Устройство для сложения чисел с плавающей запятой

) (1) ОБРЕТЕН орядк затора затора орядков с хемы уста ходом аналов ходом ировки ходом третин в схемы уста выход ко триггера бализат единен ыхо порядков с первым входом емы сравн й подключ я вых торои вход ко риггера блоки ки выход схемы нен подклю ановки од кот управл тригг схемы ус третий в ройством ния; выходы ров каналов единичными хемыМвоединены. Зходами установ соответ нн вход которои Формирования выход счетчи коррекции с теля, а вых третьим вхо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт электронных управляющих машин(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ ЧИСЕЛ С ПЛАВАЮЩЕЙ ЗАПЯТОЙ, содержащее накопитель, выходы которого через группы вентилей подключены к соответствующим входам сумматора, схему Формирования порядков, устройство управления и счетчик разрядов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно дополнительно содержит два триггера каналов, анализатор порядков, триггер блокировки, схему коррекции, схему установки триггеров каналов, схему установки триггера блокировки и схему сравнения кодов, один из выходов накопителя соединен с вхоДом анализатора порядков.; другой выход - с первым" входом схемы Формирования порядков на второй вход которой подключен первый выход анали 6/18-24705. Бюл, У 5ьдман, Б.И,ПанФеро торой выход аналиединен с первымовки триггеровход - с первымовки триггера блоорой соединен сокировки четвертый ен ко второму входуриггеров каналов,ой соединен с усттриггеров каналов, выходи которых соединены с соответствующими груп пами вентилей на входе сумматора; выход сумматора соединен с первым входом схемы коррекции, на второй одключен выход схемыорядков, а на третий разрядов; выход схе инеи со входом накоп счетчика разрядовм схемы сравнения.Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к ариф метическим устройствам. Известны арифметические устройства.5 выполняющие сложение чисел с плавающей запятой. Однако специфика представления чисел в форме с плавающей запятой требует при выполнении операции сложения проводить предваритель ное выравнивание порядков.Целью изобретения является повышение быстродействия арифметического устройства за счет сокращения времени, идущего на сложение чисел с плавающей 15 запятой, практически без изменения времени выполнения остальных операций е1Эта цель достигается за счет20 того, что предложенное устройство дополнительно содердит два триггера каналов, анализатор порядков, триггер блокировки, схему коррекции, схему установки триггеров каналов, схему25 установки триггера блокировки и схему сравнения кодов. Один из выходов накопителя соединен с входом анализатора порядков, другой выход - с первым входом схемы формирования порядков на второй вход которой подключен первый выход анализатора порядков. Второй выход анализатора порядков соединен с первым входом схемы установки триггеров каналов, третий выход - с первым входом схемы уста новки триггера блокировки, выход которой соединен с входом триггера блокировки.Четвертый выход анализатора порядков соединен с первым входом схемы сравнения, на второй вход которой подключен выход триггера блокировки. Выход схемы сравнения подключен ко второму входу схемы установки триггеров каналов, третий вход которой соединен с устройством управления. Выходы схемы установки триггеров каналов соединены соответственно с единичными входами триггеров каналов, выходы которых соединены с соответ ствующими группами вентилей на входе сумматора, Выход сумматора соединен с первым входом схемы коррекции, на второй вход которой подключен выход схемы рормирования поряд ков, а на третий - выход счетчика разрядов. Выход схемы коррекции соединен со входом накопителя, а выход счетУ чика разрядов - с третьим входом схемы сравнения.На чертеже изображена схема устройства сложения чисел с плавающей запятой.Устройство содержат накопитель 1, вентили 2, сумматор мантисс 3, схему коррекции 4, схему 5 формирования порядков, анализатор порядков 6, триггеры 7 8 каналов, схему 9 установки триггеров каналов, устрой- ство управления 10, счетчик разрядов 11, схему сравнения кодов 12, схему 13 установки триггера блокировки, триггера блокировки 14 и вентили 15,Сумматор 3 содержит на выходе блоки вентилей 2 и 15, управляющие входы которых связаны с триггерами каналов 8 и 7. Последние подключены к схеме установки триггеров каналов 9, соединенной с анализатором порядков 6, устройством управления 10.и схемой сравнения кодов 12. Выход сумматора 3 связан со схемой коррекции 4 результата, которая по входу соединена со схемой 5 формирования порядков. Триггер блокировки 14, схема установки которого 13 связана со схемой управ-. ления 10 и анализатором порядков 6, связан со схемой сравнения кодов 12. Схема коррекции 4.и устройство управления 10 соединены со счетчиком разрядов 11, который подключен к схеме сравнения кодов 12, Выход схемы коррекции 4 соединен со входом накопителя 1, а выходы схем накопителя - с анализатором порядков 6, схемой Формирования порядков 5 и блоком вентилей 2 и 15. Выход анализатора порядков 6 соединен со схемой формирования порядков 5. В данном устройстве предусматривается специальное расположение числа ( Е 10, где 0,1в 1).Это число имеет мантиссу А и порядок р, который будемпредставлять совокупностью двух чисел к и Р, согласно соотношению= 1 М + Г, где И - некоторое положительное число в большинстве случаев равное числу разрядов, отведенных для представления мантиссы я, 0г8 целое положительное число.При сделанных определениях всякое число представляется в машине совокупностью кодов Р, 1, Ф , причем мантиссу условимся записывать кодомМ, полученным циклическим сдвигоммантиссы на 1 разрядов влево,Пример 1.число Ф 10 = 0,532 235 125 10010,532 235 125121= 9,откуда 1 = 1, г = 3М = 235 125 532представление числа в машине: 10255 125 532;,1; 3Пример 2,число щ 10 = 0532 235 125 109Ю= 0,532 235 125Р= 9 15Н= 9,откуда 1 = 1, г = 0М= 532 23 125КодИ будем называть представлением,числа. В ячейке накопителя информации 20число записывается своим представлением .М и кодами порядков г и 1. Очевидно,между представлением числа и его величиной при подобном представлении обеспечивается взаимно однозначное соответствие. Выбрав достаточное по точности в большинстве практическихслучаев значение 1 = 9, получим для1 = -2, -1, 01 диапазон представлениячисел 10е й 10+18 +1830С другой точки зрения эту записьможно рассматривать как запись чиселв Форме с зафиксированной запятой счетырьмя возможными точками фиксации,разнесенными друг от друга на 8 раз- д 5рядов,Рассмотрим сложение двух чисел безокругления отброшенных разрядов приодинаковом 1 (будем его называть главным порядком) . В таблице приведены некоторые иэ возможных случаен сложениякодов с одинаковым и разным значениеми одинаковым значением 1 .Перед старшим разрядом (на таблицестаршие разряды расположены справа) 45каждого кода изображена вездочка,которая может быть представлена либохранящимся кодом, либо маркером.Устройство работает следующимобразом. 50Коды мантисс слагаемых младшимиразрядами вперед поступают из накопителя 1 на вход соответствующихблоков вентилей 2 ю 15. И зависимостиот соотношения вычетов порядков по 55модулю 1, обозначенных Г и 1 В , иглазных порядков 1 и, определя-емого анализатором порядков 6 и схемами сравнения кодов 12, триггерыканалов 7 и 8, управляющие блоками вентилей 2 и 15, устанавливаются блоком установки триггеров каналов 9.Триггер блокировки 14, управляемый схемой 13, блокирует работу схемы сравнения кодов 12, а следовательно, и переключение триггеров 7 и 8 в течение цикла прохождения через блок вентилей 2 всех разрядов. Устройство управления 10 вырабатывает сигналы начальной установки и генерирует последовательность разрядных сигналов, которые просчитывает счетчик 11, а также формирует сигналы управления накопителем, Схема сравнения кодов 12 служит для анализа мантисс чисел в случае гСхема формирования порядков 5 определяет величину порядка ( г ре В ) результата вместе с мантиссой результата, поступающей на схему коррекции 4, которая по сигналам иэ счетчика 11 и сумматора 3 определяет циклический перенос иэ М-го разряда мантиссы. Последний добавляется к первому разряду мантиссы в случае необходимости (по сигналу иэ анализатора порядков 6). Скорректированный результат записывается в накопитель 1.Рассмотрим взаимодействие отдельных узлов и работу устройства на примере 1 таблицы.Из накопителя 1 на анализаторпорядков б поступают значения г = 3,Гв = 6, 1= 1 В, Анализатор порядков6 через схему установки триггеровканалов 9 открывает с помощью сигналатриггеры 7 и 8 вентиль 15 числа А наг = 3 такта (три цифровых позиции),затем.запирает на- г = 3 тактаВ йи снова отпирает до конца числа.Соответственно триггер 8 отпираетвентиль 2 числа В на все время цикла(так как ГВгА ).ЪЧисла А и В через блок вентилей 2и 15 поступают на соответствующиевходы сумматора 3, Сумма чисел поступаетсвыхода сумматора 3 в накопитель черезсхему коррекции 4. Одновременно схема5 формирует порядок результата, ичерез схему коррекции 4 передает егов накопитель. Триггер блокировки 14и связанные с ним схемы (13, 12)используются для сложения чисел при355619 Пример 3.А 343542 567 Г=З Пример 1,А 34567321 г=З г = 6 в В 532 999999 гв=бВ 111000111 К рез 111111Результат 5 Зф 1 0 0 0 5 6 6реэ = макс гяур гВ + В 111111111 Греб.масг,гв 10