Устройство для преобразования чисел из формы с фиксированной запятой в форму с плавающей запятой

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СРЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК у р G 06 F 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

М АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3408748/18-24 (22) 10.03.82 (46) 07.06.83. Бюл. И 21 (72) В.Ф.Гребенников, Л.H.Иванова, В.В.Калугин, В.И.Лачугин, В.А.Овчеренко и В.И.Соболев (71) Новосибирский электротехнический. институт (53) 681.325(088.8) (56) 1.- Электронная вычислительная машина "Электроника-.60 . Эксплуатационная документация. Книга 8 УНИИ, "Электроника", 1978, с. 64.

2. Патент Великобритании |1 1388596

- кл. 6 06 F $/00, опублик. 1975 (прототип). (54)(57) 1 УСТРОЙСТВО- ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧИСЕЛ ИЗ ФОРИЪ|.С ФИКСИРОВАННОЙ

ЗАПЯТОЙ В ФОРМУ С ПМВА|0ЩЕЙ ЗАНЯТОЙ, содержащее блок управления, регистр,. счетчик, два триггера и два элемента

И, первые входы которых соединены с инверсными выходами. соответствующих триггеров, первый выход блока управления соединен с входом сдвига ре.гистра, выход которого соединен с вы" ходом. мантиссы устройства, выход порядка которого соединен. с выходом счетчика, о т л и ч а. ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены два элемента ИЛИ и третий триггер, выход ко- .торого соединен с выходом знака порядка устройства, вход числа которого соединен с информационным входом регистра и через первый элемент ИЛИ . с входом первого триггера, прямой выход которого соединен с первым . входом блока управления и вторым входом второго элемента И, третий, SU„„1 22148 - А вход которого соединен с первым выходом блока управления и. вторым входом первого элемента. И, третий вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, вход последнего. соединен с входом положения запятой устройства, вход запуска которого соединен с вторым входои блока управления, второй выход которого подклю чен к входу записи регистра, выход первого элемента И соединен с входом третьего триггера и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго элемента И и входам счетчика. Я

2. Устройство по п.1, о. т л и ч а-ю щ е е с я тем, что блок управле" ния содержит генератор импульсов, три элемента И, два элемента ИЛИ, два счетчика и дешифратор, первый выход которого соединен с вторым выходом блока управления, первый вход которого соединен с управляющими входами первого счетчика и дешифратора, информационные входы которых соединены соответственно 3Я с выходом первого элемента И и вы- м » ходом счетчика второй выход дешиф вф ратора .соединен с инверсным входом . . Q© первого элемента И, прямой вход которого соединен с выходом второго элемента И, первым выходом блока управления и первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого через,фЭь .второй счетчик, соединен с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго и инверсеюм входом третьего элементов

И, выход, генератора имщ/льсов соединен с вторым входом второго и первым прямым входом третьего элементов И, второй прямой вход и выход третьего элемента И соединены соответственно

1022 ll48 с вторым входом блока управления и вторым входом первого элемен" та ИЛИ.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для формирования кода с плавающей запятой в процессе ввода в электронное вычислительное устрой ство информации в форме с фиксированной запятой.

Известно устройство для преобразования чисел из формы с фиксирован- 10 ной запятой в форму с плавающей запятой в электронных вычислительных . машинах, которое реализова-. но . на типовых электронных узлах: регистре хранения, регистре сдви- 15 га, сумматоре и устройстве . уп-. равления. Преобразование чисел производится алгоритмом, реализованном на уровне стандартных команд или микрокоманд машины P3 g. 20

Недостатком данного устройства является низкое быстродействие.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является . устройство, содержащее два регистра 25 сдвига с последовательностями цифр и символов, два регистра сдвига,связанных с сумматорами, два триггера, группу элементов И, элемент И-HE u устройство управленияСЙ).

К недостаткам известного устройства относятся сложный алгоритм и низкое быстродействие., Цель изобретения " повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для преобразования чисел из формы с фиксированной запятой в форму с плавающей

- запятой, содержащее блок управления, 40 регистр, счетчик, два триггера и два

:: элемента И, первые входы которых соединены с инверсными выходами соответ" .:ствующих триггеров, первый выход бло .ка управления соедийен с входом сдви а5 га регистра, выход которого соединен с выходом мантиссы,,устрой2 ства,выход порядка которого соединен с выходом счетчика, дополнительно . введены два элемента ИЛИ и третий триггер, выход которого соединен с выходом знака порядка устройства, вход числа которого соединен с ин..формационным входом регистра и через первый элемент ИЛИ с входом первого триггера, прямой выход которого соединен с первым входом блока управления и вторым входом второго элемента И, третий вход которого соединен с первым выходом блока управления и вторым входом первого элемента И, третий вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, вход которого соединен с входом положения запятой устройства, вход запуска которого соединен с вторым входом блока управления, второй выход которого подключен к входу записи регистра,выход первого элемента И соединен с входом третьего триггера и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго элемента И и входом счетчика.

Причем блок управления содержит генератор импульсов, три элемента

И, два элемента ИЛИ, два счетчика и дешифратор, первый выход которого соединен с вторым выходом блока управления, первый выход которого сое-t динен с управляющими входами первого счетчика и дешифратора, информационные входы которых соединены соответственно с выходом первого элемента

И и выходом счетчика, второй выход дешифратора соединен с инверсным входом первого элемента И,.прямой вход которого соединен с выходом второго элемента И, первым выходом блока управления и первым входом первого элемейта ИЛИ, выход которого через второй счетчик соединен с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом

3 1022 второ о и инверсным входом третьего . элементов И, выход генератора импульсов соединен с вторым, входом второго и первым прямым входом третьего элементов И, второй прямой вход и выход третьего элемента И соединены соответственно с вторым входом блока управления и вторым еходом первого элемента ИЛИ.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - блок-схема блока управления; на фиг.3 - временные диаграммы работы блока управления. °

Устройство содержит регистр 1, блок 2 управления, триггеры 3 и 4, элементы И 5 и 6, счетчик 7, элементы ИЛИ 8 и 9 и триггер 10.

Блок управления содержит генератор l 1 импульсов,. элементы И 12- 14,счет- 2О чик 15, дешифратор 16, элемент ИЛИ

17, счетчик 18 и элемент ИЛИ 19.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 3, 4 и 10 и счетчик 7 находятся в нуле.

С приходом импульса запуска на вход устройства на выходе блока 2 управления Формируются синхронизирующие импульсы, которые управляют поступле З0 нием входного кода на входы устрой- . ства, записью кода мантиссы в регистр 1 и синхронизируют работу элементов И 5 и 6.

Преобразуемое число поступает на 35 входы устройства последовательнодвоично-десятичный разряд за разрядом и параллельно - внутри одного двоично-десятичного разряда в форме с естественной запятой. Тетради цирф40 поступают на вход устройства, сигнал ° положения запятой поступает на вход положенир запятой устройства.

Рассмотрим преобразование числа больше единицы, В этом случае счетчик 4>

7 считает количество цифр целой час - ти числа, начиная с первой цифры, не равной нулю. С приходом на вход устройства первой цифры целой части числа, не равной нулю, триггер 3 устанавливается в единичное состояние, так как в тетрадах цифр от 11" до "9 содержится хотя бы одна единица, и элемент И6 пропускает синхроимпуль-, сы через элемент ИЛИ 8 на счетчик 7. 5

Количест.во пропущенных синхроимпульсов равно количеству значащих цифр до запятой. Сигнал запятой устанав- ":

148 4 ливает триггер 4 в единичное состояние и запрещает дальнейшее прохождение. синхросигналов, соответствующих цифрам от "0" до "9"., следующих за запятой. Таким образом, в счетчике 7 Формируется код порядка. Знак порядка бпределяется состоянием триггера l0. В рассматриваемом случае триггер 10 не меняет начального нулевого состояния, что соответствует положительному знаку порядка.

Одновременно с кодом порядка фор-. мируется и нормализованный код мантиссы.. Цифры целой и дробной части числа потетрадно записываются в регистр 1 по управляющим сигналам с выхода блока 2 управления, которые формируются с приходом первой ненулевой тетрады входного кода и соответствующим появлением единичного сигнала на входе блока 2. Прием и запись первой ненулевой тетрады организован .в старший разряд мантиссы.

Рассмотрим преобразование числа меньше единицы. В этом случае порядок Формируется подсчетом количества нулей после запятой.

В исходном состоянии триггеры 3.

4 и 10 находятся в нуле, элементы

И 5 и 6 закрыты, и синхросигналы, соответствующие нулям целой части числа, не проходят на счетчик 7.

С приходом сигнала запятой на вход устройства триггер 4 устанавливается в единичное состояние, и счетчик ч

7 подсчитывает синхроимпульсы, соответствующие количеству нулей после запятой и поступающие на счетчик 7 через элементы И5 и ИЛИ 8, Счетчик

7 блокируется с приходом .на вход устройства первой цифры, не равной нулю. При этом триггер 3 устанавлива, ется в единичное состояние и запрещает дальнейшее прохождение сигналов соответствующих цифре "0" через элемент И5 на вход счетчика 7.

Триггер 10 устанавливается в единичное состояние синхросигналом, соответствующим первой цифре "0", следующим сразу за .запятой, что соответствует отрицательному знаку порядка.

Одновременно с кодом порядка Формируется йормализованный код мантиссы, как в рассмотренном выше случае.

:Блок 2 управления работает следую: щим образом. В-исходном состоянии счетчики l5 и t8 находятся в нуле.С приходом им5 1022 пульса "Пуск" очередной импульс генератора 11 тактовых импульсов через элементы И 12 и ЙЛИ 17 заносит единицу в счетчик 18, после чего элемент И 12 запирается, а элемент И 13 $ отпирается фиг.30, о, б, 2 .)единичным сигналом с выхода элемента ИЛИ .

19. Модуль счетчика 18 равен (И +1 ), где и - число разрядов входного числа. Счетчик 18 считает по заднему фронту входных импульсов, и за цикл работы этого счетчика через элементы

И 13 и 14 проходит 11 импульсов генератора 11, начиная со второго. Таким образом, импульсы с выхода элемента И 13 (фиг.ЗД) производят сдви)-и входного кода на и разрядов, синхронизируют. запись мантиссы в ре 1 истр 1 и производят опрос состояния триггеров 3 и 4. 20

Эти же импульсы проходят на вход

: счетчика 15, который начинает считать импульсы при наличии единицного сигнала на входе блока 2 (фиг.3р), т.е., если триггер 3 йаходится в .:. 2$ единйчном состоянии. дешифратор

16 вырабатывает сигналы (фиг.3 );

148 d появляющиеся последовательно на . (+1) -ых выходах, начиная с первого, где- и - разрядность мантиссы. Появление единицы на(и+1) -м вы,ходе дешифратора перекрывает. поступление. импульсов на вход счетчика 15 через элемент И 14. Таким образом, сигналы на выходах дешифратора 1б управляют записью первой ненулевой тетрады входного кода в старший разряд регистра 1.. !

Для установки схемы устройства в исходное состояние, т.е. для уста" новки триггеров 3 4 и 10 и счетчика 7 в нуль, может, например, использоваться инверсный сигнал с выхеда элемента ИЛИ 19.

По сравнению с базовым объектом, являющимся одновременно и прототипвш., у которого ввод, преобразование чисдв .и нормализация мантиссы осуществляются за шесть цикпов, в предлагаемом устройстве эти же операции выполняются за один цикл, т,е. соквшщено время преобразования примерно ш шесть раз.

3022148

1022148

Составитель A.Çoðèí

Редактор Л.Филь Техред M.Tenep

Корректор А.Тяско

Филиал ППП ".Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4045/41. Тираж 706 Подписное

8НИИПИ Государственного-комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Рауаская наб., д. 4/5