Устройство для сложения и вычитания чисел с плавающей запятой

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ш 4 С 06 Р 7/50 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Дроздов Е.А., Камарницкий В.А.,Пятибратов А.П. Электронные вычислительные машины единой системы.М.: Машиностроение, 1976, с. 210,,801315969 А 1 Авторское свидетельство СССР У 959070, кл, С 06 Г 7/50, 1980.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ И ВЫЧИТАНИЯ ЧИСЕЛ С ПЛАВАКЗЦЕЙ ЗАПЯТОЙ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники. Цель изобретения - увеличение быстродействия. Устройство для сложения и вычитания чисел с плавающей запятой содержит входной коммутатор 1, регистры ман-, тисс 2,3, регистр порядков 4, сумматор порядков 5, сумматор мантисс 6, блок управления 7, элемент ИСКЛЮЧАЮ17 13159 полняется операция нормализации снормализацией результата, характеристика результата модифицируется,Модификация осуществляется путемуменьшения характеристики большегооперанда, хранящейся в третьем регистре 4 характеристики на величину,содержащуюся во втором счетчике 12,.Уменьшение осуществляется на сумма торе 5 характеристики, на выход А кото1 рого через первую группу элементовИ-ИЛИ 9 подается характеристика большего операнда из третьего регистра 4, ана вход В сумматора 5 характеристикичерез вторую группу элементов И-ИЛИ 1510 - содержимое второго счетчика 12.Для сумматора 5 характеристики задается режим А+В в результате чегона выход 33 устройства выдаетсясформированная характеристика реэульОтата.В случае возникновения переполнения мантиссы результата осуществляется сдвиг мантиссы вправо на однуцифру. При этом характеристика должна быть увеличена на "+1". Операциясуммирования осуществляется сумматором 5 характеристики путем заданияна нем операции А+В, Операнд В вэтом случае равен "О", поэтому харак теристика результата (с учетом входного. переноса) получается из суммыА+О+1.Второй счетчик 12 содержит числостарших цифр, равных "О" (для прямо в 35го кода) или "Г" (для дополнительного кода), которые отбрасываются приполучении нормализованной мантиссырезультата. Так как результат вовтором регистре 3 мантиссы формиру Оется за и+1 такт, константа модификации характеристики во втором счетчике 12 формируется за и+1 такт. Второй счетчик 12 имеет два режи ма работы, определяемые состоянием управляющего входа Б;р) Я = О - прямой счетб) 8 = 1 - занесение.В режиме прямого счета второй счетчик 12 находится в том случае, когда блокируется передача из первого сдвигового регистра 17 во второй регистр 3 мантиссы. При этом в каждом такте блокировки осуществляется модификация второго счетчика 12 на +1. В режиме занесения второй счетчик 12 находится в том случае, когда1передача из первого сдвигового ре 69 1 18гистра 17 во второй регистр 3 мантиссы разрешена или когда происходит переход от подсчета нулей (в прямом коде) к подсчету Р (в дополнительном) или наоборот.Формирование константы модификации характеристики осуществляется в зависимости от типа операции и от состояния очередной цифры результата по следующим правилам:а) в операциях без нормализации результата второй счетчик 12 находится в режиме занесения, в каждом такте формирования результата в него заносятся нули;б) в операции сложения с нормализацией результат получается в прямом коде, При этом в каждом такте формирования результата в случае блокировки передачи из первого сдвигового регистра 17 во второй регистр 3 мантиссы модифицируется второй счетчик 12 на "+1", В каждом случае снятия блокировки и передачи мантиссы во второй регистр 3 мантиссы осуществляется сброс второго счетчика 12 путем записи в него нулевой константы;в) в операции вычитания с нормализацией результат может быть сформирован как в прямом, так и в дополнительном коце. При этом в каждом такте блокировки передачи из первого сдвигового регистра 17 во второй регистр 3 мантиссы осуществляется модификация второго счетчика 12 на "+1". Если в очередном такте блокировка снимается, второй счетчик 12 сбрасывается путем замены режима сче. та на режим занесения, при этом осуществляется запись "О". Если в очередном такте вследствие анализа цифры результата предыдущая блокировка подтверждается, но осуществляется передача содержимого первого сдвигового регистра 17 во второй регистр 3 мантиссы (без последней цифры результата), режим счета в текущем такте меняется на режим занесения, и во второй счетчик 12 записывается единица (так как передача во второй регистр 3 мантиссы осуществляется без последней цифры результата то режим занесения и счета необходимо совместить).Управляет блокировкой передачи иэ первого сдвигового регистра 17 во второй регистр 3 мантиссы второй шифратор 15, Он же осуществляет уп19 131596 равление вторым счетчиком 12. Кодировка второго шифратора 14 приведена в табл. 3.Знак Х означает, что состояние не определено.5Данные во второй счетчик 12 поступают через второй элемент И 23, который управляется первым триггером 63. При запуске устройства триггер 63 блокирует элемент И 23, в 10 результате на младший разряд входа данных подается 0. Через элемент ИЛИ 24 триггер 63 задает режим занесения. Таким образом, при запуске устройства второй счетчик 12 приводится в исходное состояние. В режиме работы триггер 63 сброшен, при этом состояние входов данных и управления определяется вторым шифратором 15.Знак результата формируется вторым элементом И-ИЛИ 25. Если на выходе 35 устройства выдается прйзнак допоЛнительного кода, значит мантисса отрицательная. Если признака дополнительного кода нет, тогда знак г 5 результата соответствует знаку боль- щего операнда, который хранится в третьем регистре 4 характеристики.Если в результате выполнения операции возникает переполнение мантиссы, второй счетчик 12 при этом содержит нули. Дополнительный такт нормализации предусматривает сдвиг мантиссы вправо на одну цифру (о чем написано ранее) и коррекцию характеристики на "+1". Коррекция осуществляется путем задания на сумматоре 5 характеристики операции А+В+1. При этом А - характеристика большего операнда из третьего регистра 4 ха рактеристики, В=О,(содержимое второго счетчика 12), 1 - постоянный входной перенос, т.е. характеристика результата формируется из суммы А+О+1.45 Временная диаграмма показана на примере вычитания операндов370546577 и 365366444. Выполнение операции начинается после выработки сигнала на входе 28 запуска.Операнды и код команды в это время находится на входных шинах 26, 27, 29, 30 и на выходе сумматора 5 характеристик, на вход А которого подается характеристика первого операнда, равная 37, а на вход В - характеристика второго операнда; равная 36, получается разность характе 9 20ристик, равная 01, и выходной перенос,После выработки сигнала на входе28 запуска первым же синхро-импульсом, по заднему фронту, устанавливается первый триггер 63, связь 37, поустановленному значению которого ипо задержанному синхроимпульсу навтором элементе 82 задержки, связь,49, устанавливается триггер 86, который фиксирует наличие выходногопереноса у сумматора 5 характеристики управляет передачей операнда сбольшей характеристикой в первыйсдвиговый регистр 17, операнда сменьшей характеристикой в первый регистр 2 мантиссы и большей характеристики в третий регистр 4. Установленный триггер 63 сбрасывает в нольвторой регистр 2 мантиссы и управляет работой первого счетчика 11 и первого и второго сдвиговых регистров17 и 18 в режиме занесения. По следующему синхроимпульсу на первомэлементе И 74 (связь 38) вырабатывается строб занесения в первый регистр 2 мантиссы и первый сдвиговыйрегистр 17 мантисс операндов, равныхсоответственно 536644 и 0546577,во второй сдвиговый регистр заносится константа, равная 0000, в первый счетчик 11 - разность характеристик, равная 01, в третий регистр4 - большие характеристики, равные37, в пятый .и шестой триггеры 66и 67 - значения кода операции, устанавливается второй триггер 64, который управляет синхронизацией поцифровой обработки операндов и с задержкой на первом элементе задержки(связь 42), устанавливается триггер16 (связь 53), который указывает наналичие входного переноса (так какпроизводится операция вычитания).По заднему фронту этого синхроимпульса на входе 30 триггер 63 сбрасывается и переключает управлениепервого счетчика 11 в режим счета на+1, а режимы первого и второго сдвиговых регистров 17 и 18 - в режимсдвиг вправо.На сумматоре мантисс начинаетсявычитание дополнительных цифр. Навход А подается цифра, равная О, навход В под управлением первого счетчика 11 и второго шифратора 15, дополнительная цифра, равная 4, ивходной перенос из триггера 16. Сумматором производится операция А+В1315969 22Затем происходит обработка следующих цифр операндов 0000+ 1011 10010 Результат операции равен С и отсутствует выходной перенос. По сле . дующему синхроимпульсу на втором элементе И 75 (связь 47) вырабатывается строб, по которому производится сдвиг мантиссы первого операнда в первом сдвиговом регистре 17 на одну цифру 15 и в освободившийся разряд записывается цифра результата, равная С. По этому же стробу в триггере 16 зафиксировано наличие выходного переноса, во второй счетчик 12 заносится кон станта .О, первый счетчик переключается с 01 на 02 и управляет передачей на вход В сумматора мантисс следующей цифры, значение второго сдвигового регистра переключится . с 00000 на 100.000 и разрешает перезапись только одной цифры результата из первого сдвигового регистра 17 во второй регистр 3 мантиссы по стробу, задержанному на втором эле менте 82 .задержки и установленному третьему триггеру 65 (связь 43).На сумматоре мантисс в это время обрабатываются следующие цифры результат операции равен 2 и есть выходной перенос. По следующему 45 стробу мантисса первого операнда4сдвигается на первом сдвиговом регистре 17 на одну цифру и в освободившийся разряд записывается цифра результата, равная 2, в триггере 16 Фиксируется входной перенос, во вто.рой счетчик 12 записывается О, первый счетчик переключается с 02 на 03, второй сдвиговый регистр 18 переключится с 10000 на 110000 и будет разрешать перезапись уже двух цифр результата из первого сдвигового регистра 17 во второй регистр мантиссы,Результат операции равен 3 и есть выходной перенос. По следующему синхроимпульсу снова производятся те же действия, что и после обработки предыдущих цифр. Результаты операции на последующих шагах также равняются 3 и будет выходной перенос до тех пор, пока на вход А подается 7, а на вход В 4.Затем на вход А подается цифра, равная 5, а на вход В - цифра, рав ная 6. Обработка этих цифр дает следующий результат 01111Результат равен Р и нет выходного переноса (т.е. первый ноль в дополнительном коде)По следующему синхроимпульсу мантисса первого операнда сдвигается на первом сдви- говом регистре 17 на одну цифру и в освободившийся разряд записывается цифра результата, равная Р, в триггере 16 фиксируется отсутствие вы- ходного переноса, управление второго счетчика 12 переключается на счет первым выходом первого шифратора 14 на элементе ИЛИ 24 и по стробу переключает свое состояние с 0 на 1. Также изменяет свое состояние первый счетчик и второй сдвиговый регистр 18. Строб перезаписи мантиссы результата будет блокирован третьим выходом первого шифратора 14, запомненным на девятом триггере 71.Таким образом, в первом сдвиговом регистре 17 находится Р 333200546, во втором регистре 3 мантиссы 33320000, во втором счетчике 12 01. Затем на сумматоре 6 мантисс обрабатываются следующие цифры 6 и 6, Обработка их дает следующий результат:+ 1111 10000 1000 Результат равен Р и нет выходного переноса (т.е. второй ноль дополнительного кода).По следующему синхроимпульсу цифра результата вталкивается в первый , сдвиговый регистр 7, второй счетчик 12 переключается с 01 в 021 так е 15 переключается и состояние первого счетчика 11 и второго едвигового регистра 18, но строб перезаписи мантиссы результата иэ первого сдвигового регистра 17 во второй регистр мантиссы 3 также заблокирован девятым триггером 71.Таким образом, в первом сдвиговом регистре 17 находится РР 3320054, во втором регистре 3 мантиссы 33.. 25 320000, во втором счетчике 12 02.Затем на сумматоре мантисс 6 обрабатываются следующие цифры 4 и 3. Обработка их дает следующий реэуль" тат:30 Результат равен нулю и есть выходной перенос (т.е. это первый ноль. прямого кода). Поэтому до записи этой цифры результата в первый сдвиговыйрегистр 17 вырабатывается строб перезаписи из первого сдвигового регистра 17 во второй регистр 3 мантиссы под управлением второго выхода первого шифратора 14 (связь 52). За" тем происходит запись цифры результата в первый сдвиговый регистр 17, во второй счетчик 12 записывается константа, равная 01, с второго выхода первого шифратора 14. Также меняет свое состояние первый счетчик 11 и второй сдвиговый регистр 18, значение которого равно 111,;.1100. Строб перезаписи из первого сдвигового регистра 17 во второй регистр 3 мантиссы блокируется девятым триггером 71. 24Таким образом, в первом сдвиговом регистре 17 находитсячисло ОРРЗ32005, во втором регистре 3 мантиссы - РР 3200, .во втором счетчике 12 "01.На следующем этапе обрабатываются следующие цифры операндов 5 и 5. Обработка их дает следующий результат: Результат равен нулю и есть выходной перенос (т.евторой ноль прямого кода).После следующего синхроимпульса в первом сдниговом регистре 17 находится число ООРЕ 33200, во втором регистре 3 мантиссы данные не изменяются и равны РР 33200, во втором счетчике 12 находится 02, во втором сдвиговом регистре 18 111110.На последнем этапе обрабатывается самая старшая цифра первого операнда и цифра, равная нулю, выбираемая группой мультиплексоров 13 под управлением первого счетчика 11. Обработка, этих цифр дает следующий результат: Результат равен нулю и есть выходной перенос.По.следующему синхроимпульсу в первом сдвиговом регистре 17 находится число ОООРР 332 С, во втором регистре 3 мантиссы - РР 33200, во втором счетчике 12 03, во втором сдвиговом регистре 18 111.111, Старший бит второго сдвигового регистра 18 указывает на то, что операция завершилась (выход 32) и он сбрасывает второй триггер 64, который блокирует синхронизацию устройства, Выходной перенос указывает на то, что результат получен в прямом коде, мантисса результата получается нормализованной и равна РР 33200, Характеристика результата получается путем25 13159 вычитания из большей характеристики, равной 37, значения второго счетчика 12, равного 03, на сумматоре 5 мантисс. Результат операции А+В равен: 001101116926соединен с третьими входами первой и второй группы элементов И-ИЛИ входного коммутатора, причем блок управления содержит одиннадцать триггеров, два элемента задержки, сумматор помодулю два, четыре элемента И, два элемента ИЛИ, элемент И-ИЛИ, причем вход запуска устройства соединен с П-входом первого триггера блока управления, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемен 100110100Характеристика результата равна 34.В итоге результат вычитания операндов будет равен 34 ГР 33200,Формула изобретения20Устройство для Сложения и вычитания чисел с плавающей запятой, содержащее первый и второй регистры сдвига, регистр порядка, сумматор мантисс, входной коммутатор, элемент 25 ИЛИ, причем вход первого, операнда устройства соединен с первым информационным входом входного коммутатора, второй информационный вход которого соединен с входом второго опе ранда устройства, информационный вход с второго по и-ый разряд первого регистра сдвига соединен с первым выходом входного коммутатора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью , увеличения быстродействия, в него введены регистр мантисс, элемент ИСКЛЮЧАВЦЕЕ ИЛИ, блок управления, сумматор подярков, регистр мантисс, первый и второй элементы И-ИЛИ, первая 40 и вторая группы элементов И-ИЛИ, группа мультиплексоров, первый и второй счетчики, первый, второй шифраторы, группа элементов И, первый, второй элементыИ, триггер, причем входной 45 коммутатор содержит триггер, две группы элементов И-ИЛИ, элемент НЕ, выход которого соединен с первым установочным входом триггера входного коммутатОра прямой Выход которого сОРди 50 нен с первыми входами первой и второй группы элементов И-ИЛИ входного коммутатора, первым входом управления сложением-вычитанием сумматора порядков, вторые входы первой и второй 5 группы элементов И-ИЛИ входного коммутатора соединены с вторым информационным входом входного коммутатора, первый информационный вход которого та И блока управления, первым входом установки второго триггера блока управления, входами сброса третьего и четвертого триггеров блока управления, первыми входами первой и второй групп элементов И-ИЛИ устройства, входом элемента НЕ входного коммутатора, первым входом синхронизации триггера входного коммутатора, входами установки первого счетчика, первого и второго регистров сдвига устройства, входом сброса первого регистра мантиссы устройства и первым входом элемента ИЛИ устройства, выход которого соединен с входом установки второго счетчика устройства, выход 1 которого соединен с вторыми входами элементов И-ИЛИ второй группы устройства, второй вход синхронизации триггера входного коммутатора соединен с первым входом элемента И-ИЛИ блока управления, входом синхронизации пятого триггера блока управления и выходом первого элемента задержки блока управления, вход которого соечдинен с входом синхронизации устрои,ства, первыми входами второго и третьего элементов И блока управления, с вторым входом первого элемента И блока управления, входами синхронизации первого и шестого триггеров блока управления, вторым входом элемента И-ИЛИ блока управления и первымсинхровходом седьмого триггера блокауправления, Э-вход триггера входного коммутатора соединен с выходом переноса сумматора порядков устройства, первый и второй информационные входы которого соединены соответственно с ,выходами первой и второй группы элементов И-ИЛИ устройства, второй вход управления сложением-вычитанием сумматора порядков соединен с первым входом первого элемента И-ИЛИ устройства и выходом четвертого элемента И блока управления, первый вход которого соединен с инверсным выходом триггера входного коммута69 28 27 13159тора, четвертыми входами элементовИ-ИЛИ первой и второй группы входного коммутатора, выходы которых соединены соответственно с первым,вторым выходами входного коммутатораустройства, второй выход входного,коммутатора устройстВа соединен синформационным входом второго регистра мантиссы устройства, вход синхронизации которого соединен с входами 10синхронизации регистра порядков устройства и триггера устройства, выходом первого элемента И блока управления, первым входом первого элемента ИЛИ блока управления, входамисинхронизации восьмого, девятого идесятого триггеров блока управления,входом установки одиннадцатого триггера блока управления и входом второго элемента задержки блока управле ния, выход которого соединен с входомсинхронизации триггера устройства,инверсный выход которого соединен спервым входом первого элемента И устройства, выход которого соединен с 25выходом признака представления мантиссы в дополнительном коде устройства и первым входом второго элементаИ-ИЛИ блока управления,. выход которого соединен с выходом знака результа-ЗОта устройства, вход установки триггера входного коммутатора соединен свыходом младшего разряда второго регистра сдвига устройства, выходомпризнака завершения операции устрой 1ства, первым входом первого шифратора, входом сброса одиннадцатого триггера блока управления и первым установочным входом четвертого триггераблока управления, инверсный выходкоторого соединен с вторым входомчетвертого элемента И блока управления, выход суммы сумматора порядковустройства соединен с информационнымвходом первого счетчика устройства 45и выходом порядка результата устройства, вход нормализации устройствасоединен с информационным входомвосьмого, триггера блока управления,вход операции устройства соединен синформационным входом девятого триггера блока управления, прямой выходтриггера устройства соединен с входом переноса сумматора мантисс, вторым входом первого шифратора устройства и вторым входом установки четвертого триггера блока управления,третий вход установки которого соединен с первым выходом сумматора по модулю два блока управления и вторымвходом второго элемента И-ИЛИ устройства, третий вход которого соединенс выходом старшего разряда регистрапорядков устройства, информационныйвход которого соединен с первым выходом входного коммутатора устройства, все выходы регистра порядков,кроме старшего, соединены с вторымивходами элементов И-ИЛИ первой Группы устройства, третьи входы которыхсоединены со знаковып входом первогооперанда устройства и первым входомэлемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй входкоторого соединен со знаковым входомвторого операнда устройства и третьими входами элементов И-ИЛИ второйгруппы устройства, четвертые входыкоторых соединены с первым входомвторого элемента И устройства, четвертыми входами элементов И-ИЛИ первой группы устройства, инверснымвыходом первого триггера блока управления и вторым входом второго элемента И блока управления, третий входкоторого соединен с выходом одиннадцатого триггера блока управления иинформационным входом пятого триггера блока управления, выход которогосоединен с информационным входомседьмого триггера блока управления,третьим и четвертым входами элементаИ-ИЛИ блока управления, пятый входкоторого соединен с выходом шестоготриггера блока управления, информационный вход которого соединен с первым выходом первого шифратора, выходэлемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ устройствасоединен с информационным входом десятого триггера блока управления,выход которого соединен с первым входом сумматора по модулю два блокауправления, второй вход которого соединен свыходом девятого триггера блока управления, второй выход сумматорапо модулю два блока управления соединен с первым входом установки триггера устройства, вторым входом первогоэлемента И устройства, третьим входомпервого шифратора устройства и входомуправления сумматора мантисс устройства, вход первого операнда которогОсоединен с выходом (и+1)-й тетрадыпервого регистра сдвига устройства,все выходы первого регистра сдвигаустройства, кроме выхода (и+1)-й тетрады, соединены соответственно с инФормационными входами первого регистра мантиссы, вход (и+1)-й тетрады ко 1315929торого соединен с входом нулевогопотенциала устройства, вход первойтетрады первого регистра сдвига соединен с выходами первого элементаИ-ИЛИ и группы элементов ЗАПРЕТ уст;5ройства, прямые входы которых соединены соответственно с выходами суммывсех разрядов, кроме младшего, сумматора мантисс устройства, младший разряд выхода суммы сумматора мантиссустройства соединен с вторым входомпервого элемента И устройства, четвертым входом первого шифратора устройства, пятый вход которого соединенс выходом восьмого триггера блокауправления, выход седьмого триггераблока управления соединен с вторымвходом третьего элемента И блока управления, выход которого соединен сшестым входом элемента И-ИЛИ блокауправления и первым входом второгоэлемента ИЛИ блока управления, второйвход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ блока управления ивходами синхронизации первого и второго счетчиков устройства и входомсинхронизации второго регистра сдвига устройства, выходы всех разрядовкоторого, кроме младшего, соединенысоответственно с первыми входами 30элементов И группы устройства, вторыевходы которых соединены с выходомэлемента И-ИЛИ блока управления,седьмой вход которого соединен с перВым ВыходОм пеРВОго шифратора устройства и вторым входом второго элемента И устройства, выход которого соединен с входом младшего разряда второго счетчика устройства, входы всехразрядов которого, кроме младшего,соединены с шиной нулевого потенциала, выходы элементов И группы устройства соединены с входом синхронизации первого регистра мантиссы устройства, выход которого соединен с выходом мантиссы результата устройства,прямой выход четвертого триггераблока управления соединен с вторымВходом синхронизации седьмого триггера блока управления, третьим входом 69 зопервого элемента И-ИЛИ устройства и с инверсными входами элементов ЗАПРЕТ группы устройства, выход второго элемента И блока управления соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ блока управления, входом синхронизации второго триггера блока управления, первым входом синхронизации третьего триггера блока управления и вторым входом установки триггера устройства, информационный вход которого соединен с выходом переноса сумматора мантисс устройства и шестым входом первого шифратора устройства, седьмой вход которого соединен с прямым выходом третьего триггера блока управления, инверсный выход которого соединен с вторым входом синхронизации третьего триггера блока управления, инверсный выход второго триггера блока управления соединен с восьмым входом первого шифратора устройства, третий выход которогосоединен с вторым входом элемента ИЛИ устройства, четвертый выход первого шифратора устройства соединен информационными входами второго и третьего триггеров блока управления, выход второго элемента ИЛИ блока управления соединен с входом синхронизации первого регистра сдвига устройства, выход первого счетчика устройства соединен с входом второго шифратора устройства, выход которого соединен с входами управления мультиплексоров группы устройства, выходы которых соединены соответственно с входами второго операнда сумматора мантисс устройства, информационные входы мультуплексоров группы устройства, кроме мультиплексоров старшей тетрады, соединены соответственно с выходами второго регистра мантисс устройства, вход мультиплексоров старшей тетрады соединен с шиной нулевого потенциала устройства, информационный вход второго регистра сдвига устройства соединен с шиной нулевого потенциала устройства.1315969 32 31 Таблица 1 Значение шестоготриггера 68 Значение седьмоготриггера 69 . Операция сумматора6 мантисс А+В А+В А+В А+В Результат сумматорапо модулю два 68 Таблица 2 Номер такта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9, 10 1 1 12 13 14 15 2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15 3 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 3 14 15 15 15 4 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15 15 15 5 5 6 7 8 9 10 1 1 12 13 14 15 15 15 15 15 6 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15 15 15 15 15 7 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15 15 15 15 15 15 8 8 9 10 1 1 12 13 14 15 15 15 15 15 15 15 15 9 9 10 11 12 13 14 15 15 15 15 15 15 15 15 15 10 10 11 12 13 14 15 15 15 15 15 15 15 5 15 15 11 11 12 13 14 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 12 12 13 14 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 13 13 14 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14 . 14 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 151315969 ЩЕЕ ИЛИ 8," первую и вторую группыэлементов И-ИЛИ 9, 10, первый и второй счетчики 11, 12, группу мультиплексоров 13, первый и второй шифраторы 14, 15, триггер 16, первый и 1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении арифметических устройств ЭВМ.Цель изобретения - увеличение 5 быстродействия.На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для сложения и вычитания чисел с плавающей запятой; на фиг. 2 - функциональная схема блока управления устройства для сложения и вычитания чисел; на фиг.3 - функциональная схема входного коммутатора устройства для сложения и вы,читаниячисел с плавающей запятой; 15 на фиг. 4 - временная диаграмма работы устройства для сложения и вычитания чисел с плавающей запятой на примере вычитания операндов 370546577 и 365366444.Устройство для сложения и вычитания чисел с плавающей запятой (фиг.1) содержит входной коммутатор 1, первый регистр 2 мантиссы, второй ре 25 гистр 3 мантиссы, третий регистр 4 характеристики, сумматор 5 характеристики, сумматор 6 мантиссы, блок 7 управления, элемент ИСКЛОЧАКЩЕЕ ИЛИ 8, первая группа элементов И-ИЛИ 9, вторая группа элементов И-ИЛИ 10, первый счетчик 11, второй счетчик 12, группа мультиплексоров 13, первый шифратор 14, второй шифратор 15, триггер 16, первый сдвиговый регистр 17, второй сдвиговый регистр 18, 35 группа элементов И 19, группа элементов ЗАПРЕТ 20, первый элемент И-ИЛИ 21 первый элемент И 22, второй элемент И 23, элемент ИЛИ 24, второй элемент И-ИЛИ 25, вход 26 первого "0 операнда, вход 27 второго операнда, вход 28 запуска, вход 29 нормализации, вход 30 операции, вход 31 синхронизации, выход 32 признака завершения операции, выход 33 характерис тики результата, выход 34 мантиссы второй регистры сдвига 17, 18, группу элементов И 19, элемент ЗАПРЕТ 20, элемент И-ИЛИ 21, элемент И 22, 23, элемент ИЛИ 24, элемент И-ИЛИ 25.4 ил. 3 табл. 2результата, выход 35 признака представления мантиссы в дополнительном коде, выход 36 устройства результата. Позициями 37-62 обозначены входы и выходы блоков. Первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы первый, второй, четвертый и третий выходы входного коммутатора 1 соединены соответственно с входом 26 первого операнда, входом 27 второго операнда, выходом переноса сумматора 5 характеристики, выходом младшего разряда второго сдвигового регистра 18, тринадцатым и первым выходами блока 7 управления, входом данных первого регистра 2 мантиссы, входом данных регистра 4 характеристики и входом данных основных тетрад первого сдвигового регистра 17, десятым входом блока управления и первым управляющим входом сумматора 5 характеристики. Вход данных дополнительной тетрады, вход сдвигаемой тетрады, вход управления, вход синхронизации, выход дополнительной тетрады и выход основных тетрад первого сдвигового регистра 17 соединены соответственно с нулевым потенциалом, выходами первого элемента И-ИЛИ 21 и группы элементов ЗАПРЕТ 20, первым и четвертым выходами блока 7 управления, входом А слагаемого сумматора 6 мантиссы и входом данных второго регистра 3 ман. тиссы, выход данных, выход сброса и входы синхронизации отдельных тетрад которого соединены соответственно с выходом 34 мантиссы резуль. тата, первым выходом блока 7 управления и соответствующими выходами группы элементов И 19, первые и вторые входы которых соединены соответственно с седьмым выходом блока 7 управления и с соответствующими выходами второго сдвигового регистра 18, выход младшего разряда, вход данных, вход вдвигаемой информации,135969 Мк фс1ф Составитель М. ЕсенинТехред М.Ходанич Редакто Корректор Е, Рошко гулич каз 2364/51 аж 672 писно ПИ Государственного комитета ССделам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д,3035 Проектная, 4 Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгор15969 4 3 13 вход управления и вход синхронизации которого соединены соответственно с пятым входом блока 7 управления, восьмым входом первого шифратора 14 и выходом 32 признака завершения операции, нулевым и единичным потен"циалом, первым и третьим выходом блока 7 управления, первый, второй, третий, четвертый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и одиннадцатый входы, первый, второй, третий, пятый, шестой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый, двенадцатый и четырнадцатый выходы которого соединены соответственно с входом 28 запуска, входом 29 нормализации, входом 30 операции, входом 31 синхронизации, третьим и вторым выходами первого шифратора 14 прямым выходом триггера 16, выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8, четвертым выходом первого шифратора 14, третьим входом первой группы элементов И-ИЛИ 9, вторым входом второй группы элементов И-ИЛИ 10, входом управления первого счетчика 11, первым входом элемента ИЛИ 24, входами синхронизации третьего регистра 4 характеристики и первого регистра 2 мантиссы и сбросовым входом триггера 16, входами синхронизации первого и второго счетчиков 11 и 12, четвертым входом первой группы элементов И-ИЛИ 9, третьим входом второй группы элементов И-ИЛИ 10 и вторым входом второго элемента И 23, с первым установочным входом триггера 16, вторыми входами группы элементов запрета и первого элемента И-ИЛИ 21, первым входом первого шифратора 14, входом управления сумматора 6 мантисс, вторым установочным входом триггера 16, вторым входом первого шифратора 14 и вторым входом первого элемента И 22,входом синхронизации триггера 16, третьим входом первого элемента И-ИЛИ 21 и вторым входом управления сумматора 5 характеристи,ки, шестым входом первого шифратора 14, Выход, вход переноса, входы В и А слагаемого сумматора 5 характеристики соединены соответственно с входом данных первого счетчика 11 и выходом 33 характеристики результата, единичным потенциалом, выходом второй группы элементов И-ИЛИ 10 и выходом первой группы элементов И-ИЛИ 9, первый и второй входы которой соединены соответственно с выходом третьего регистра 4 характерис 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 тики и входом 26 первого операнда. Вход 27 второго операнда соединен с первым входом. второй группы элементов И-ИЛИ 10, четвертый вход которой соединен с выходом второго счетчика 12, старшие входы данных, младший вход данных, вход управления которого соединены соответственно с нулевым потенциалом, выходом второго элемента И 23, выходом элемента ИЛИ 24, второй вход которого соединен с первым выходом первого шифратора 14, второй выход, третий, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с первым входом второго элемента И 23, прямым выходом триггера 16 и входом переноса сумматора 6 мантиссы, выходом переноса сумматора 6 мантиссы и входом данных триггера 16, выходами всех четырех разрядов результата сумматора 6 мантисс, выход младшего разряда результата, выходы остальных разрядов результата которого соединены соооветственно с первыми входами первого элемента И-ИЛИ 21 и группы элементов ЗАПРЕТ 20. Выход 35 признака представления мантиссы в дополнительном коде соединен с выходом первого элемента И 22, первый вход которого соединен с инверсным выходом триггера 16, Выход 36 знака результата соединен с выходом второго элемента И-ИЛИ 25, первый, второй и третий выходы которого соответственно сое-". динены с выходом 36 признака представления мантиссы в дополнительном коде, пятнадцатым выходом блока 7 управления и выходом знакового разряда третьего регистра 4 характеристики. Входы элемента ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ 8 соединены соответственно со знаковыми входами первого и второго операндов 26 и 27. Вход В слагаемого сумматора 6 мантиссы соединен с выходом группы мультиплексоров 13, вход данных старшей тетрады, входы данных остальных тетрад и входы управления соединены соответственно с нулевым потенциалом, выходом первого регистра 2 мантиссы, выходом второго шифратора 15, входы которого соединены с выходами первого счетчика 11, Шестнадцатый выход блока 7 управления соединен с седьмым входом первого шифратора 14.Блок управления (фиг. 2) содержит первый триггер 63, второй триггер 64, третий триггер 65, четвертый триггер5 13 66, пятый триггер 67, шестой триггер 68, седьмой триггер 69, восьмой триггер 70, девятый триггер 71, десятьп триггер 72, одиннадцатый триггер 73, первый элемент И 74, второй элемент И 75, третий элемент И 76, четвертый элемент И 77, сумматор 78 по модулю два, первый элемент ИЛИ 79, второй элемент ИЛИ 80, первый элемент 81 задержки, второй элемент 82 задержки, элемент И-ИЛИ 83. Четвертьй вход блока управления соединен с входами синхронизации первого триггера 63, восьмого триггера 70 девятого триггера 71, первыми входами первого, второго и третьего элементов И 74-76, входом второго элемента 82 задержки и вторым входом элемента И-ИЛИ 83. Выход, первый, третий, четвертый, пятьп, шестой и седьмой входы элемента И-ИЛИ 83 соединены соответственно с седьмым выходом блока 7 управления, выходом второго элемента 82 задержки, входом синхронизации третьего триггера 65 и тринадцатым выходом блока управления, седьмьм входом блока управления, выходом девятого триггера 71, выходом третьего триггера 65 и первым входом данных восьмого триггера 70, выходом третьего элемента И 76 и вторым входом второго элемента ИЛИ 80, выход и первый вход которого соединен соответственно с четвертым и третьим входами блока управления и с выходом первого элемента ИЛИ 79, первый и второй входы которого соединены соответственно с одиннадцатым выходом блока управления, выходом второго элемента И 75, входом синхронизации одиннадцатого триггера 73 и с первым входом синхронизации десятого триггера 72, а также с выходом первого элемента И 4, выход которого соединен с вторым выходом блока управления; входом первого элемента 81 задержки, установочным входом второго триггера 64, входами синхронизации пятого, шестого и седьмого триггеров 67-69, выход и вход данных седьмого триггера 69 соединен соответственно с первым входом сумматора 78 по модулю два и девятым входом блока управления. Первьп, второй, третий, пятый, шестой, восьмой, десятый и одиннадцатый входы блока управления соединены соот - ветственно с входами данных первого, пятого и шестого триггеров 63, 67 и 68, входом сброса второго триггера 64 и первым установочным входом четверто 15969 6 50 55 5 10 5 20 25 30 35 40 4 го триггера 66, входом данных девятого триггера 71, вторым установочнымвходом четвертого триггера 66, первымвходом четвертого элемента И 77, вхо"дом данных одиннадцатого триггера 73и входом данных десятого триггера 72,прямой и инверсный выходы и входсброса которого соединены соответственно с четырнадцатым выходом блокауправления и вторым входом синхронизации десятого триггера 72, а также свходом сброса четвертого триггера 66,вторым входом первого элемента И 74,первым выходом блока управления, входом установки одиннадцатого триггера73 и прямым выходом первого триггера63, инверсный выход которого соединенс вторым входом второго элемента И 75и пятым выходом блока управления.Шестой, восьмой, девятый, двенадцатьп, десятый выходы блока управлениясоединены соответственно с выходОмпервого элемента 81 задержки, вторымвходом данных восьмого триггера 70и прямым выходом четвертого триггера 66, выходом пятого триггера 67,выходом четвертого элемента И 77, прямымвыходом сумматора 78 по модулю два,Второй вход и инверсный выход которого соединены соответственно с выходомшестого триггера 68, пятнадцатым выходом блока управления и третьим установочным входом четвертого триггера 66, инверсньй выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И 77. Выходы восьмого триггераО и второго триггера 64 соединенысоответственно с вторым входом третьего элемента И 76, входом данныхтретьего триггера 65 и третьим входомвторого элемента И 75, Инверсный выход одиннадцатого триггера 73 соединен с шестнадцатым выходом блока 7управления. Входной коммутатор (фиг. 3) содержит первую группу элементов И-ИЛИ 84, вторую группу элементов И-ИЛИ 85, триггер 86 элемент НЕ 87. Первый и второй входы входного коммутатора соединены с первыми и вторыми входами первой и второй групп элементов И-ИЛИ 84 и 85, выходы которых соединены соответственно с вторым и первым выходами выходного коммутатора, третий вход которого соединен с входом данных триггера 86. Третьи входы первой и второй групп элементов И-ИЛИ 84 и 85 соединены с третьим выходом13159 Я 8 = 00 - А + В; 40 818= 01-А+В; ЯБ = 10 - А + В,45 В исходном состоянии сумматор 5 характеристики выполняет операциюА+В (с учетом входного переноса). Состояние выходного переноса запоминается на триггер 86 и определяет разность характеристик. Триггер 86 в исходном состоянии установлен в "1" и совместно с триггером 66 (в исходном состоянии установлен в "О") определяет режим работы сумматора 5 характеристики,Если триггер 86 в результате операции А+В остается в "1" (есть выходной перенос), значит операнд А больвходного коммутатора, прямым выходом триггера 86, инверсный выход которого соединен с четвертым выходом входного коммутатора и четвертыми входами первой и второй групп элементов И-ИЛИ 5 84 и 85. Первый и второй установочные .входы, первый и второй входы синхронизации соединены соответственно с выходом элемента НЕ 87, а также четвертым, пятым и шестым входами 10 входного коммутатора. Вход элемента НЕ 87 соединен с шестым входом входного коммутатора.Входной коммутатор 1 предназначен для разделения двух операндов, участ вующих в операции, Мантисса операнда с меньшей характеристикой заносится в регистр 2 мантиссы. Мантисса операнда с большей характеристикой заносится в старшие п разрядов первого 20 сдвигового регистра 17. В разряд и+1 заносятся нули (под разрядом подразумевается четырехбитная цифра).Входным коммутатором 1 управляет выходной перенос сумматора 5 харак теристики, осуществляющего сравнение характеристик двух операндов. На вход А сумматора 5 характеристики через первую группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 подается характеристика первого 30 операнда. На вход В сумматора 5 характеристики через вторую группу элементов И-ИЛИ 1,0 подается характерис-., тика второго операнда.Сумматор 5 характеристики в зависимости отсостояния управляющих входов 8, и Б осуществляет следующие операции: 69 8ше В. На выходе сумматора 5 характеристик формируется разность характеристик, которая заносится в первый счетчик 11. Разность характеристик на выходе сумматора 5 характеристик в этом случае формируется в прямом коде.Если триггер 86 в результате операции А+В устанавливается в "О" (выходной перенос отсутствует), значит операнд А меньше В. На выходе сумматора 5 характеристик в этом случае формируется разность характеристикв дополнительном коде. Поэтому нулевое состояние триггера 86 меняет операцию на А+В. Тем самьп формируется разность характеристик в прямом коде.Мантисса большого операнда заносится под управлением триггера 86 в первый сдвиговый регистр 17 через первую группу элементов И-ИЛИ 84. Мантисса меньшего операнда заносится в первый регистр 2 мантиссы через вторую группу элементов И-ИЛИ 85.Триггер 86 является двухтактным и меняет свое состояние по заднему фронту задающего синхроимпульса.Одновременно с занесением исходных операндов в первый сдвиговый регистр 17 и регистр 2 мантиссы происходит занесение нулевой информации во второй сдвиговый регистр 18, второй счетчик 12 и второй регистр 3 мантиссы. В третий регистр 4 характеристики заносится характеристика большего операнда.Режим работы устройства определяется триггерами 67-69. Пятый триггер 67 определяет, должен ли быть нормализован результат операции. Шестой триггер 68 определяет тип операции (сложение/вычитание).Седьмой триггер 69 запоминает соотношение знаков исходных операндов, в "1" триггер 69 устанавливается, если знаки операндов разные, в противном случае он устанавливается в ОцСумматор 78 по модулю два в зависимости от содержимого триггеров 68 и 69 формирует режим работы сумматора 6 мантиссы. Это соответствие приведено в табл.1,Для операции вычитания (А+В) навход переноса необходимо подавать"1" для представления операнда В вдополнительном коде. Для этих целейслужит триггер 16, устанавливаемьп9 13159 в "1" перед началом операции А+В по установочному. вхбду.Обработка мантиссы осуществляется за и+1 такт, где и - число цифр мантиссы. За каждый такт сложения или вычитания обрабатывается одна цифра мантиссы. Один такт необходим для операции под дополнительной цифрой. Для большего операнда дополнительная цифра равна "О" (занесение "О" в Ю и+1-ю тетраду первого сдвигового регистра 17 осуществляется одновременно с занесением мантиссы большего операнда в остальные и тетрад этого регистра). 15Значение дополнительной цифры меньшего операнда определяется величиной разности характеристик Е, которая хранится в первом счетчике 11 и определяется следующими соотноше киями: 1 = О - дополнительная цифра равна "О"; 1 с)п - дополнительная цифра равна "О"; 11 сс и - дополнительная цифра содержится в тетраде мантиссы меньшего операнда, имеющей номер Е (нумерация тетрад идет от младших разрядов к старшим).Обработка мантисс осуществляется в порядке возрастания номеров тетрад, начиная с дополнительной цифры, на ЗО сумматоре б мантиссы. На вход А сумматора 6 мантиссы подается п+1-я тетрада первого сдвигового регистра 17. На вход В подается цифра меньшего операнда, которая коммутируется группой мультиплексоров 13 под управлением второго шифратора 15. Мультиплексоры 13 имеют п+1 вход, причем на и входов поступают соответствующие цифры меньшего операнда, а на и+1-й 40 вход подается "О".Второй шифратор 15 задает передачу на выход мультиплексоров 13 группы входа и+1, если содержимое первого счетчика 11 1 с = Оили 1 п. Если , значение находится в диапазоне от 1 до 45 и, шифратор 15 повторяет значение 1. Например, если мантисса содержит 14 цифр (п = 14), а содержимое первого счетчика 11 равно 4 (; = 4), шиф О ратор 15 под управлением счетчика 11 коммутирует цифры мантиссы в следующей последовательности (от младших к старшим); 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) 11, 12, 13, 14, и+1, и+1, и+1.Кодировка шифратора для и = 14 в зависимости от величины Е приведена в табл. 2 (мультиплексоры при этом имеют 15 входов, на вход 15 подаются 69 1 Онули), Шифратор представляет собой постоянное запоминающее устройство.Цифра результата с сумматора 6 мантиссы через группу элементов ЗАПРЕТ 20 и первый элемент И-ИЛИ 21 поступает на вход вдвигаемой тетрады первого регистра 17. Очередная цифра мантиссы большего операнда поступает на вход А сумматора 6 мантиссы после выполнения операции сдвига вправо на цифру первого сдвигового регистра 17. В этой операции в тетраду и+1 вдвигается очередная цифра мантиссы, а в освободившуюся позицию старшей тетра-ды вдвигается цифра результата. Одновременно со сдвигом мантиссы в первом сдвиговом регистре 17 осуществляется модификация на "+1" первого счетчика 11, а в триггере 16 фиксируется выходной перенос от операции над предыдущими цифрами мантисс. После сдвига на входы А и В сумматора 6 мантисс подаются очередные цифры исходных операндов. На выходе сумматора б мантиссы формируется очередная цифра результата.Одновременно со сдвигом вправо на цифру первого сдвигового регистра 17 осуществляется сдвиг вправо на один разряд второго сдвигового регистра 18, который выполняет функции регистра масок и управляет через группу элементов И 19 перезаписью информации из первого сдвигового регистра 17 во второй регистр 3 мантиссы, который хранит нормализованную мантиссу результата. Разрядность второго сдвигового регистра 18 п+1. В группу элементов И 19 входят и элементов И - по числу тетрад второго регистра 3 мантиссы.Каждый из элементов И формирует импульс строба под управлением соответствующего разряда второго сдвигового регистра 18.Таким образом, при каждом сдвиге вправо первого сдвигового регистра 17 осуществляется сдвиг вправо на один разряд второго сдвигового регистра 18, после чего задержанным синхросигналом осуществляется перезапись информации в соответствующие тетрады второго регистра 3 мантиссы, После первого сдвига осуществляется переза- пись старшей цифры, после второго сдвига - двух старших цифр, после и-го и и+1-го сдвигов - всех п цифр мантиссы результата. При этом модифицируется первый счетчик 11, а1также фокусируется в триггере 16 входной перенос,Операция завершается через и+1 такт, когда устанавливается в "1" разряд и+1 второго сдвигового регист ра,18. Состояние триггера 16 в зависимости от типа операции после и+1-го такта определяет следующее:а) в операции А+В единичное состояние триггера 16 определяет наличие 10 переполнения мантиссы. В этом случае вырабатывается еще один такт, в котором осуществляется сдвиг вправо на одну цифру первого сдвигового регистра 17, В освободившиеся разряды через 15 группу элементов ЗАПРЕТ 20 и первый элемент И-ИЛИ 21 записывается цифра 0001 (в двоичном представлении).Сдвинутым синхросигналом измененная мантисса результата переписывается 20 во второй регистр Э мантиссы;6) в операции А+В нулевое состояние триггера 16 свидетельствует о том, что мантисса результата представлена в дополнительном коде. В 25 этом случае через элемент И 22 на вы.ход 35 устройства выдается признак представления мантиссы в дополнительном коде.В заявляемом устройстве мантисса 30 результата получается нормализованной, т,е. старшая цифра мантиссы не равна нулю. Так как формирование результата осуществляется последовательно, цифра за цифрои на промежу 35 точных шагах необходимо осуществлять анализ очередной цифры результата и оценивать необходимость перезаписи результата из первого сдвигового регистра 17 во второй регистр 3 ман О тиссы. В противном случае после завершения операции может сформироваться ненормализованный результат. Функцию анализа очередной цифры результата и необходимость перезаписи из, 45 первого сдвигового регистра 17 во второй регистр 3 мантиссы осуществляет первый шифратор 14. Анализируется цифра результата, равенство нулю предыдущей цифры, признак конца операции, равенство нулю всех предыдущих цифр, наличие выходного переноса, наличие входного переноса, тип операции (А+В или А+В), а также необходимость нормализации результата. В зависимости от соотношения этих факторов опредЕляется необходимость перезаписи содержимого первого сдвигового регистра 17 во второй регистр 3 мантиссы. 69 2В операции А+В цифра результатавсегда получается в прямом коде. Еслиэта цифра равна 0 и отсутствуетвыходной перенос, перезапись иэ пер-вого сдвигового регистра 17 во второйрегистр 3 мантиссы блокируется. Приэтом во втором регистре 3 мантиссысохраняется предыдущий результат.Например, если во втором регистре 3мантиссы находится информация7000101119 ПОО(шестнадцатеричное представление), а после очередной операции А+В сформулирована цифра результата "0" без выходного переноса, впервом сдвиговом регистре 17 послесдвига вправо формируется результат070001011900, и во втором регистре Эмантиссы результат 700010119000 остается без изменений. Если одновременнос цифрой результата, равной 0", формируется условие выходного переноса,во второй регистр 3 мантиссы переписывается значение первого сдвиговогорегистра 17, равное 070001011900.В операции А+В результат можетбыть представлен как в прямом, так ив дополнительном коде. Так как представление результата становится известным только после завершения операции, на промежуточных шагах анализперезаписи результата из первогосдвигового регистра 17 во второй регистр 3 мантиссы отличается от описанного для операции А+В,В результате текущего такта операции можно сформировать цифры 0,1-Еи Р в зависимости от величины содержимого текущей цифры результата, передача из первого сдвигового регистра 17 во второй регистр Э мантиссыможет быть разрешена или блокирована,Если содержимое цифры результатанаходится в диапазоне 1-Е, передачаиз первого сдвигового регистра 17 врегистр 3 мантиссы разрешена.Если цифра результата равна О,необходимость блокировки передачи изпервого сдвигового регистра 17 вовторой регистр 3 мантиссы определяется наличием входного и выходногопереносов:ц) цифра результата равна О, от-сутствуют входной и выходной переносы - в этом случае есть блокировкапередачи.За исключением случая обработкипоследней цифры результата. Еслии+1-й разряд второго сдвигового регистра устанавливается в единицу и13 13159 цифра .результата равна нулю беэ входного и выходного переноса (т.е. результат получился в дополнительном коде), блокировка отсутствует, Например, иэ АОС вычесть ЗРЕ. В этом примере А=АОС, В=ЗГЕ, а В=С 01. Вычитание осуществляется за три такта (условно Т, Т , ТВ ). Так как операнд В должен быть йредставлен в дополнительном коде, в такте Т надо учитывать входной перенос (+1): Т-С+1+1=Е (цифра результата равна Е, выходной перенос отсутствует - нет блокировки передачи); Т - 0+0+0=0 (цифра результата равна О, выходной перенос отсутству ет - есть блокировка передачи); ТЗ-.А+С+0=6 (цифра результата равна 6, .есть выходной перенос - нет блокировки передачи, результат получен в прямом коде). 2 ОРезультат операции А+В+160 Е. Тот же результат получается при вычитании из АОС числа ЗРЕ;6) цифра результата равна О, есть входной перенос, есть выходной пере нос - в этом случае блокировка передачи есть.Например, из РОС вычесть Р 07. В этом примере А=РОС, В=РО 7, а В=ОГ 8, Вычитание осуществляется эа три такта 30 (условно Т, Т, ТВ). Так как операнд В должен быть представлен в дополни,тельном коде, в такте Т надо учитывать входной перенос (+1):Т - С+8+1=5 (цифра результата равна 5, есть выходной перенос - нет блокировки передачи); Т - О+Г+1=0 (цифра результата равна О, есть входной и выходной переносы - есть блокировка передачи, при этом в первом 0 сдвиговом регистре 17 будет число 05, во втором регистре 3 мантиссы число 5); ТВ - Р+О+1=0 (цифра результата равна О, есть входной и выходной переносы - есть блокировки 45 передачи. Результат получен в прямом коде и он нормализован - во втором регистре 3 мантиссы находится число 5.50Результат операции А+В+ 1=5, тот же результат получается при вычитании из РОС числа Г 07;В) цифра результата равна О, есть входной перенос, нет выходного пере носа - такая ситуация возникнуть не может, так как для получения цифры результата, равной О, с учетом входного переноса сумма двух цифр равня 69 4лась Г. Тогда сложение Р с входнымпереносом даст в результате "0", нопри этом появляется выходной перенос;ъ) цифра результата равна О, нетвходного переноса, есть выходной перенос - в этом случае блокировкаесть, однако, если перед этим осуществлялись блокировки передачи, вызванные равенством цифры результатавеличины Р , вся информация, накоп 11 1ленная в первом сдвиговом регистре 17до получения результата О, переписывается во второй регистр 3 мантиссы.Например, в первом сдвиговом регистре 17 находится число РМГ 7, во втором регистре мантиссы - число 7, очередная цифра результата равна "О" иесть выходной перенос - в первомсдвиговом регистре 17 значение числастановится равным ОРРР 7, во второмрегистре 3 мантиссы - РРР 7.Но если перед получением нуля свыходным переносом без входного былтоже. ноль, блокировка есть, а информация, накопленная в первом сдвиговомрегистре 17, не переписывается вовторой регистр мантиссы. Если предыдущая цифра равна нулю, устанавливается в единицу одиннадцатый триггер 73. Например, из 604 нужно вычесть 5 Р 6, Вычитание производится втри такта (Т, Т 2, ТВ):Т - 4+9+1=П (цифра результата равна О, нет выходного переноса, нетблокировки передачи);Т - 0+0+0=0 (цифра результатаравна О, нет выходного переноса,есть блокировка);ТВ - 6+А+0=0 (цифра результатаравна О, есть выходной перенос, есть блокировка).Результат операции в первом сдвиговом регистре 17 равен ООР, а вовтором регистре мантиссы 3 нормализованный результат, равный Э,Если цифра результата равна Р,необходимая блокировка передачи изпервого регистра 17 во второй регистр3 мантиссы определяется наличием входного и выходного переносов, а такжесодержимым полученной части мантиссы.результата;д) цифра результата равна Р, отсутствуют входной и выходной переносы - в этом случае блокировкапередачи есть.Это вызвано тем соображением,что, если результат получен в допол.-.нительном коде (например, РР 7 и нетносы, блокировка передачи отсутствует;Т - Р+Р+1=Р (цифра результата равна Г, есть входной и выходной переносы, блокировка передачи отсутствует);Т - 1+Е+ 1=0 (цифра результата равна О, есть входной и выходной переносы, блокировка передачи есть. Окончательный результат в первом сдвиговом регистре 17 - ОРА, во втором регистре 3 мантиссы РА; результат представлен в прямом коде, так как последняя цифра имела выходной . перенос);6) цифра результата равна Р, есть входной перенос, нет выходного переноса - в этом случае блокировка передачи есть, но при этом вся предыдущая информация из первого сдвигового регистра 17 переписывается во второй регистр 3 мантиссы (так как это есть первый ноль, представленный в дополнительном коде)Например, в первом сдвиговом регистре 17 находится число ООООС 4, во втором регистре 3 мантиссы при этом хранится число С 4. Если очередная цифра результата равна Р (с учетом входного переноса), во второй регистр 3 мантиссы переписывается число ООООС 4, а в первом сдвиговом регистре 17 будет число РООООС 4.Если этот результат является окончательным, отсутствие выходного переноса говорит о том, что результат представлен в дополнительном коде. Перевод содержимого первого сдвигового регистра 17 в прямой код дает результат ОРРРГЗС (ненормализованный), а перевод содержимого регистра 3 мантиссы - результат РРРРЗС (что и необходимо);1) цифра результата равна Г, есть выходной перенос, нет входного переноса - такая ситуация возникнуть не может.Блокировка передачи из первого сдвигового регистра 17 во второй регистр 3 мантиссы отсутствует, если необходимо выполнить операцию без нормализации результата.Характеристика результата операнда Формируется сумматором 5 характеристики по содержимому третьего регистра 4 характеристики. Если выпол- няется операция без нормализации результата, характеристика результата изменений не претерпевает. Если вы 15 1315969 6выходного переноса), при переводеего в прямой код он получится ненормализованным (в данном случае 009).Поэтому во втором регистре 3 мантиссы должен быть результат 7, которыйпри переводе в прямой код даст ре, зультат 9. Более подробно это видноиз следующего примера: из 104 вычесть 106, В этом примере А=104,В=106, а В=ЕР 9. Вычитание осуществляется за три такта (условно Т, Т,Т ). Так как операнд В должен бытьпредставлен в дополнительном коде,в такте Т надо учитывать входнойперенос (+1): 15Т+9+1=Е (цифра результатаравна Е, нет выходного переноса -нет блокировки передачи);Т - О+Р+О=Р (цифра результата2равна Р, переносы отсутствуют - блокировка передачи есть, в первомсдвиговом регистре 17 будет результат РЕ, во втором регистре 3 мантиссы остается число Е);Тз - 1+Е+О=Р (цифра результата 25равна Р, переносы отсутствуют - блокировка передачи есть, конечный результат в первом сдвиговом регистре17 будет РРЕ, конечный результатво втором регистре 3 мантиссы будет 30Е, он представлен в дополнительномкоде. При переводе в прямой код получается нормализованное число - 2).В случае, если вновь полученнойцифре результата, равной Р, предшест вуют ранее полученные цифры результата, все равные нулю, блокировкапередачи отсутствует. Свидетельствует о содержимом полученной частирезультирующей мантиссы триггер 72,который устанавливается в "1" в случае, если хотя бы одна очереднаяцифра результата не равна нулю. Приэтом она переписывается во второйрегистр 3 мантиссы, но включается 45условие анализа необходимости блокировки в случае получения цифры результата, равной Р, без выходногопереноса;6) цифра результата равна Р, есть 50входной и выходной переносы - в этомслучае блокировки передачи нет. Например, из числа 1 РС вычесть число102. В этом примере А=1 РС, В=102, аВ=ЕР 0, Вычитание осуществляется затри такта (Т, Т, Т), в первомтакте учитывается входной перенос.Т-С+О+1=А (цифра результата равна А, есть входной и выходной пере-,