Μ使用倍精確沒杀數下位字之最 上位位元之Υ15時，就可以良好的實行倍精確度乘數之編 碼。下段表示本發明之倍精確度乘數之資料供給。首先進 行演算求得倍精確度乘數下位字之積*保持這時之倍精確 度乘數下位字之最上位位元之Υ15。其次在求得倍精確度 乘數上位字之積時，使用被保持之倍精確度乘數下位字之 最上位元Υ15，用來進行倍精確度乘數上位字之編碼。在 此處，圖2中之ΥΗ和YL分別表示倍精確度乘數上位字和下 位字。 圖3用來說明倍精確度被乘數上位字ΧΗ和倍精確度乘數 上位字ΥΗ/下位字YL之乘算實行時之資料輸出形式。圖3中 之波浪線表示該位元是具有負權重之位元，記號S表示符 號位元，在有斜線之S之情況時，該具有斜線之記號S表示符 號被擴張之符號位元，其下位1位元之記號S不是符號位元 而是用以獲得與符號位元同值之資料位元。另外，記號〇 表示附加值” 0 ”作為資料，最上面所示之2 3 ，2。 、2 - ! ，----，2 — 3ί表示各涸數位位置之定位。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印奴 (請先閱讀背面之注意事項再4寫本瓦) 其中，當進行通常之2個單精確度資料之乘算時*所求 得之乘算結果是在2 °之數位位置具有符號位元，在從 2 — 1至2 — 30之位置具有資料位元成為3 1位元幅度之資料 。其中，在2 _ 31之位數位置附加值” ” *作為3 2位元幅度 之倍精確度資科的進行輸出。 在本發明中，使被乘數上位字Υ Η擴伸1位元之符號，所 求得之乘算结果是使2°之位敝位置之符號位元在21之位 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4坭枋（210Χ29·/公_ 2 1 - V) 7 2 9 A7 B7 經濟部中央標隼局負工消资合作社印聚 五、發明説明 (19 ) 1 1 數 位 置 擴 伸 1位元之符號 ，假如Μ 3 2位元之位元幅度輸出 1 1 I 其 结 果 時 因 為 與 先 前 所 說 明之實施 單精確度資料之乘算 1 1 I 時 之 貝 料 輸 出 具 有 整 合 性 所以可Κ 在圖3中之「32位元 請 先 1 1 輸 出 J 所 示 之 範 圍 進 行 輸 出 。這時， 2 °之數位位置變成 閱 讀 背 1 付 號 位 元 0 在 本 發 明 中 具 有比小數 點位置至少上位2個 1¾ 之 注 1 以 上 之 位 數 和 比 倍 確 度 之 位元幅度 至少多1位元之位元 意 事 項 1 幅 度 進 行 資 料 之 輸 出 0 其 中，Κ2位元1 3位元1或其以 再 填 i 上 之 多 位 元 幅 度 進 行 輸 出 因為使利 用多1位元之位元幅 寫 本 頁 裝 1 度 所 求 得 之 積 進 行 付 擴 伸 *因而使 電路規模變大，所以 ! 1 在 本 實 施 例 中 以 下 之 說 明 是積之求 得是利用具有比小數 1 1 點 位 置 至 少 上 位 2個以上之位數和比倍精確度之位元幅度 ! 訂 多 1位元之33位元幅度求得 1 I 另 外 如 圖 2所示經由對倍精確度乘數進行資料分割， 1 i 因 為 將 倍 精 確 度 乘 數 下 位 字 YL之最上 位位元Υ 1 5作為具有 ! 1 負 權 重 之 賁 料 的 進 行 處 理 所以在泶 得倍精確茂裉乘數下位 [ 字 XH和 倍 精 確 度 乘 數 下 位 字 YL之積時 ，可以利用小間演算 1 I 法 直 接 對 倍 精 確 度 乘 數 下 位 字YL進行 編碼。另外一方面* ί 1 在 來 得 倍 精 確 度 被 乘 數 上 位 字X Η和倍 精確度乘數上位字ΥΗ 1 -Ί 之 積 時 倍 精 確 度 乘 數 上 位 字YH之編 碼使用倍精確度乘數 1 1 下 位 字 YL 之 最 上 位 位 元 π 5之資料。利用上述之方式，在 1 1 圖 3中倍精確度乘數下位字YLM與單精.確度之具有符號之2 1 I 進 固 定 小 數 點 數 同 樣 之 方 式 表現，在 倍精確度乘數上位字 1 1 I YH 之 乘 算 之 情 況 時 倍 精 確 度乘數下 位字YL之最上位位元 1 1 Y 1 5之資料必需如圖所示 |其中因為以說明資料輸出形式 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規枯（210X297公泠） 4367 29 a7 B7 五、發明説明（20) 為目的，所以為著簡化將其省略。 圖4是模式圖，用來說明倍精確度被乘數下位字XL和倍 精確度乘數上位字YH/下位字YL之乘翼實行時之責料輸出 形式。圖4中之波浪線表示該位元是具有負權重之位元， 記號S表示符號位元。另外*記號0表示附加作為資料之值 ”0”，最上面所示之21，2〇、2-1，....，2-31表示 各個位數位置之定位。 經濟部中央標準局K工消费合作社印14 (請先W讀背而之注意事項再填寫本I) 在本發明中I因為倍精確度被乘數下位字之最上位位元 成為責料位元，所Μ在上位1位元之位元附加用Μ表示正 數之符號之值”0”之符號位元，所求得之乘算结果是21之 位數位置號位元假如以32位元之位元幅度輸出其結果 時，必需Μ圖4中之「32位元輸出」所示之範圍輸出〇當 使該輸出範圍與圖3中所示之「32位元輸出」之範圍比較 時*可Μ得知_輸出之位數位置偏移1個位數。亦即，在「 32位元輸出」之情況時，需要有變換裝置用來變換輸出範 圍。另外一方面，在本發明中，因為以具有比小數點位置 至少上位2個Μ上之位數和比倍精確度之位元幅度多1位元 之33位元之幅度，進行資料之輸出，所以可以利用與圖3 中所示之「3 3位元輸出」完全相同之位數位置之關係輸出 責料。其中，如圖3之說明所述，在2_ 31之位數位置因為 不能利用乘算獲得資料，所Μ附加值” 0 ”的進行輸出。 另外|與圖3同樣的|倍精確度乘數下位字YLK與單精 確度之具有符號之2進固定小數點數同樣的表現，在倍精 確度乘數上位字ΥΗ之乘算之情況時，倍精確度乘數下位字 本紙張尺度適用中國國家標隼{ CNS )，\4現梏（2丨0 X 29D>筇> _ 2 3 - 經濟部中央標準局負工消费合作社印t 4 3 67 2 9 A7 B7五、發明説明（21)Y L之最上位位元Y 1 5之資料必需如圖所示，其中因為Μ說 明資料之輸出形式為目的，所Μ為著簡化將其省略。 圖5是模式画，用來說明32位元幅度輸出乘算结果之習 知之位數合併之位元移位。如画3和圖4所示之方式，當Κ 32位元幅度輸出資科時，因為搭精確度被乘數上位字ΧΗ之 積和倍精確度被乘數下位字XL之積之位數位置之關像是餳 移1位元|所Μ如圖5所示|在求得倍精確度乘算结果時之 位數合併用之移位數變成互不相同。圖6用來說明以33位元之幅度輸出乘算結果之本發明之 時下 科數 資乘 出被 輸度 度確 幅精 元 倍 位和 33積 Μ 之 當 X 0 字 移位 偏上 元數 位乘 之被 併度 合確 數精 位倍 為 因 字 被 的 對 相 圖數 如位 Κ 移 所 之 ’ 用 同併 相 合 成數 變位 係之 關時 對果 相.結 之算 置乘 位 度 數確 位精 之倍 積得 之 求 示 所 .....---.—f. [ · ^衣 Ί {請先閱讀背面之注意事項再填寫本買) 此 因 減 削 ο Μ 度 可 幅 ’ 元時 位較 之 比 度 例 確知 精習 單之 在料 定 資 限出 輸路 度 電 幅之 元16 位置 32装 Κ併 與合 當數 模 規 圖 路 電 是 7 圖 號 符 之 中 7 圖 ο 置 造 装 構 碼 路編 電 間 之 小 12之 置值 装碼 碼編 編個 數丨 乘 示 表 來 用 生 產Μ 用 示 表 - 琨 、 表 -2元 為位 «1 ____ Ε 個 Β 3 果之 结 Ε 0 ^ ^和 AYtt ·1 Ε ϋ 2 碼 ’ 編El 被l 法 算 演 間 小 之 次之 2 2 以 if'l 乘ο Μ 值 該 值 個 5 M 值 對0 之 值 該 個 2 之

K E S N 是 但 ο 負 正 之 值 該 示 表 為使 成所 時時 負積 在份 ， S 示 生 表產 元是 出 輸 之 用 7 出 ^輸 、 之 4 1- 1X 、 2 置 Λ 装 ο I 為 ί ^選 中 料 其 資 ο 之 號入 信輸 相 被 反是 I 11 之 r 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4現枯（2i〇x2ym ) -24-

A7 B7 __ 五、發明説明（22) 圖8是方塊圖，用來表示乘算裝置13之構造。圖8中之符 號300表示被乘數擴伸裝置•符號301表示部分積產生裝置 ，符號302表示部份積加算装置。被乘數擴伸裝置300在被 乘數判別信號C 1為值"0 ”時輸出被乘數最上位位元X [ 1 5 ]， 在被乘數判別信號C 1為值” 1”時，輸出值” (Γ。部份積產生 裝置301利用乘數編碼裝置12之輸出和被乘數擴伸装置300 之輸出及被乘數X，用來產生各個部份積。部份積加算裝 置3 0 2對各個部份積產生裝置3 0 1所產生之部份積進行加算 ，藉Μ求得乘算結果•在成為最下位位元之位元0之數位 位置因為沒有利用乘算所獲得之資料，所Μ附加值”0”的 進行輸出。 Μ 9是電路圈，用來表示乘算裝置1_3之被乘數擴伸装y; 300和部份積產生装置301之電路構造。圖g中之符號303表 示部份積符號位元反柜產生電路，用來使所產生之部份積 之符號位元進行位元反相，符號3 0 4表示相當於1位元之部 份積產生電路*符號3 0 5表示用以產生校正項p p Η之部份積 校正項產生電路。在被乘數之最上位位元之1位元上位之 位元，當被乘數判別信號C 1為值” 0 ”時*直接輸出被乘數 之符號位元*當被乘數判別信號C 1為值” 1 ”時，就輸出值 ”〇”*在編碼結果BEi為正時，就直接選擇符號擴伸之被乘 —---- 數，在為負時就選擇位元反相。複合閘在煸碼結果BEi為1 或-1時輸出各個位元之選擇值，在煸碼結果為2或-2時輸 出下位1位元之選擇值，在編碼結果BEi為0時輸出0。複合 閛之輸出成為所產生之部份積之位元η之輸出PP〇n。2進互 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規彳δ ( 2丨0 X MhHf· ) _ 9「 _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ------—------；--.—.裝-------訂------Λ--r — 經濟部中央標隼局Μ工消費合作社印1i B7 經濟部中央標隼局貝工消费合作社印製 五、發明説明 (23) 1 1 補 用 之 校 正 項 ΡΡΗ之產生是利用控制信號NSE ί和2E i和 IE i 1 1 之 否 定 之 理 輯 積 〇 亦 即 當 編 碼 結 果 Β Ε ί 為- 1或- 2時 條 1 件 成 立 輸 出 到 所 產 生 之 部 份 積 之 最 下位位 元之 位數 位置。 諳 先 1 1 圖 10 是 模 式 圖 用 來 說 明 乘 算 處 理 ◊在圖 10中 ，記 號 讀 背 1 D E Λ F G Η I J 、Κ分 別 表 示 所 產生之 8個之部份積 ΪΚ7 之 1 注 1 > 記 號 Ζ是被乘數X和 乘 數 Υ積 >圖10中之最上面所示之21 意 事 1 項 > 2° 2 — 1 •. 2 - 31 表 示 各 個 數位位 置之 定位 。另 再 填 寫 裝 ! 外 表 示 資 料 之 記 5K 上 之 横 線 用 來 表 -- - 7K位兀 反相 。在 此處 本 頁 圖 10中 所 示 之 值 "1 ”是代替符號擴伸之被加算之資科 > 1 1 利 用 先 前 之 橫 線 所 示 之 各 個 部 份 積 之符號 位元 之位 元反 1 I 相 和 圖 10中 所 示 之 加 上 值 "1 ” 在使部份積相加合併時， 1 訂 所 必 需 進 行 符 號 位 元 之 位 數 位 置 之 A α 併，與 符號 擴伸 同樣 1 1 的 進 行 處 理 0 亦 IP 可 Μ 使 用 通 常 常 用 之方法 ，故 在此 處不 1 1 再 進 行 詳 细 之 說 明 〇 在 乘 算 裝 置 13 如圖1 0所示 ，利 用部 Ϊ 1 份 積 產 生 裝 置 301用來產生部份積 利用部份積加算裝置 1 302對其進行加算 、然後 利用小數點位置之關係，使圖 Ί I 10中 之 各 個 部 份 積 構 成 元 件 所 具 有 之 號碼和 輸出 資料 Z之 L 1 構 成 元 件 所 具 有 之 號 碼 之 關 係 成 為 偏 移1個位元 >然後| 各 個 部 份 積 因 為 在 2 - 3 1之位雙位置未具備有資科，所Μ 1 1 在 Z0 經 常 輸 出 值 "0 1 I 其 守 在 本 莨 施 例 之 演 算 裝 置 在 乘算裝 置13和加 算装 1 1 I 置 14 之 間 配 置 有 用 保 持 乘 算 结 果 之 乘算結 果保 持裝 置17 1 1 > 在 實 行 倍 精 確 度 資 料 和 倍 精 確 度 資 料之乘 算， 和倍 精確 1 1 度 責 料 和 單 精 確 度 資 枓 之 乘 算 時 之 命 令如表 1所示。 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4蚬枯（210X 297公兑） -〇6 - 43 67 29 A7 B7 五、發明説明（24 ) [表1 ] 倍精確度資料X倍精確度資料 命令 編碼處理 乘算處理（1循環） 加算處理（2循環） A YL [15]^ R0 讀出0 XL X YL^ R1 0 + R1 — R2 B YL [15]^ R0 讀出0 XH x YL^ R 1 右移位（R 2 ) + R 1 4 R 2 C 讀出R0 (YL [15]) XL x YH^ R 1 R2 + R14 R2 D 讀出R0 (YL [153) XH x YH-> R1 右移位（R2) +R1 Θ R2 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. π 倍精確度資料X單精確度資料 命令 編碼處理 乘算處理U循環） 加算處理（2循環） E 讀出0 XL X YH— R1 0 + RB R2 F _出0 XH X YH^ R1 右移位（R2)+R1— R2 27 本紙掁尺度適用中國國家標率（CNS ) Λ4^梢（210X297公片） 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 B7 經濟部中央標準局貝工消f合作社印狀 五、發明説明（ 25 ) 1 1 經 由 順 序 的踅 行 表 1所示之A至 D之翁令用來順序的求得4 1 ! 個 之 積 XL X U， XH X YL，XL x YH ，XHXYH*經由對該等進 1 1 行 位 數 合 併 加算 用 來實行倍精 確度資料和倍精確度資料 請 先 1 .1 之 乘 π 〇 另 外， 經 由 順序的實行 表1所示之E、F命令用來 IKj 讀 背 1 1 順 序 的 求 得 2個之積XLXYH，XHXYH，利用位數合併加算 面 1 用 來 實 行 倍 精確 度 資 料和單精確 度資料之乘算。表1表示 意 事 項 J 資 料 之 流 程 和處 理 内 容，包括利 用MSB保持装置10和資料 # 填 寫 裝 選 擇 装 置 11及乘 數 編 碼装置12用 來進行乘數編碼處理，利 頁 1 I 用 乘 算 裝 置 13進 行 乘 算處理，利 用加算裝置14和位數合併 1 1 裝 置 16 進 行 加算 處 理 。在表1中 R0表示MSB保持装置10， 1 1 R1 表 示 乘 算 结果 保 持 裝置17 ， R2 表示加算結果保持裝置15。 ! 訂 1 I 在 表 1中 各個命令為2循環命 令。在編碼處理之檷，表 示 對 MSB保持裝置10之資料收納和資料選擇裝置11所選擇 1 1 I 之 資 料 括 弧内 之 記 逑（命令C、 D中之Y L [ 1 5 ])表示該命令 1 1 之 實 行 時 MSB保持装置10所保持之資料。在乘算處理之 ! ,，r J、 襴 表 示 利 用乘 算 装 置1 3所求得 之乘算结果。在加算處理 i 之 禰 表 示 利用 位 數 合併裝置1 6 進行與被選擇之資料之位 i ί 數 合 併 用 之 向右 移 位 16位元之處 理之有無，和K加算裝置 1 14求 得 之 加 算結 果 〇 ί i 依 照 上 述 方式 之 第 1實施例時 Μ具有比小數點位置上 ί I 位 至 少 2個以上之位數和比倍精確度之位元幅度至少多1位 1 1 元 之 位 元 m 度， 輸 出 乘算装置13 之乘算结果*例如以3 3位 I Ι 元 之 位 元 幅 度輸 出 i 位數合併用 之移位數相對的限定在單 1 1 I 精 確 度 之 位 元幅 度 當與習知例 比較時，位數合併裝置1 6 1 1 28 436729 A7 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 B7五、發明説明（26 ) 之電路規模可K變小*在以被乘數下位字作為根源實行乘 算時，不需要向右移位1位元之裝置就可KK 32位元之精 確度輸出乘算結果。 另外，經由設置乘算结果保持裝置17，使乘算装置13和 加算裝置14並行的動作•可Μ縮短演算時間。 [第2簧施例] 下面將說明本發明之第2實施例。 第2實施例之構造是在第1實施例中，將乘數編碼裝置12 構建成所具有之功能是當乘數控制信號C3為值”1”時，強 制將被輸入之乘數之最下位位元設定成為值”0"，和將乘 算装置13構建成所具有之功能是當被乘數控制信號C4為值 "1”時，強制將被輸人之被乘數之最下位位元設定成為值 ”〇'，。 _U表示第2實施例中之乘數編碼裝置12之電路構造。 圖11中之符號201是乘數控制裝置，當乘數控制信號C3為 值” 1”時，強制將乘數之最下位位元設定成為值” 0 ”。該乘 數控制装置201利用乘數之最下位位元之Y0和乘數控制信 號C3之邏輯反相之邏輯積，當乘數控制信號C3為值”1"時 *強制將乘數之最下位位元Y0設定成為值 圖12是方塊圖，用來表示第2實施例之乘算裝置13之構 造。圖12中之符號306是被乘数控制裝置，當被乘數控制 信號C 4為值” 1”時•強制將被乘數之最下位位元設定成為 值” 0”。該被乘數控制裝置3 0 6利用被乘數之最下位位元之 X0和被乘數控制信號C4之趣輯反相之邏輯積•當被乘數控 本紙張尺度適用中國画家標準（CNS ) ΛΜ見格（210X297公泠） —？ _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4367 2 9 Α7 Β7 五 '發明説明（27 ) 值 為„。 4 ο C " 號值 信為 制成 定 設 ο X 元 位 位 下 最 之 數 乘 被 將 πϋ 0 強 用 精 使單 。Μ為 作可作 動法字 之方位 置之下 装算數 算乘乘 演度被 之確和 成精字 構倍位 式行下 方進數 逑器乘 上算將 照乘著 依度為 明 確 。 說精法 將單方 面用之 下使下 確度之具有符號之2進固定小數點數的進行處理，所M (¾ 右移位1個位元，在最上位位元附加表示正數之符號值”0” 之符號位元 > 和捨棄最下位位元。因此*倍精確度資科和 倍精確責料之乘算結果變成31位元X31位元之精確度，倍 精確度資料和單精確度資料之乘1：结果變成31位元X16位 元之精確度。 在第1實施例中，可MM32位元X32位元之精確度簧行 倍精確度資料和倍精確度資料之乘算*和K32位元X 16位 元之精確度實行倍精確度資料和單精確度資料之乘算。依 照第2實施例時*與第1實施例之構造相對的，在乘數編碼 裝置12設置乘數控制裝置201，在乘算裝置13設置被乘數 控制裝置306*經由設置此等附加電路，可以實行31位元 X31位元精確度和31位元X 16位元精確度之倍精確度乘算。 經由使用第2實施例，本發明之演算装置所具有之功能 可以強制使乘數和被乘數之最下位位元成為值” 0 ”，可Μ 與使用低精確度之倍精確度乘算之應用具有互換性。 [第3寅施例] 下面將說明本發明之第3實施例。 第3實施例之構造是在第1實施例中使MSB保持裝置10之 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) Λ4現枯（210X297公兑） _ 〇 λ _ - ^^衣 -1Τ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標卒局眞工消費合作社印t 五、發明説明（28) A7 B7 乘’ 持時 保0" 和 I 擇值 選S C I號 時 ” 信 MX 擇 1 fj 值選 為料 5 ΪΙ C 賣 號持 信保 擇當 選和 料’ 資元 持位 保位 當上 是最 能之 功數 裝 算 加 和 3 1± 置 裝 算 乘 在 置 算 演 之 例 一 0 f 實 值本 持在 保 ， 和中 擇其 選 17確 置精 裝倍 持 和 保 ’ 果算 結乘表 算之50· 乘科令 之 資 命 果度之 結確時 算精算 乘倍乘 持和之 保料料 Μ 資 資 用度度 有確確 置精精 配倍單 間行和 之實料 14在資 置，度 示 所 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) '裝 '-β 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4現格（2Ι〇Χ2<?7公筇） 3 436729 A7 137 五、發明説明（29 ) [表2] 倍精確度資科X倍精確度資料 命令 编碼處理 乘算處理（1循環） 加算處理（2循環） A 0 彳R0 諝出0 XL X YL^ R 1 0 + R1^ R2 B YL [15] ^ R0 讓出0 XH x YL^ R1 右移位（R2) +R 1 〇 R2 C 讀出ϋΟ (YL [15]) XL x YH^ R 1 R2 + R14 R2 D 讀出R0 (YL [153 ) XH x YH— m 右移位（R 2 ) + m > R 2 倍精確度資料X單精確度資料 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 1 丁 命令 編碼處理 乘算處理（1循環） 加算處理（2循環） A 0 分RO XL X YH^ R1 0 + R 1 -> R2 (E) 讓出0 D 讀出RO XH x YH— R1 右移位（R 2 ) + R 1 -> R 2 {〇) 32 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) ( 2!Ox2y7公# 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印裝 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印^ 4367 29 a? B7五、發明説明（3〇 ) 經由順序的實行表2所示之A至D之命令用來順序的求得4 個之積XLXYL，XHxYL* XLXYH，XHXYH，經由對該等進 行位數合併加算，用來筲行倍精確度資料和倍精確度資料 之乘算。另外，經由順序的簧行表2所示之ME)、D(卩）之 命令用來順序的求得2個之積X L X Υ Η * X Η X Y Η，利用位數 合併加算用來實行倍精確度資料和單精確度買料之乘算。 表2表示資科之流程和處理内容，包括利用MSB保持裝置10 和資料選擇裝置11及乘數編碼裝置12用來進行乘數編碼處 理，利用乘算裝置13進行乘算處理，利用加算裝置14和位 數合併裝置16進行加算處理。在表2中，R0表示MSB保持裝 置10，R1表示乘算结果保持裝置17，R2表示加算结果保持 装置15。 在表2中，各個命令為2循環命令。在編碼處理之權*表 示對MSB保持裝置10之資料收納和資料選擇裝置11所選擇 之資料，括弧内之記述（命令C、D中之YL[15]和命令D(F) 中之0 )表示該命令之質行時| MSI保持裝罵1 0所保持之資 料。在乘算處理之禰 > 表示利用乘算装置13所求得之乘算 结果。在加算處理之禰，表示利用位數合併裝置16進行與 被選擇之資料之位數合併用之向右移位1 6位元之處理之有 無*和Μ加算裝置14求得之加算結果。 當與先前所示之表1進行比較時，在表2中以命令Α使MSB 保持装置1 0所收納之資料成為值’’ 0 ”。依照這種方式，利 用命令A和命令D之組合可以實現倍精確度資料和單精確度 資科之乘算。因此，依照第3實施例時•經由命令之共同 本紙張尺度適用中國國家棉準（CNS ) 枯（210x 2M公筇） -ο 〇 ^ (锖先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 3 67 2 9 A7 B7 五、發明説明（31 ) 化可以削滅實行倍精確度資科和倍精確資料之乘算，和倍 數 令 命 之 要 需 所 算 乘 之 料 資 度 確 精 單 和 料 資 度 確 精 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 經濟部中央標準局Μ工消f合作社印製 4 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4规枯（21〇X29hHi )

Claims (1)

1. 7 29 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1.-種演算方法，从_最上位位元作為_符號位元，以上述 之最上位位元和比上述最上位位元低1位元1下位位元之 間作為小數Μ位JL，在此種21固宝小ft 1Α黻艚焦中，使 用單精薄# afe甘典μ倍膪前^乘數之上位字/下位宇 \ 和倍精確度乘數之上位宇/下位字之各個之積，對該求得 之積•分別進行_位数食併之加算藉以獲得倍精確度乘算结 果，其特徴是： 上述倍精確度被乘數之上位字/下位字和倍精確度乘數 之上位字/下位字之各個之稹之求得是以具有比小數點位 置至少上位2個Μ上之位數和比倍精確度位元幅度至少多1 位元之位元帼度求得。 2 .如申請専利範圍第1項之演算方法，其中 上述之單精確度乘算器在求得上述倍精確度被乘数之下 位宇和上逑倍精確度乘數之下位字之積」免，進行： 多位元輾度之資料，在上述倍精確度被乘數之下位字最 上位位元之1位元上具有用以表示正數之符號位元，和其 位元幅度比單稍確度位元椹度多1位元：和 單精確度幅度之賁料，以上述倍精確度乘数之下位字最 上位位元作為符號位元；之乘j， 在具有倍精確度位元幅度之乘算结果之最下位位元之下 位1位元之位元，附加值”0”之資料，藉以lift出比倍精確度 位元幅度多1位元之位元幅度之資枓作為上述倍精確度被 乘數之下位字和上述倍精確度乘數之下位字之稹。 3.如申謫専利範麵第1項之澳算方法•其中 - ~— _ . — ~一~~— _, 本纸張尺度逍用中國國家核準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------—裝------訂------紙 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印装 ABCD 4367 2 9 經濟部中夫標隼局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 i 1 上 述 之 單 精 確 度 乘 算 器 在 求 得 上 述 倍 精 確 度 被 乘 数 上 1 ί 1 位 字 和 上 述 倍 精 確 度 乘 數 之 下 位 字 之 積 時 進 行 I I 多 位 元 幅 度 之 資 料 f 使 上 述 倍 精 確 度 被 乘 數 之 上 位 字 最 請 先 1 上 位 位 元 之 ArJY 付 號 位 元 擴 伸 1個符號位元 和其位元幅度比 閱 背 1 I 1' 翬 精 確 度 位 元 幅 度 多 1位元， 和 之 1 S 事 1 m 精 確 度 位 元 幅 度 之 資 料 Μ 上 述 倍 精 確 度 乘 數 之 下 位 項 字 最 上 位 元 作 為 *<rAr 付 Dfft 位 元 ; 之 乘 算 再 填 i 在 具 有 倍 精 確 度 位 元 幅 度 之 乘 算 結 果 之 最 下 位 位 元 之 下 寫 本 頁 A I 位 1位元之位元 附加值” 0 " 之 資 料 比 倍 精 確 度 位 元 幅 1 1 度 多 1位元之位元幅度之資料 作為上述倍精確度被乘數 1 1 之 上 位 t^· 和 上 逑 倍 精 確 度 乘 數 之 下 位 字 之 積 的 進 行 輪 出 ύ 1 訂 4 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 1項之演算方法 其中 ! 上 述 之 單 精 確 度 乘 算 器 在 求 得 上 述 倍 精 確 度 被 乘 數 之 下 1 1 位 字 和 上 述 倍 精 確 度 乘 數 之 上 位 字 之 積 時 進 行 1 1 多 位 元 幅 度 之 資 料 在 上 述 倍 精 確 度 被 乘 數 之 下 位 字 最 k 上 位 位 元 之 上 位 1位元之位元 具有表示正數之符號位元 I 9 和 其 位 元 幅 度 比 單 精 確 度 位 元 幅 度 多 1位元 ;和 1 單 精 確 度 位 元 幅 度 之 資 科 在 上 述 倍 精 確 度 乘 數 之 上 位 1 ί 字 最 下 位 位 元 之 位 數 位 置 附 加 具 有 與 上 述 倍 精 確 度 乘 數 t 1 之 下 位 最 上 位 位 元 同 值 之 資 料 之 乘 算 1 I 在 具 有 倍 精 確 度 位 元 幅 度 之 乘 算 結 果 之 最 卞 位 位 元 之 下 1 I 位 1位元之位元 ，附加值” 0 " 之 資 料 9 Μ 比 倍 精 確 度 位 元 幅 1 1 i 度 多 1位元之位元幅度之資料 ，作為上述倍精確度被乘數 1 1 之 下 位 字 和 上 述 倍 精 確 度 乘 算 之 上 位 字 之 積 的 進 行 輸 出 〇 1 i 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS ) Λ4現格（21 OX 297公缝1 Α8 6S C8 D8 經濟部中央梯隼局貞工消費合作社印策 六、申請專利範圍 5. 如申請專利範国第1項之演算方法，其中 __ — - "· - 上述之單精確度乘算器在求得上述倍精確度被乘數之上 位字和上述倍精確度乘數之上位字之積時•進行 多位元幅度之資料，使上逑倍精確度被乘數之上位字最 上位位元之符號位元擴伸1位元符號•和比單精確度位元 幅度多1位元；和 單精確度位元幅度之資科，在上述倍精確度乘數之上位 字最下位位元之位數位置，附加具有與上述倍精確度乘數 之下位字最上位位元同值之資料；之乘算， 在具有倍精確度位元檷度之乘算结果之最下位位元之下 位1位元之位元，It加值”ϋ之資料•以比倍精t度位元幅 度多1位元之位元幅度之資料^·作為上述倍精確度被乘數 之上位字和上述倍精確度乘数之上位字之積的進行幢出。 6. —種演算裝置*使用單精確度乘算器用來進行具有2 涸符號之2進固定小數點数資料之乘算*箱Μ實行倍精確 度乘算|其特徵是設有： MSB保持裝置，用來保持乘数之最上位位元； 資料選擇装置，用來選擇上述MSB保持装置之保持資料 和值"0 ”中之一方； 乘數纗碼装置，使用上述之乘數和上述之寅料選擇装置 之輪出資料·用來對上述之乘數進行编碼和輸出ί .乘算裝置·被輪人被乘數|上述之乘數纗碼裝置之麯出 資料•和被乘數判別信號，假如上述之被乘敝判別信號為 非活動狀態時，躭使上述被乘數之最上位位元之符號位元 -----：--.I義裝-- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) --- 本紙張尺度適用中國國家標準< CNS ) Α4说格（2丨0Χ297公釐） 4367 2 9 C8 D8 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 1 I 擴 伸 1位元之符號 求得與上述乘算編碼裝置之輸出資料 1 1 I 之 乘 算 结 果 假 如 上 述 之 被乘數 判 別 信號 為活動狀態時， I 就 在 上 述 被 乘 數 之 最 上 位 位元之 上 位 1位元之位元，附加 請 先 站 1 表 示 正 數 之 ΛΓΛ* 付 號 位 元 汞 得與上 述 乘 數編 碼裝置之輸出資 閲 讀 食 1 | 面 料 之 乘 算 结 果 使 所 求 得 之乘算 结 果 具有 比小數點位置至 之 注 1 I 意 1 少 上 位 2個以上之位數 藉Κ Μ比倍精確度之位元幅度至 事 項 1 少 多 1位元之位元幅度進行輸出 再 填 1 裝 胃 寫 ▲ 裝 加算 Η 卜 -> 官驻罾 卞 料作為1數，被 頁 | 加 數 具 有 比 小 數 點 位 置 至 少上位 2個K上之位數和比倍精 V__r 1 1 確 度 之 位 元 幅 度 至 少 多 1位元之位元幅度 經由進行加數 1 1 和 被 加 數 之 加 算 用 來 輸 出 具有比 小 數 點位 置至少上位2個 1 訂 1 I 上 之 位 數 和 {：h 倍 精 確 度 之位元 幅 度 至少 多1位元之位元_ 幅 度 之 加 算 结 果 1 1 1 加 算 结 果 保 持 裝 置 用 來保持 上 述 加算 装置之輸出之加 1 [ 算 結 果 和 線 位 數 合 併 装 置 用 來 選 擇上述 之 加 算結 果保持裝置之保 1. 農 ” 0 ”中之- -方 經由進行位數合併處理將其作 [ 為 上 述 加 算 裝 置 之 被 加 數 的進行 輸 出 ύ 1 1 I 7 · 如 申 請 專 利 範 圍 第 6項之裝t，其中 1 1 在 簧 行 倍 精 確 度 乘 算 藉 以求得 倍 精 確度 乘數下位字和倍 1 1 精 確 度 被 乘 數 上 位 字 /下位字之積時 使用M S Β保持裝置用 1 | 來 保 持 倍 精 確 度 乘 數 下 位 字之最 上 位 位元 Ο ] ] 8 . 如 甲 請 專 利範園 第 fi ^ ^ W Ά中上述之資科 1 1 1 選 擇 裝 置 在 實 行 倍 精 確 度 乘算藉 Μ 求 得倍 精確度乘數下位 1 1 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS } Λ4規格（210X297公趦： -4 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 C8 D8 六、申請專利範圍 字和倍精確度被乘數上位字/下位字之積時，選擇和輸出 值在求得倍精確度乘數上位字和倍精確度被乘數上 位字/下位字之積時，選擇和輸出上述之MSB保持裝置所保 持之倍精確度乘數下位字之最上位位元。 9.如申請專利範圔第6項之演算裝置，其中上述之乘數 編碼裝置在罝行倍精確度乘算藉Μ求得倍精確度乘數下位 字和倍精確度被乘數上位字/下位字之積時，利用小間演 算法用來對被輸入之倍精確度乘數下位字和上述資料選擇 裝置所選擇之值”0”之輸出資料進行編碼和輸出，在求得 倍精確度乘數上位字和倍精確度被乘數上位字/下位字之 積時，利用小間演算法用來對上述之資料選擇裝置所選擇 之上述HSB保持裝置所保持之倍精確度乘數下位字之最上 位位元之輸出資料進行編碼和輸出。 ·如申I專利範圍第_6項之_演算^置，其中上述之乘算 裝置具備有部份積產生裝置，在實行倍精確度乘算時，假 如上述之被乘數判別信號為活動狀態時，就判別被輸入之 被乘數為倍精確度被乘數之下位字 > 在上述被乘數之最上 位位元之上位1位元之位元附加表示正數之符號位元*求 得與上述乘數編碼裝置之輸出資料之部份積，假如上述之 被乘數判別信號為非活動狀態時，就判別被輸入之被乘數 為倍精確度被乘數之上位字，使上述被乘數之最上位位元 之符號位元擴伸1位元之符號，求得與上述乘數編碼装置 之輸出資料之部份積。 11加甲謹直菊丨益圃，ft項之演算裝置4，其中上述之乘算 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐1 _ ! I 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4367 29 D8 六、申請專利範圍 裝置具備至少為2個之上述部份積產生裝置，用來對上述 之多個部份積產生裝置之輸出資科之部份積進行位數位置 之合併和加算，在加算结果之最下位位元之下位1位元之 位元附加值”0”之資料*求得其積的進行輸出。 Λ 2 .如申JI專利範.第6項之演算装置，其中設有乘算结 果保持裝置用來暫時的保持乘算装置之輸出資料，作為加 算装置之加數的進行輸出*上述之乘算裝置和上述之加算 装置可Μ並行的進行動作。 13. 如申請專利範圍第6項之演算裝置，其中上述之乘數 編碼器所具有之功能是強制的使輸入資料之乘數之最下位 位元成為值” 0”。 14. 如申請專刹園第6項之演W裝零，其中上述之乘算 装置所具有之功能是強制的使輸入資料之被乘數之最下位 位元成為值” 0 ”。 15. 如申請專利範圍第6項之演算裝置 > 其中上述之HSB 保持裝置作為用以選擇上述乘數之最上位元和值” 0”中之 一方之保持装置，用來代替保持乘數之最上位位元之装置。 |_^---j----t^.------ΐτ----- (請先閱讀背面之注意事_項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印策 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2i〇X297公嫠） 6