Устройство для фиксации переполнения и ненормализованности числа

 

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть Т спользовано в цифровых электронных вычислительных машинахс представлением чисел в двоичном дополнительном коде. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет контроля несимметричных переполне- НИИ и нормализованности. Устройство содержит регистр результатов операций в дополнительном коде, состоящий из первого знакового разряда, второго знакового разряда, к старших разрядов, п-к младших разрядов, элемент И проверки переполнения положительных чисел, подключенный к единичному выходу первого знакового разряда и к нулевому выходу второго знакового разряда, элемент И проверки переполнения отрицательных чисел, подключенный к нулевому выходу первого знакового разряда и к единичному выходу второго знакового разряда , элемент переполнений ИЛИ, соединенньш с элементом И проверки переполнений положительных чисел и с элементом И проверки переполнений отрицательных чисел, элемент И проверки нарушения нормализованности положительных чисел, подключенный к нулевому выходу первого знакового разряда и к нулевым выходам к старших разрядов, -элемент И проверки нарушения нормалтизованности отрицательных чисел, подключенный к единичному выходу первого знакового разряда и к единичным выходам к старших разрядов , элемент ИЛИ объединенных нарушений норма.пизованности, соединенный с элементом И проверки нарушения нормализованности положительных чисел, элемент И проверки несимметричных переполнений, подключенньш к единичному выходу первого знакового разряда, к единичному выходу второго знакового разряда, к нулевым выходам к старших разрядов, к нулевым выходам п-к младших разрядов, элемент ИЛИ объединенных переполнений, соединенный с элементом переполнения ИПИ и с элементом И проверки несимметричных переполнений, элемент И проверки нарушения несимметричной /нормализованности, подключенный к нулевым выходам п-к младших разрядов, элемент запрета, соединенный с элементом И проверки нарушения нормализованности отрицательных чисел и элементом ИЛИ объединенных нарушений нормализованности. 1 ил. i (О ю 1C О5 4 О) QD

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1226469

»„.1) 1,. 06;- 11/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ;

К ASTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2)) 3805895/24-24 (22) 26.10.84 (46) 23.04 .86. Бюл. Ф 15 (72) А.И. Старп»ннов (53) 687.3 (088.8) (561 Авторское свидетельство СССР

G 06 P 7/54, 1972.

Папернов А.А. Логические основы цифровой вычислительной техники.-M..

Советское радио, 1972, с. 127-130. (54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ ПЕРЕПОЛНЕНИЯ И НЕНОР! 1АЛИЗОВАННОСТИ ЧИСЛА (57)Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в цифровых электронных вычисл»тельньж машинах. с представлением чисел в двоичном дополнительном коде. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет контроля несимметричных переполнений и нормализованности. Устройство содержит регистр результатов операций в дополнительном коде, состоящий из первого знакового разряда, второго знакового разряда, к старших разрядов, п-к младших разрядов, элемент И проверки переполнения положительных чисел, подключенный к единичному выходу первого знакового разряда и к нулевому выходу второго знакового разряда, элемент И проверки переполнения отрицательных чисел, подключенный к нулевому выходу первого знакового разряда и к единичному выходу второго знакового разряда, элемент переполнений ИЛИ, сое/ диненнь»»» с элементом И проверки переполнений положительных чисел и с элементом И проверки переполнений отрицательных чисел, элемент И проверки нарушения нормализованности положительных чисел, подключенный к нулевому выходу первого знакового разряда и к нулевым выходам к старших разрядов, элемент И проверки нарушения нормалиэованности отрицательных чисел, подключенный к единичному выходу первого знакового разряда и к единичным выходам к старших разрядов, элемент ИЛИ объединенных кару— шений нормализованности, соединенный с элементом И проверки нарушения нормализованности положительных чисел, элемент И проверки несимметричньж переполнений, подключенный к единичному выходу первого знакового разряда, к единичному выходу второго знакового разряда, к нулевым выходам к старших разрядов, к нулевым выходам п-ê младших разрядов, элемент ИЛИ объединенных переполнений, соединенный с элементом переполнения

ИЛИ и с элементом И проверки несимметричных переполнений, элемент И проверки нарушения несимметричной ,нормализованности, подключен»»ь»»» к нулевым выходам и-к младших разрядов, элемент запрета, соединенный с элементом И проверки нарушения нормализованности отрицательных чисел и элементом ИЛИ объединенных нарушений нормализованности. 1 ил.

1226469 коде.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет контроля несимметричных переполнения и нормализованности. 10

На чертеже представлена схема устройства для фиксации переполнения и ненормализованности числа.

Устройство для фиксации переполнения и ненормализованности числа содержит регистр 1, состоящий из разрядов 2 и 3 знака, старших разрядов

4, младших разрядов 5, элементы И 6 и 7, элементы ИЛИ 8 — 10, элементы

И 11 в 13, элемент 14 запрета, элемент И 15.

Устройство для фиксации переполнения и ненормализованности числа работает следующим образом.

На регистре 1 результатов операций в дополнительном коде появляются двоичные коды чисел с фиксированной запятой или мантиссы чисел с плавающей запятой. При нахожденйи чисел в диапазоне переполнений

+Х > 2 -2 ", /-Х/ > (-2 ) для правильных дробей или +Х >2"-2, (-Х) > (-2") для целых чисел в первом знаковом разряде 2 и втором знаковом разряде

3 будут несовпадающие значения "01" и "10" и элементы И 6 и 7 выработают сигналы переполнения положительных или отрицательных чисел, которые объединяются на элементе ИЛИ 8. В случаях, когда число имеет несимо и метричное значение -2 или -2 (11.00 ...О), в знаковых разрядах будут совпадающие значения и элемент

И 7 не выработает сигнал переполнео ния. Это означает, что число (-2 или -2") должно было бы находиться в диапазоне. чисел без переполнений, делая его несимметричным.

Элемент И 15 зафиксирует значение "11.00- О", находящееся на регистре 1, и выработает сигнал переполнения, который на элементе ИЛИ

10 объединяется с сигналом переполнения с элемента ИЛИ 8. В результа— те этого число -2" или -2" будет переведено из диапазона чисел без пере полнений в диапазон чисел с переполнением, делая тот и другой диапаИзобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в цифровых электронных вычислительных машинах с представлением чисел в двоичном дополнительном

55 зон симметричными. Диапазон чисел с переполнениями станет

+Х 2 — 2 "(-Х) > (-2 -2 ") или

+Х 2 — 2", (-Х ) >/-(2 — 2 ) /

Диапазон без переполнений станет

+Х (2 — 2", (-Х)

Х (2" — 2", (-Х/ c (— (2"- 2 )/

В случае нахождения числа в ненор-к мализованном диапазоне Х (2 (-Х) ((-2 ") при изображении мантисс в виде правильных дробей или Х < 2 ", (-Х) < (-2 ) при изображении ц виде целых чисел в первом знаковом разряде 2 и к старших разрядах 4 будут нулевые значения для положительных чисел и элемент И 11 выработает сигнал переполнения, который поступит на элемент ИЛИ 9, для отрицательных чисел в первом знаковом разряде и к старших разрядах 4 будут единичные значения и элемент И 12 выработает сигнал.

-К

Если число имеет значение -2 или

-2, то в и-к младших разрядах 5 будут нулевые значения и элемент И

13 выработает сигнал. Этот сигнал поступит на запрещающий вход элемента 14 запрета, на другой вход которого поступает сигнал с элемента И

12. Таким образом, через элемент 14 запрета пройдут только сигналы нарушения нормализованности, соответствующие значениям (-Х) < (-2 ) или (-Х) ((-2 ). Сигнал с элемента !4 запрета и сигнал с элемента И 11 объединяются на элементе ИЛИ 9 и дают сигнал объединенных нарушений нормализованности.

-К к

Таким образом, число -2 нли -2 исключается из диапазона ненормализо— ванных чисел и включается в диапазон нормализованных чисел, делая их симметричными относительно нуля. После этого диапазон ненормализованных чисел станет

+Х (2, (— Х) ((-2 ) или

+Х (2, (-Х) ((-2")

Диапазон нормализованных чисел станет

+Х >2, (-Х) > (-2 ) или

+Х >2, (-Х) > (-2 ) 1226469

Фиксация несимметричного значения числа 11.00 — 0 (-2 или -2 ), могущего возникнуть в операциях с изменением величин чисел, и исключение тем самым этого числа из дальнейших вычислений исключают излишние переполнения и прерывания вычислений в машинах с фиксированной запятой после операций, приводящих к изменению знака числа, а в машинах с плавающей запятой исключают необходимость нормализации вправо в операциях изменения знака числа.

Фиксация значения мантиссы типа

1.100...0 (-2 при степени "1" основания порядка) или 1.11... 100...0

К (-2 при степени К.основания порядка), запрещение ненормализованности в этом случае исключают в операциях изменения знака необходимость нормализации влево.

Формула изобретения

Устройство для фиксации переполнения и ненормализованности числа, содержащее регистр, четыре элемента

И, два элемента ИЛИ, причем единичный и нулевой выходы первого знакового разряда регистра соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с нулевым и единичным выходами второго знакового разряда регистра, выходы первого и второга элементов

И соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, нулевой выход первого знакового разряда и нулевые выходы к значащих старших разрядов регистра соединены соответственно с входами третьего элемента

И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого является выходом нарушения нормализованности устройства, единичные выходы первого знакового раз10 ряда и к старших значащих разрядов регистра соединены соответственно с входами четвертого элемента И, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воз15 можностей за счет контроля несимметричных переполнения и нормализованности, оно содержит пятый и шестой элементы И, элемент запрета и третий элемент ИЛИ, причем нулевые выходы

20 (п-к) младших значащих разрядов регистра (n- разрядность числа, к— степень основания порядка числа) соединены соответственно с входами пятого элемента И, выход которого сое25 динен с управляющим входом элемента запрета, информационный вход и выход которого соединены соответственно с выходом четвертого элемента И и вторым входом второго элемента ИЛИ, Зб единичные выходы первого и второго знаковых разрядов, нулевые выходы значащих разрядов регистра соединены соответственно с входами шестого элемента И,выходкоторого ивыход пер—

35 ."" Элементаили соединенЫсоответственно спервым и вторым входамитретьего элемента ИЛИ, выход которого является выходом переполнения устройства.

12264б9

Составитель А. Клюев

Техред В.Кадар Корректор И. Зрдейи

Редактор Т. Кугрьлпева

Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и бткрытий

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

Заказ 2135/49

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4