Суммирующее устройство с плавающей запятой

 

1. СУМИРУЮИЕЕ УСТРОЙСТВО С ПЛАВАЮЩЕЙ ЗАПЯТОЙ, содержащее сумматор, элемент И, элементы ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью увеличения диапазона представления чисел, устройство содер-, жит блок задержки, коммутатор порядков , преобразователь позиционного кода в знакоразрядный, регистр порядка, регистр мантиссы, дешифратор , блок анализа мантиссы, блок элементов И-ИЛИ, счетчик/ регистр промежуточной суммы, четыре элемента задержки, два элемента 4И-ИЛИ, блок приема мантиссы и два триггера , причем первый и второй информационные входы блока задержки подключены соответственно к положительному и отрицательному входам первого опера,нда устройства, а его управляющий вход является первым управляющим входом устройства, первый и второй выходы блока задержки подключены соответственно к и второму управляющим входам сумматора, первому и второму входам коммутатора порядков и к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента и, выход которого подключен к третьему управляющему входу сумматора, вход регистра порядка является входом записи порядка второго операнда устройства, а выходы регистра порядка подключены к соответствующим входам первой группы блока элементов И-ИЛИ, выходы которого подключены к соответствующим входам регистра промежуточной суммы, выходы последнего подключены к соответствующим информационным входам счетчика и к первой группе инфррмационных входов сумматора со смещением на один разряд в сторону старших разрядов, выходы сумматора подключены к соответствукедим (О входам второй группы блока элементов И-ИЛИ, причем выходы четырех старших разрядов сумматора подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому входам преобразователя позиционного кода в знакоразрядный, второй, третий и четвертый входы которого сое- ; э :л динены соответственно с первым, ; вторым и третьим входами блока анализа мантиссы, первый и второй выхоз: ды которого подключены к единичным входам соответственно первого и , второго триггеров, нулевые входы ; 30 которых подключены к входу сброса устройства, первый и второй выхоtsD ды преобразователя позиционного кода в знакоразрядный соединены соответственно с третьим и четвертым входами коммутатора порядкови с входами соответственно первого и второго элементов задержки, выходы которых соединены с входами третьего и четвертого элементов задержки соответственно, третий выход преобразователя позиционного кода в знакоразрядный подключен к первому управляк ему входу блока элементов И-ИЛИ, входы регистра

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(59 0 06 Г 7 49:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " ----=,. /

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3426823/18-24 (22) 16.04.82 (46) 23.11.83. Бюл. М 43 (72) A.В. Каляев, Г.A. Сулин, О.Б. Станишевский, В.M. Тарануха, С.М. Головко, Л.И. Виневская и В. В. Лисуненко (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В. Д. Калмыкова (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 453691, кл. G 06 F 7/49, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

М 598072, кл. G 06 F 7/49, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР

М 407308, кл. G 06 F 7/49, 1972 (прототип). (54)(57) 1. СУМИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

С ПЛАВАЮЩЕЙ ЗАПЯТОЙ, содержащее сумматор, элемент И, элементы ИЛИ, о т л и ч.а ю щ е е с я тем, что,с целью увеличения диапазона представления чисел, устройство содер-, жит блок задержки, коммутатор поряд- . ков,преобразователь позиционного кода в знакоразрядный, регистр порядка, регистр мантиссы, дешифратор, блок анализа мантиссы, блок элементбв И-ИЛИ, счетчик, регистр промежуточной суммы, четыре элемента задержки, два элемента 4И-ИЛИ, блок приема мантиссы и два триггера, причем первый и второй информационные входы блока задержки подключены соответственно к положи тельному и отрицательному входам первого операнда устройства, а его управляющий вход является первым управляющим входом устройства, первый и второй выходы блока задержки подключены соответственно к пер,евому и второму управляющим входам сумматора, первому и второму входам коммутатора порядков и к первому и второму входам первого элемента

ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента и, выход которого подключен к третьему управляющему входу сумматора, вход регистра порядка является входом записи порядка второго операнда устройства, а выходы регистра порядка подключены к соответствующим входам первой группы блока элементов И-ИЛИ, выходы которого подключены к соответствукщим входам регистра промежУточной суммы, выходы последнего подключены к соответствующим информационным входам счетчика и к первой группе инфррмационных входов сумматора со сме.щением на один разряд в сторону старших разрядов, выходы сумматора подключены к соответствующим входам второй группы блока элементов И-ИЛИ, причем выходы четырех старших разрядов сумматора подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому входам преобразователя позиционного кода в знакоразрядный, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока ана- . лиза мантиссы, первый и второй выходы которого подключены к единичным входам соответственно первого и . второго триггеров, нулевые входы которых подключены к. входу сброса устройства, первый и второй выходы преобразователя позиционного кода в знакоразрядный соединены соответственно с третьим и четвертым входами коммутатора порядков и с входами соответственно первого и второго элементов задержки, выходы которых соединены с входами третьего и четвертого элементов задержки соответственно, третий выход преобразователя позиционного кода в знакоразрядный подключен к первому управляющему входу блОка элементов И-ИЛИ, входы регистра

105á182 мактиссы подключены к шине записи. мактиссы второго операнда устройства, а его выходы соединены с соответствующими входами второй группы блока элементов И-ИЛИ, инверсный выход знака счетчика подключен к первому управлялцему входу дешифратора и к первому входу блока приема мантиссы, выход которого подключен к второму управляющему входу блока элементов И-ИЛИ, управляющий вход блока анализа мантиссы, третий, четвертый и пятый управляющие входы блока элементов И-ИЛИ, первый управляющий вход счетчика и второй вход блока приема мантиссы являются управ-ляющими входами с второго по седьмой устройства соответственно, прямой выход знака счетчика подключен к второму управляицему входу счетчика и к первому входу второго элемента

ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу старшего разряда дешифратора, входы которого подключены к соответствунчцим информационным выходам счетчика, а остальные выходы дешифратора подключены к соответствующим входам второй группы информацион ных входов сумматора, первый вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, второй вход элемента

И подключен к второму управляющему входу дешифратора, четвертому управляющему входу сумматора, первым управляющим входам элементов 4И-ИЛИ и к первому управляющему входу устройства, вход стробирования счетчика является входом стробирования устройства, входы сброса счетчика, регистра промежуточной суммы и коммутатора порядков подключены к входу сброса устройства, прямые выходы первого и второго триггеров подключены соответственно к первым и вторым группам входов элементов 4И-ИЛИ, входы третьей, группы первого элемента 4И- .HJIH под-. ключены соответственно к выходам ,первого и третьего элементов задержки и первому выходу преобразователя позиционного кода в знакоразрядный, входы третьей группы второго элемента 4И-ИЛИ подключены соответственно к выходам второго и четвертого элементов задержки и второ му выходу преобразователя позиционного кода в.знакоразрядный,вторые управлякщие входы первого и второго, элементов 4И-ИЛИ подключены соответственно к первому и второму выходам коммутатора порядков, а выходы элементов 4И-ИЛИ являются выходами результата устройства.

2. устройство по п. 1, о т л ич, а ю щ е е с я тем, что коммутатор порядков содержит два триггера, сумматор по модулю два, четырехразрядный сумматор, четыре элемента задержки, три элемента ИЛИ, элемент

И-НЕ, три элемента 2И-ИЛИ, два элемента 2И, причем нулевые входы триггеров подключены к входу сброса коммутатора порядков, инверсный выход первого триггера подключен к входу первого элемента задержки, выход которого соединен с первыми и вторыми входами первого и второго элементов 2И-ИЛИ, третьи и четвертые входы которых подключены к старшему знаковому выходу четырехразрядного сумматора, пятые входы подклн— чены к старшему значащему выходу четырехразрядного сумматора, входу второго элемента задержки и к первому входу элемента И-НЕ, второй и третий входы которого соединены соответственно с младшим и средним знаковыми выходами четырехразрядного сумматора, подклкченными к входам соответственно третьего и четвертого элементов задержки и соответственно к первому и второму входам третьего элемента 2И-ИЛИ, третий и четвертый входы которого подключены к выходу элемента И-НЕ, а выход третьего элемента 2И-ИЛИ соединен с единичным входом первого триггера и с шестыми входами первого и второго элементов 2И-ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к нулевому и единичному входам второго триггера, прямой выход которого подключен к первому и второму входам первого элемента 2И, а инверсный к первому и второму входам второго элемента 2И, третий и четвертый входы первого элемента 2И подключены соответственно к первому и второму входам коммутатора порядков, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к третьему и четвертому входам второго элемента 2И, первый и второй выходы первого элемента 2И подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам второго элемента

2И, выходы первого и второго элементов ИЛИ являются соответственно первым и вторым выходами коммутатора порядков, первый вход которого подключен к первому входу нулевого рязряда четырехразрядного сумматора, второй вход нулевого разряда которого подключен к третьему входу коммуI татора порядков, второй вход которого подключен к первым входам сумматорапо модулю два и третьего элемента ИЛИ, вторые входы которых подключены к четвертому входу коммутатора порядков, а выходы подключены соответственно к третьему входу нулевого разряда и к первым входам первого, второго и третьего разрядов четырехразрядного сумматора, вторые, входы которых подключены соответст1056182 венно к выходам второго, третьего и четвертого элементов задержки.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок анализа мантиссы содержит два элемента 2И-ИЛИ, первые и вторые входы которых подключены к первому.входу блока, второй вход которого подИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных машинах и устройствах, работающих в позиционной и избыточной системах счисления.

Известно устройство для сложения и вычитания чисел в избыточной двоичной системе счисления, содержащее в каждом разряде блок формирования отрицательной суммы, блок

10 формирования положительного переноса, триггер хранения результата, блок формирования положительной суммы и блок формирования отрицательного переноса. Операнды представлены в избыточной двоичной системе 35 счисления (1) .

Недостатком этого устройства является малый диапазон представления чисел и предварительное сложенное масштабирование при подготовке зада- 20 чи.

Известно также устройство для сложения и вычитания чисел, содержащее пятиразрядный сумматор, три триггера хранения информации, две 25 группы схем И, три элемента И, три элемента НЕ, триггер настойки, при этом выходы трех старших разрядов сумматора соединены с информационными выходами трех триггеров, выходы которых соединены с выходами устройства (2) .

Это устройство позволяет сократить время выполнения представления чисел.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство сложения — вычитания неизбыточного и избыточного ! аргументов в двоичной системе счисления, содержащее блоки формирования суммы и переноса, схему формирования логического дополнения, 40 схему формирования действительного значения суммы и переноса и логические элементы И, ИЛИ. Один аргумент представлен в обычной двоичной системе счисления, а другой в избыточной двоичной системе с цифрами 1, О, .1 (ЗД .

Недостатком этого устройства является малый диапазон представлеключен к третьим и четвертым входам элементов 2И-ИЛИ, пятые и шестые входы которых подключены к управляющему входу блока, третий вход которого подключен к седьмому и восьмому входам первого элемента 2И-ИЛИ, выходы первого и второго элеменfoB

2И-HJIH являются соответственно первым и вторым выходами блока. ния чисел, что приводит к предварительному сложному масштабированию переменных при подготовке задачи.

Цель изобретения — увеличение диапазона представленля чисел.

Для достижения поставленной цели суммирующее устройство с плавающей запятой, содержащее сумматор, элемент И, элементы ИЛИ, содержит блок задержки, коммутатор порядков, преобразователь позиционного кода в знакоразрядный, регистр порядка, регистр мантиссы, дешифратор, блок анализа мантиссы, блок элементов

И-ИЛИ, счетчи к, регистр промежуточной суммы, четыре элемента задержки, два элемента 4И-ИЛИ, блок приема мантиссы и два триггера, причем первый и второй информационные входы блока задержки подключены соответственно к положительному и отрицательному входам первого операнда устройства, а его управляющий вход является первым управляющим входом устройства, первый и второй выходы блока задержки подключены соответственно к первому и второму управляющим входам сумматора, первому и второму входам коммутатора порядков и к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И, выход которого подключен к третьему управлялцему входу сумматора, вход регистра порядка является входом записи порядка второго операнда устройства, а выходы регистра порядка подключены к соответствующим входам первой группы блока элементов И-ИЛИ, выходы которого подключены к соответствующим входам регистра промежуточной суммы, выходы последнего подключены к соответствукщим информационным входам счетчика и к перroA группе информационных входов сум" матора со смещением на один разряд в сторону старших разрядов, выходы сумматора подключены к соответствующим входам второй группы блока элементов И-ИЛИ, причем выходы четырех старших разрядов сумматора подклю1056182

- ен .. с.-::твстственно к первому, второму, третьему и четвертому входам преобразователя позиционного кода в знакоразрядный, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока анализа мантиссы, первый и второй выходы которого подключены к единичным входам соответственно. первого и второго триггеров, нулевые входы которых 10 подключены к входу сброса устройства, первый и второй выходы преобразователя позиционного кода в знакоразряд- ный соединены соответственно с третьим и четвертым входами коммутато- 15 . ра порядков и с входами соответст венно первого и второго элементов задержки, .выходы которых соединены с входами третьего и.четвертого элементов задержки соответственно, третий выход преобразователя позиционного кода в знакоразрядный подключен к первому управляющему входу блока элементов И-ИЛИ, входы регистра мантиссы подключены к шине записи мантиссы второго операнда устройства, а его выходы соединены с соответствующими входами второй группы блока элементов И-ИЛИ, инверсный выход знака счетчика подключен к первому управляющему входу 30 дешифратора и к первому входу блока приема мантиссы, выход которого подключен к второму управляющему входу блока элементов И-ИЛИ, управляющий вход блока анализа мантиссы, З5 третий, четвертый и пятый управляющие входы блока элементов И-ИЛИ, первый управляющий вход счетчика и вторрй вход блока приема мантиссы являются управляющими входами со второго по седьмой устройства соответственно, прямой выход знака счетчика подключен к второму управляющему входу счетчика и к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу 45 старшего разряда дешифратора, входы которого подключены к соответствующим информационным выходам счетчика, а остальные выходы дешифратора подключены к соответствующим входам второй группы информационных входов сумматора, первый вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, второй вход элемента И подключен к второму управляющему 55 входу дешифратора, четвертому управляющему входу сумматора, первым управляющим входам элементов 4И- ИЛИ и к первому управляющему входу устройства, вход стробирования счет. чика является входом стробирования устройства, входы сброса счетчика, регистра промежуточной суммы и коммутатора порядков подключены к входу сброса устройства, прямые выходы ,первого и второго триггеров подклю- 65 чены соответственно к первым и вторым группам входов элементов 4И-ИЛИ, входы третьей группы первого элемента 4И-ИЛИ подключены соответственно к выходам первого и третьего элементов задержки и первому выходу преобразователя позиционного кода в знакоразрядный, входы третьей группы второго элемента 4И-ИЛИ подключены соответственно к выходам второго и четвертого элементов задержки и второму выходу преобразователя позиционного кода в знакоразрядный, вторые управляющие входы первого и второго элементов 4И-ИЛИ подключены соответственно к первому и второму выходам коммутатора порядков, а выходы элементов 4И-ИЛИ являются выходами результата устройства.

Коммутатор порядков содержит два триггера, сумматор по модулю два, четырехразрядный сумматор, четыре элемента задержки, три элемента ИЛИ, элемент И-НЕ, три элемента 2И-ИЛИ, два элемента 2И, причем нулевые входы триггеров подключены к входу сброса коммутатора порядков, инверсный выход первого триггера подключен к входу первого элемента задержки, выход которого соединен с первыми и вторыми входами первого и второго элементов 2И-ИЛИ,третьи и четвертые входы которых подключены к старшему знаковому выходу четырехразрядного сумматора, пятые входы подключены к старшему значащему выходу четырехразрядного сумматора, входу второго элемента задержки и к первому входу элемента И-НЕ, второй и третий входы которого соединены соответственно с младшим и средним знаковыми выходами четырехразрядного сумматора, подключенными к входам, соответственно третьего и четвер-. того элементов задержки и соответст венно к первому и второму входам третьего элемента 2И-ИЛИ, третий и четвертый входы которого подключены к выходу элемента И-НЕ, а выход третьего элемента 2И-ИЛИ соединен с единичным входом первого триггера и. с шестыми входами первого и второго элементов 2И-ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к нулевому и единичному входам второго триггера, прямой выход которого подключен к первому и второму входам первого элемента 2И, а инверсный — к первому и второму вхо дам второго элемента 2И, третий и четвертый входы первого элемента

2И подключены соответственно к первому и второму входам коммутатора порядков, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к третьему и четвертому входам второго элемента 2И, первый и второй выходы первого элемента 2И подключены к первым входам соот1056182 тата, управляющие входы 15 с третьего по седьмой устройства, элементы 16 задержки, вход 17 сброса устройства, элементы 4И-HJIH .18, регистр 19 порядка, блок 20 эле5 ментов H-ИЛИ, регистр 21 промежуточной суммы, счетчик 22, выходы

23 результата устройства, вход

24 стробирования устройства, вход

25 записи порядка, вход 26 записи

10 мантиссы, триггеры 27 управления.

Блок задержки (фиг..2) содержит элементы 28 задержки, элементы И-ИЛИ 29 и 30. Коммутатор 3 порядков (фиг. 3) содержит элемент

И-НЕ .31, элемент 2И-ИЛИ 32, триггеры 33, элемент 34 задержки, элементы 2И-ИЛИ 35 и.36, элементы

2И 37 и 38, элементы ЙЛИ 39 и 40, .сумматор 41 по модулю два, элемент

ИЛИ 42, четырехразрядный сумматор

О2 43, элементы 44 задержки. 8 состав преобразователя 4 позиционного кода в энакоразрядный (фиг. 4) входят элементы 2И-ИЛИ 45 и 46, элемент ИЛИ 47, сумматор 48 по модулю два. Блок 5 анализа мантиссы (фиг. 5) состоит из элементов

2И-ИЛИ 49 и 50. Блок приема мантиссы

13 включает в себя элементы ЗИ-ИЛИ

51, элемент И 52, элемент 53 задерж30 ки и элемент И 54.

Входы 1 поступления знакоразрядных кодов операнда (а) подключены к одноименным входам блока 2 задержки. Выходы блока 2 соединены. с первыми и

35 вторыми входами коммутатора 3, сумматора 6 и через элемент ИЛИ 8 с входом элемента И 9. Выходы регистра 19 порядка соединены через блок

20 элементов И-ИЛИ с входами К-старших и К-младших разрядов регистра 21.

Выходы регистра 21 подключены со смещением на один разряд в сторону старших разрядов к входам сумматора

6 и к входам счетчика 22. Выходы стар ших разрядов сумматора 6 соединены

45 l с входами преобразователя 4 и с входами блока 5 анализа. Выходы преобразователя 4 соединены с третьим и четвертым входами коммутатора 3 и с входами элементов 16 задержки.

Выходы первого и второго элементов

16 задержки соединены с входами третьего и четвертого элементов 16 задержки соответственно.

Входы элементов 4И-ИЛИ 18 соединены с выходами коммутатоРа 3, преобразователя 4, с единичными выходами триггеров 27, с выходами элементов 16 задержки и с входом 10 поступления сигнала, выделяющего порядок операндов(д ) . Единичные

60 входы триггеров 27 соединены с первым и вторым выходами блока 5 анализа соответственно. Первый выход счетчика соединен с управ65 ветственно первого и второго элемен тов ИЛИ, вторые входы которых подключены соответственнО к первому и второму выходам второго элемента 2И, выходы первого и второго элементов ИЛИ являются соответственно первым и вторым выходами коммутатора порядков, первый вход . которого подключен к первому входу нулевого разряда четырехразрядного сумматора, второй вход нулевого раз. ряда которого подключен к третьему входу коммутатора порядков, второй вход которого подключен к первым входам сумматора по модулю два и третьего элемента ИЛИ, вторые входы которых подключены к четвертому входу коммутатора порядков, а выходы подключены соответственно к третьему входу нулевого разряда и к первым входам первого, второго и третьего разрядов четырехразряднОг сумматора, вторые входы которых подключены соответственно к выходам второго, третьего и четвертого элементов задержки..

Блок анализа мантиссы содержит два элемента 2И-ИЛИ, первые и вторые входы которых подключены к первому входу блока, второй вход которого подключен к третьим и четвертым входам элементов 2И-ИЛИ, пятые и шестые входы которых подключены к управляющему входу блока, третий

)вход которого подключен к седьмому и восьмому входам первого элемента 2И-ИЛИ, выходы первого и второго элементов 2И-ИЛИ являются соот.ветственно первым и вторым выходами блока..

На фиг. 1 представлена блок-схема суммирующего устройства с плавающей запятой; на фиг. 2 — схема блока задержки, на фиг. 3 — схема .

1 коммутатора порядков, на фиг. 4 схема преобразователя позиционного кода в знакоразрядный; на фиг. 5 блок анализа мантиссы; на фиг. 6 блок элементов И-ИЛИ и блок приема мантиссы.

Устройство с .плавающей запятой содержит входы 1 поступления знакоразрядных кодов операнда О, блок

2 задержки, коммутатор 3 порядков, преобразователь 4 позиционного кода в знакоразрядный, блок 5 анализа мантиссы, сумматор 6, имеющий допол,нительные селективные входы выбора операции суммирования — вычитания (йапример, микросхема КМ 155 ИПЗ), элементы ИЛИ 7 и 8, элемент И 9, первый управляющий вход 10 устройства — вход поступления сигнала, выделяющего порядок операндов а и Ь дешифратор 11, регистр 12 мантиссы, блок 13 приема мантиссы, второй управляющий вход 14 устройства вход поступления управляющего сигнала нормализации мантиссы резуль4 ляющим входом дешифратора 11 и входом блока 20 элементов И- ИЛИ

$056182 через блок 13 приема мантиссы, второй соединен с управляющим входом счетчика 22 и входом сумматора 6 через элемент ИЛИ 7.

В предложенном устройстве проиэ водится суммирование, вычитание чисел с плавающей запятой (представленных в энакоразрядной и позиционной системах счисления) в следующей последовательности.

Вначале выполняются действия над порядками по алгоритму:

1

0Я

Я„ = 2 (5

4 П (j-2)) 15

1, если (.ива - 3

1, если д,,в -3

О, в остальных случаях

Па„= "а„ i ЬПа

tl>,, если Gian ЗП, =О

Il с;

П с„, если ЫКп Я П = 7, 1 o 1, если 6(3 T(") =0@ 6 П <0

$ О, еслио) 6 П ) =OvS П" >О еслибы tl" "(=1

О, еи бП ") 2 б (ВП - )=

1 .1, если !(6П» )) > 2

ЬП вЂ” » -ая раэност-ь порядков,: ,ц — порядок операнда (Я в позиционном коде; 40

П вЂ” j- gr разряд порядка операна да (а) в избыточном коде;

5 — преобразованное значение

» п порядка операнда (Ъ) в позиционном коде; (д ) — выделенные четыре старших (три знаковых и старший значащий) разряды порядка операнда (Ь)

П, i --ый разряд порядка реэуль тата вычислений в иэбыточ- 50 ном коде; зф 60 — знак -ой разности порядков, jSA )- выделенные три старших (два знаковых и один старший 55 значащий) разряды (» -1)-ой разности порядков;

ЦЗП" )- единичная функция выделенной (» -1)-ой разности порядков.

Предложенный алгоритм технически реализуется следующим образом.

Предварительно сбрасываются" в нуль (по входу 17) регистр 21, счетчик 22 и триггеры 27. Записывает- g5 ся (по входу 25) в регистр 19 порядок ДВ . Блок 2 задержки включается сигналом, поступающим на вход 10.

При выполнении операции над порядками в первом такте информация перезаписывается по сигналу, поступающему на вход 15 из регистра 19 в К-стар шие разряды регистра 21. С выхода регистра 21 выдается порядок параллельным кодом, сдвинутый в сторону старших разрядов на один разряд на входы К-старших разрядов сумматора б.

Результат, четыре старших разряда выдается из сумматора 6 на преобразователь 4. В преобразователе (фиr.4) анализируются три знаковых разряда (Зн1, Зн2 и ЗнЗ} и старший значащий разряд, в результате чего формируется знакораэрядный (избыточный) код (О, + 1) порядка tl . При этом +1 выдается элементом 45, когда результат меньше или равен -3. В остальных случаях выДается нуль. При выдаче .+1 вырабатывается сумматором 48 по модулю два корекция знака с (+) на (-) и наоборот при выдаче — 1 вырабатывается коррекция знака с (-) на (+). Во всех последующих тактах преобразование выполняется аналогично первому такту. Через такт после записи информации в К-старшие разряды регистра 21 записывается порядок Пв в K-младшие разряды регистра 21, что обусловлено задержкой преобразователя 4 кода.. В третьем такте вычитания порядков производятся по сигналу, поступающему на вход 10. При этом знакораэрядные коды принимаются на селективные входы сумматора с инверсией, т.е. при поступлении, например, +1 сумматор настраивается на вычитание иэ порядка Пб единичного разряда Па» „ o T e o c элемента И 9.

Порядок Ц8, продвигаясь в сумматоре б в сторону старших разрядов, преобразуется в преобразователе 4 в знакоразрядный код, а в освободившиеся разряды сумматора продвигается разность порядков ЬП

Таким образом, в конце, операции над порядками разность порядков запишется в К-старшие разряды регистра сумматора б и в К-старше разряды регистра 21, а порядок преобразуется в знакоразрядный код и выдается в коммутатор 3. Вычисленная разность порядков ОП перезапи-! сывается из К-старших разрядов регистра 21 в счетчик 22 по сигналу, поступающему на вход 15 (3) .

В коммутаторе порядков (фиг. 3) вычисляется сумматором 43 совместно с элементами 41. и 42, начиная со старших разрядов,,4 -е значения разности порядков 3П . При этом в схеме коммутатора порядков анализируют

1056182 ся знаковые ЗнЗ, Зн2, Зн1 и старший значащий разряды разности порядков

Если разность порядков 6 П" ) О, то элементы 37 открываются потенциалом нулевого выхода триггера 33 управления, и через открытые элементы выдается, начиная со старших разрядов, значение порядка Пв, . Если знак разности порядков оП изменяется на противоположный, то триггер 33 управления переключается в единичное состояние сигналом, поступающим с выхода элемента 36. При этом потенциалом с единичного выхода триггера 33 открываются элементы 38 и через открытые элементы выдаются стар- »5 шими разрядами вперед < -ые значения порядка 9g, причем порядок Иа выдается и в тех случаях, когда,. во-первых, разность станет равна нулю, так как при этом элементы

35 и 36 блокируются сигналом SD» = О, во-вторых, при выполнении условия

l8 П" j > 2. так как при этом элементы

31 и 32 вырабатывают сигнал переключения триггера 33 в единичное состоя- 5 ние и тем самым элементы 35 и 36 блокируются потенциалом, поступающим с нулевого выхода триггера 33.

Операция над мантиссами выполняют ся по алгоритму:

30 та 1, если ЬП О

М в»ФО 1, если 3П = О

-16в

Мв» пс,1 2 ° если оП> О

»-» -l6»»t

2(Ь -4тс »- 1 g» 2,если 6п > О

2(s. -41 . м п1 с(»-г) Мв-2» ес(„.),ест Ьпс0

1, если(5„,) > 3 40

>q(» = 1, если (5 Дс — 3

О, в остальных случаях

rn" = щ .2 7с с С 45

1, если (5 )) 1 вПс 1, если (6 »П

»

О, если — L>w) <1 где 5 — промежуточная . сумма (Раз» ность) мантисс в первом такте, промежуточная сумма (разность) мантисс в позиционном коде, п1 — » -ый разряд мантиссы опе- 5 ранда (g) в избыточномкоде, M8 — мантисса операнда (4) в позиционном коде, (5» )- выделенные четыре (три знаковых и один значащий) 60, разряды j -ой промежуточной суммы, (i-2)-ый разряд вычислен- ной мантиссы в избыточном коде, 65 нормализованное значение

»» вычисленной мантиссы в избыточном коде, ЬПс — приращения порядка вычисленного результата.

При технической реализации алгоритма выключается блок 2 задержки (снятием сигнала по входу 10), мантисса М»» записывается (по входу

26) в регистр 12, кроме того, на входы 1 подается знакоразрядный код мантиссы операнда (а), последний принимается на селективных входах сумматора 6 без инверсии.

При этом, если разность порядков, записанная в счетчике 22, положительная, то в начале операции над мантиссами включается дешифратор

11, кроме этого, по первому такту блоком 13 выдается импульс перезаписи мантиссы Мвиз регистра 12 в регистр 21 пб сигналу "Работа", поступающему на вход 15 (4) . В дешифраторе 11 возбуждается в этом случае выходная шина, соответствующая значению входной кодовой комбинации (разности порядков 6Р), поступающей с выходов счетчика 22. Это эквивалентно подключению к входу сумматора 6 весового единичного старшего разряда ман тиссы Мд„, вес которого равен 2l-6tl)

Тем самым при приеме, например, -1, на входе 1 (2) сумматор настраивается на вычитание и в нем выполняется операция:

Мв-2 т

-16nl а,.

Ro всех последующих тактах мантис са ЧВ передается на входы сумматора 6 с выхода регистра 21, сдвинут в сторону старших разрядов на один разряд. Мантисса операнда (а) поступает последовательно разряд за разрядом на входы 1 и в зависимости от знаковых разрядов сумматор б настраивается на суммирование или вычитание, причем, если на входы 1 поступает нуль, то результат сохраняется прежним (т.е. суммирования или вычитания не происходит) .

Результат, четыре старших разряда, подается из сумматора б на преобразователь 4. В преобразователе формируется знакоразрядный код аналогично вышеописанному. В случае, если разность порядков 3», записанная в счетчик 22, отрицательная, то потенциалом единичного выхода триггера знака счетчика 22 возбуждается шина старшего значащего разряда сумматора 6, разрешается прохождение импульсов на вход счетчика 22 и, кроме того, запрещается выработка блоком 13 сигнала перезаписи мантиссы. При этом на вход счетчика подаются импульсы (по входу 24)

g по каждому импульсу уменьшается

1056182

Нормализация вычисленной мантиссы ЯВ выполняется в первом такте по сигналу, поступающему на вход 14.

При этом информация подается с выхо- 30 да сумматора 6 в блок 5, в котором анализируются два знаковых разряда

Зн2, Зн1 и старший значащий разряд.

При этом, если промежуточная сумма 5 )) 1 (т.е. когда знаковые разряды не совпадают), то элементом 49 выдается положительное приращение порядка (дl1 = + 1), которое поступает через элемент 18, на выход устройства 23 (1). По этому приращению переключается триггер 27 управления 40 в единичное состояние и потенциалом с единичного выхода этого триггера открываются соответствующие схемы

И элементов 4И-ИЛИ 18. При этом дополнительно включаются элементы 45 разность порядков на единицу. При достижении в счетчике 22 нулевого кода на вход счетчика поступает сигнал запрета с единичного выхода разряда знака счетчика и в последнем фиксируется нулевой. код. Потенциалом пулевого выхода разряда зна" (ка счетчика 22 включается дешифратор

11, в котором возбуждается первая шина, соответствующая нулевому значению 6Ö, а в блоке 13 вырабатывается сигнал, по которому мантисса Мв переэаписывается из регистра 12 в регистр 21. Такое действие равносильно выполнению onepa.g- )SA1

Учитывая, что старшие разряды результата преобразуются в блоке

5 в знакоразрядный код, имеем: (<-» 6п т 4 пго(-г - M в пгд(„. )

1, если (9 „„j > 3 йг <; = 1, если (g 7 < — 3

О, в остальных случаях

25 с

16 задержки, что равносильно делению числа на 2. Если промежуточная сумма (бп,) с (т.е., когда знаковые разря ды совпадают со значением старшей значащей единицы), то элементом 50 выдается отрицательное приращение. порядка (д П = 1), которое поступает на выход 23 (2) через элемент 18. По этому приращению переключается триrгер управления 27 в единичное состояние и потенциалом открываются соответствующие схемы И элементов

4И-ИЛИ 18. При этом включаются дополнительный элемент 16 задержки, что равносильно умножению числа на 2.

Приращение порядка д и = + 1. выдается на выход устройства вслед за порядком результата и поступает на входы других таких же устройств, где осуществляется коррекция порядка по выполненной нормализации мантиссы в данном устройстве.

Введение в суммирующее устройство преобразователя позиционного кода в энакораэрядный, коммутатора порядков, регистра порядков, регистра мантиссы, дешифратора-демультиплексора, блока анализа старших разрядов мантиссы, реверсивного счет-. чика разности порядков, элементов задержки на такт, соединенных соответствующим образом, позволяет увеличить диапазон представления чисел

1 в 2 Р раз, где Р— число разрядов порядка. Так, например, в и звестном устройстве диапазон представления чисел изменяется в пределах -2 "а g (1-2 "), где 1 — длина ,разряжной сетки устройства, а Н определяет величину числа, которую можно записать в последний и -ый разряд. В предлагаемом устройстве числа могут изменяться в диапазоне

-2 < я с (1-2 ") 2 г " и, например, при шестиразрядном порядке (Р=6) диапазон представления чисел гпредлагаемом в 64 раза больи е, чем в известном.

1056182 1056182

+ (-) 1056182

1056182

Составитель Н. Захаревич

Редактор A. Козориз Техред С.Легеза Корректор A,Èëüèí

3аказ 9307/42 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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