Устройство для нормализации чисел

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в арифметических уст ройствах для обработки чисел с плавающей запятой. Целью изобретения является расширение области применения устройства для нормализации чисел путем обнаружения возникающих в процессе нормализации особых случаев исчезновения порядка и переполнения порядка и вьщачи сообщения в случае их возникновения. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее элемент И 2, элементы ИЛИ 4,5, сдвигающие регистры 6-9, счетчик 10, элементы ИЛИ-НЕ 15,19, содержит дополнительно элементы И 16, 20 с соответствующими связями. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (g1) 4 6 06 F 7/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCMOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4118788/24-24 (22) 17.06.86 (46) 15.04.88. Бюл. У 14 (72) А,И.Подгорнов, А.Я.Костинский и А.М.Шугаев (53 ) 681. 325 (088. 8 ) (56), Авторское свидетельство СССР

N 798819, кл. 8 06 F 7/38, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N 13(15189, кл. G 06 F 7/38, 28 ° 04.86. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НОРМАЛИЗАЦИИ

ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в арифметических устройствах для обработки чисел с плавающей запятой, Целью изобретения является расширение области применения устройства для нормализации чисел путем обнаружения возникающих в процессе нормализации особых случаев "исчезновения порядка" и "переполнения порядка" и выдачи сообщения в случае их возникновения. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее элемент И 2, элементы ИЛИ 4,5, сдвигающие регистры 6-9, счетчик 10 элементы HJI¹HE

15,19, содержит дополнительно элементы И 16, 20 с соответствующими связями. 2 ил.!

388849

N-разрядная мантисса и и+1 n+2 n+3 тетрада К тетрада 1 порядок числа

Продолжение табл.1

Запись данных

Функции сдв игающих регистров

Второй

Первый

Функция счетчика

0

Хранение

Сдвиг влево

Сдвиг вправо

Первый

Второй

Хранение.

Запись данных

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для нормализации чисел с плавающей запятой с основанием, равным шестнадцати.

Целью изобретения является расширение области применения за счет фиксации случаев исчезновения и переполнения порядка. !О

На фиг.1 изображена структурная схема, предлагаемого устройства для нормализации чисел," на фиг. 2 - временная диаграмма работы устройства„

Устройство (фигв1) содержит вход !5

1 сигнала переполнения устройства, элемент И 2, вход 3 запуска устройст1 2 3 4 5 6 7- 8 9 !0 11

Знак числа, кодируемый в нулевом разряде; может быть передан на выход устройства транзитом.

В счетчик 10 заносится порядок 30 числа, в сдвигающий, регистр 9 - старшие биты всех тетрад, в сдвигающий регистр 8 — вторые биты всех тетрад, в сдвигающие регистры 7 и 6 — третьи и четвертые биты всех тетрат соответственно. Таким образом, в сдвигающий регистр 9 заносятся биты 8, 12, 16, 20,..., n-4, и числа, в сдвигающий регистр 8 - биты 9, 13, 17, 21,..., n-3, и+1 числа, в сдвигаю" щий регистр 7 — биты !0,14,18,22. п-3, и+1 числа, в сдвигающий регистр

7 — биты 10,14,18,22. ..п-2, п+2, числа, в сдвигающий регистр 6 - би" ты 11,15,19,29...,.„n-l, и+3 числа.

Счетчик 10 в зависимости от значе- ний на втором и первом входах задания режима выполняет функции, приве .денные в табл.1.

Таб лице 1

Значения входов задания режима счетчика ва, элементы HJIH 4 и 5, сдвигающие регистры 6-9, счетчик 10, вход 11 синхроимпульсов устройства, триггер

12, информационный вход 13 устройства, информационный выход 14 устройства, элемент ИЛИ-НЕ 15, элемент

И 16, выход 17 переполнения порядка устройства, выход 18 исчезновения порядка устройства, элемент KIH-НЕ

19, элемент И 20, Устройство для нормализации чисел работает следующим образом.

На вход 13 устройства подается число с плавающей запятой с основанием "16" в следующем виде:

Значения эходОВ эадання режима счетчика авва в в в в в в ю в э вавввввВ Фв Мв вюввв в вы%

Второй Перье аВвВвввваввавв@авеввю юв4ввв ввввювввВйав аавввв

Сдвигающие регистры 6-9 в зависи» мости от значений на втором и первом входах задания режима выполняют функции, приведенные в табл.2.

Таблица 2

Значения входов задания режима сдвигающих perистров

1388849

При. сдвиге вправо в старший разряд регистра 6 записывается значение, хранимое триггером 12.

Запоминание переполнения в тригге- 5 ре 12 и выполнение заданных функций счетчиком 10 и сдвигающими регистрами

6-9 производится по заднему фронту синхроимпульсов, поступающих с входа

ll устройства. 10

Элемент ИЛИ-НЕ 19 анализирует на равенство нулю содержимое счетчика

10 и при равенстве нулю порядка числа, в случае выполнения сдвига влево на сдвиговых регистрах 6-9 (при 15 нормализации), через элемент И 16 устанавливает сигнал на выходе 18 устройства.

Элемент И 20 анализирует содержимое счетчика 10 на наличие единиц 20 во всех разрядах при установленном триггере 12 формирует сигнал на выходе 17 устройства.

Элементы KIH 4 и 5 служат для формирования управляющих потенциалов 25 соответственно на первом и втором входах задания режима счетчика 10 и сдвигающих регистров 6-9., Элемент И 2 служит для блокировки сигнала переполнения с входа 1, 30 когда отсутствует разрешающий сигнал на входе 3 устройства.

Элемент ИЛИ-НЕ 15 служит для анализа старшей. тетради на "0" (старшие биты сдвигающих регистров 6-9 состав35 ляют старшую тетраду числа) и наличия переполнения.

Выходы счетчика 10 соединяются соответственно с разрядами 1-7 выхода

14, разряды 0-К сдвигающих регистров 40

6-9 соединяют с разрядами выхода 14, имеющими номера 8+4K, 9+4K, 10+4K, 11+4K,соответственно.

При высоком потенциале на входе 3 по заднему фронту синхросигнала на 45 входе 11 в счетчик 10 и сдвигающие регистры 6-9 заносится информация, с входа 13 в указанном порядке, так как на выходах элементов KIH 4 и 5 будут высокие потенциалы.

Если на входе 1 нет высокого потенциала (триггер 12 не установлен) и старшая тетрада числа не равна

"0" (на выходе элемента ИЛИ-НЕ 15 низкий потенциал - число нормализовано)„ то на выходах элементов

ИЛИ 4 и 5 (после снятия высокого потенциала с входа 3) будут низкие потенциалы и счетчик 10 и сдвигающие регистры 6-9 находятся в режиме

"Хранение".

Если принятое число не нормализовано (с "0" в старших разрядах сдвигающих регистров 6-9) и нет высокого потенциала на входе 1 (триггер 12 не устанавливается), на выхо- де элемента ИЛИ-НЕ 15 будет высокий потенциал, После снятия высокого потенциала,, на выходе элемента ИЛИ

5 - низкий потенциал. При этих условиях счетчик 10 находится в режиме

"-1", а сдвигающие регистры 6-9 находятся в режиме 1|Сдвиг влево" и по заднему фронту каждого синхросигнала на входе 11 из значения счетчика

10 вычитается "1", а в каждом из сдвигающих регистров 6-9 информация сдвигается на один разряд влево.

Вместе с этим на элементе ИЛИ-НЕ 19 производится анализ на равенство нулю значения счетчика 10. Если после прохождения очередного синхроимпульса по входу 11 значение счетчика становится равным нулю (высокий потенциал на выходе элемента ИЛИ-НЕ 19) и следующая цифра мантиссы равна нулю (на выходе элемента ИЛИ-НЕ 15 высокий потенциал), то по следующему синхроимпульсу, по его переднему фронту на выходе 18 установится сигнал исчезновения порядка.

По заднему фронту этого синхроимпульса из значения счетчика 10 вычитается единица и содержимое сдвиговых регистров 6-9 сдвигается влево на один разряд, Процесс вычитания из значения счетчика 10 единицы и сдвига на один разряд влево содержимого регистров

6-9 продолжается до появления "1" в старшем разряде любого.из сдвигающих регистров 6-9, при этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ 15 устанавливается низкий потенциал. Низкий потенциал устанавливается на выходе элемента

KIH 4. Счетчик 10 и сдвигающие регистры переводятся в режим Хранение

Если число записывается в счетчик 10 и сдвигающие регистры 6-9 при наличии высокого потенциала на входе l, то по заднему фронту синхро.сигнала на входе 11 устанавливается триггер 12, так как в. это время на выходе элемента И 2 высокий потенциал. После снятия высокого потенциала с входа 3, высоким потенциалом на вы1388849

По заднему фронту этого же синхроимпульса сбрасывается триггер 12 (на выходе элемента И 2 низкий потенциал) и устанавливается низкий

35 потенциал на выходе элемента ИЛИ 5.

Низкий потенциал на выходе элемента

ИЛИ-НЕ 15 поддерживается высоким потенциалом в старшем разряде сдвигающего регистра 6. Счетчик 10 и сдви- 40 гающие регистры 6-9 переводятся в режим Хранение .

Формула изобретения

Устройство для нормализации чисел, содержащее триггер, первый элемент И, два элемента ИЛИ, два элемен та ИЛИ-НЕ, четыре сдвигающих регистра и счетчик, причем вход сигнала переполнения устройства соединен с первым входом первого элемента М,второй вход которого соединен с первы50 ходе триггера 12 сохраняется высокий потенциал на выходе элемента ИЛИ 5 и ус танавливае тся низким потенциалом на выходе элемента ИЛИ--HE 15 и соответственно на выходе элемента ИЛИ 4.

Счетчик 10 и сдвигающие регистры

6-9 переводятся соответственно в режимы "+1" и "Сдвиг вправо". На первом элементе И 20 в это время проис- 10 ходит анализ на равенство всех раз рядов счетчика 10 единицам, По следующему синхросигналу на входе 11 содержимое сдвигающих регистров 6-9 сдвигается вправо на один разряд,при-15 чем в старшие разряды сдвигающих регистров 9, 8 и 7 записываются "0",, а в старший разряд сдвигающего регистра 6 записывается "1" с выхода триггера 12 а к содержимому счетчи- 20 ка 1() прибавляется "1" и в случае,, если все разряды счетчика были в единице, содержимое его становится равным нулю.

Б этом случае по переднему фронту этого же синхросигнала при установленном триггере 12 через элемент

И 20 устанавливается сигнал переполнений порядка на выходе 17 устройства. 30 ми входами первого и второго элементов ИЛИ и с входом запуска устройства, вход cHHxpoHMïóëüñoâ которого соединен с входом разрешения записи триггера, с входами синхронизации сдвигающих регистров с первого по четвертый и с входом синхронизации счетчика, разрядный выход которого и разрядные выходы сдвигающих регистров с первого по.четвертый соединены с информационным выходом устройства, информационный вход которого соединен с информационными входами счетчика и сдвигающих регистров с первого по четвертый, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми и вторыми входами задания режима счетчика и сдвигающих регистров с первого по четвертый, выходы старших разрядов сдвигающих регистров с первого по четвертый и выход триггера соединены соответственно с входами первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента

ИЛИ, выход первого элемента И соединен с информационным входом триггера, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и с дополнительным входом старшего разряда первого сдвигающего регистра, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет фиксации случаев исчезновения и переполнения порядка, оно содержит второй и третий элементы И, причем разрядный выход счетчика соединен с входами второго элемента

ИЛИ-НЕ, выход которого и выход первого элемента ИЛИ-НЕ соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента И, выход которого является выходом исчезновения порядка устройства, вход синхроимпульсов которого соединен с третьим входом второго элемента И и с первым входом третьего элемента И, входы которого с второго по девятый соединены соответственно с выходом триггера и . с разрядным выходом счетчика, выход третьего элемента И является выходом переполнения порядка устройства.

l 388849

1388849

:.Пгг Ггг ПГггг П Пг Ч.П.П ! I!

Гг иврйи †.Гг à — .,",гч длиной ) ) елененоу ияи s Гариеуу -1 -1, - ) Прием у

Счетчик

)! го р „УУ сбЮие ЯлеВе ) pðàì с иг

СооигоАУе

ФИГУ блраоо рггйглгргг., Г I— г и

Злеменв 41 )l )!

| 1@ 1 у7ероруолррещ

)1 )) поряд 11

Ясчеено3оп уе )1 лармЬа ) ()!

)!

Число 1! ) ПеРеоолнение

Число

Фиг.2

Составитель А.Клюев

Техред М .Дидык

Редак тор Ю. С ер еда

Корректор А.Тяско

Заказ 1580/49 Тираж 704 Подписное

3яяИцК Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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