Преобразователь форматов данных

СОЮЗ СОВЕТСКИХСО 1.1 ИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (И) 4 Н 03 М 7/12 К АВТОРСКОМ ВИДЕТЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АНИЕ ИЗОБР(56) Авторское свидетельство СССР 1 ф 717755, кл. О 06 Р 5/02, 1977.Авторское свидетельство СССР 9 1092490, кл. 0.06 Р 5/02, 1982. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ФОРМАТОВ ДАННЫХ (57) Изобретение относится к област автоматики и цифровой вычислительной техники и может быть использова при построении устройств сопряжения с ЭВМ, работающими с различными форматами данных. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения преобразования шестнадцатиричных чисел. Поставленная цель достигается за счет введения в преобразователь, со-, держащий счетчик порядка, регистр мантиссы, коммутатор мантиссы и блок управления, дешифратора нуля, группы элементов И и элемента ИСКЛ 0 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, обеспечивающего контроль диапазона чисел, формирование:смещеннойхарактеристики и нормализацию мантиссы. 2 ил.сИзобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств согласования ЭВМ с различными форматами данных. 5Цель изобретения - расширение класса решаемых задач путем обеспечения преобразования шестнадцатиричных чисел;На фиг, 1 приведена блок-схема О предлагаемого преобразователя; на фиг. 2-структурная схема блока управления преобразователем.Преобразователь форматов данных содержит счетчик 1 порядка регистр 2 мантиссы, триггер 3 знака, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4, группу элементов И 5, дешифратор 6 нуля, коммутатор 7 мантиссы, блок 8 управления, вход 9 разрешения приема, тактовый вход 1 О преобразователя, выход 11 занятости, вход 12 окончания приема, выход 13 разрешения выдачи и выход 14 переполнения.Блок управления преобразователем образуют элемент НЕ 15, элемент ИЛИ 16, триггер 17 знака, триггер 18 разрешения приема и элементы И 19-22. Прямой и инверсный входы режима 30 работы блока 8 управления соединены с соответствующими выходами старшего разряда регистра 2 мантиссы; вход знака - с выходом триггера 3 знака; вход переполнения - с выходом элемен та ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4, вход разрешения приема и вход окончания приема - с соответствующими входами 9 и 12 преобразователя, выход сдвига и выход инкремента - с входом сдвига и счет О ным входом регистра мантиссы, выходы переполнения, выход занятости и выход разрешения выдачи - с соответствующими вьжодами 14, 11 и 13 преобразователя. 45Преобразование формата данных ЕС ЭВМ в формат ЭВМ СМ;Формат шестнадцатиричных чисел с плавающей запятой представляется следующим образом: 1 разряд - знак числа; 7 разрядов - характеристика;24 разряда - мантисса.Основание системы счисления в этом формате принято равным 2 =16, поэтому нормализация чисел осуществляется с точностью до тетрады. Порядок чисел представляется увеличенным наФ2=64, т.е, смещейным на числовой оси в положительном направлении на 6 разрядов, в результате чего все порядки положительны и являются характеристиками. Положительные и отрицательные числа с плавающей запятой вшестнадцатиричном формате в,оперативной памяти хранятся в прямом коде,Знак числа определяется по значениюдвоичной цифры в знаковом разряде,Диапазон представления нормализованных шестнадцатиричных чисел (по абсолютному значению) определяется преде-.лами от 6 и до 16 азДвоичные числа с плавающей запятойв двоичном формате (модели ЭВМ СМ-З,СМи др.) представляются следующимобразом:разряд - знак мантиссы;8 разрядов - характеристика; 23 разряда - мантисса,Основание системы счисления вдвоичном формате принято равным двум,поэтому нормализация чисел осуществляется с точностью до одного разряда.Порядок числа представляется увеличенным на 2 =128, т.е. смещеннымна числовой оси в положительном направлении на 7 разрядов, в результате чего все.порядки положительны иявляются характеристиками. Положительная мантисса представляется в.прямом коде со знаковым разрядомравным нулю.Отрицательная мантиссапредставляется.в дополнительном кодесо знаковым разрядом, равным единице.Диапазон представления двоичных чисел по абсолютному значению) нахо 12 Я + Фдится в пределах от 2 до 2т,е. значительно уже, чем диапазонпредставления чисел в шестнадцатиричном формате. Преобразователь работает следующим образом.При подключении входного кода на входы преобразователя и подаче сигнала "Разрешение приема" по входу 9 осуществляется запись нулевого разряда (знак числа) в триггер 3, знака: мантиссы - в регистр 2 мантиссы, 8-31 разрядов мантиссы исходного числа в 24-разрядный блок нормализации мантиссы, 1-7 разрядов характеристики - в 1-7 разряды .счетчика 1 порядка, в 8-9 разряды счетчика 1 порядка при этом записывается коль. Нулевой разряд входного кода записывается также в триггер 17 блока 8 управления.Сигнал "Разрешение приема", поступивший одновременно в блок 8 управления по пятому входу, устанавливает триг 1290535гер 18 в единичное состояние, который подготавливает блок 8 управления к работе и выдает сигнал "Занято." на выход 11 преобразователя, предупреждая источник входной информации о занятости устройства.Знак мантиссы по выходу совпадает со знаком входного числа, поэтому однозначно отображается через знаковый разряд мантиссы на выход. 0Из выражения 16 =(2 ) =2 ", связы" вающего числа шестнадцатиричной и двоичной систем счисления, видно, что характеристика последнего всегда в четыре раза больше характеристи ки первого. Умножение характеристики исходного числа на двоичное число 100(100 =4, ) осуществляется дополнением справа к разрядам исходной характеристики двух разрядов, равных 20 нулю. После нормализации числа преобразованная таким образом в двоичную систему счисления характеристика передается через группу элементов И 5 на выход преобразователя. 25 Второй разряд характеристики,З яимеющий вес 16 =2 , не используется, так как диапазон представлениячисел в исходном Формате с шестпадцатиричным основанием значительно шире,чем возможное представление чисел вФормате с двоичным основанием приэтом наличие в двух старших разрядахсчетчика 1 поряцка двух нулей или 35двух единиц свидетельствует о том,что число не может быть преобразовано в выходной Формат, поэтому в та-.кои ситуации на выходе элемента ИСКЛ 10 ЧЙОЩЕЕ ИЛИ 4 выделения переполнения характеристики вырабатываетсясигнал "Переполнение", который поступает на второй вход элемента И 21(фиг. 1), а сигнал с выхода элементаИ 21, который соединен с выходом бло-.45ка 8 управления, появится толькопосле нормализации входного числа.Число, нормализованное во входномформате с шестнадцатиричным основанием, может оказаться ненормализованным в формате с ,двоичным основанием, поэтому по значению старшегоразряда регистра 2 мантиссы осуществляется контроль нормализации. Еслиэтот разряд равен нулю, то единица 55на нулевом (инверсном) выходе этогоразряда регистра, заведенная на входблока 8 управления, открывает элемент И 19, котсрый дает разрешение на первый выход блока 8 управления на сдвиг (без знака) регистра 2 мантиссы влево и на вычитание единиц из счетчика 1 порядка. Сдвиги в регистре 2 мантиссы и вычитание единиц в счетчике 1 порядка осуществляется под воздействием тактовых импульсов до тех пор, пока в старшем (первом, разряде регистра 2 мантиссы не появляется единица. Количество возможных сдвигов, которые должны быть сделаны для нормализации, равно 0-3.При появлении единицы в старшем (первом) разряде регистра 2 мантиссы снимается разрешающий сигнал с входа элемента И 19 и соответственно с выхода блока 8 управления появляется разрешающий сигнал с единичного выхода старшего разряда регистра 2 мантиссы по входу блока 8 управления на первых входах элементов И 20-22, подготавливая блок 8 управления для дальейшей работы. Если число в реги-. стре 2 мантиссы сразу оказалось нормализованньщ, то сдвиги регистра 2 мантиссы и вычитание единиц из счетчика 1 порядка не производятся.Отрицательная мантисса в выходном Формате должна быть представлена в дополнительном коде. со знаковым разрядом, осуществляется вычитанием единицы из содержимого регистра 2 мантиссы с последующим инвертированием всех ее разрядов. После нормализации числа блоком 8 управления осуществляется проверка знака входного числа, записанного в триггере 17. Если мантисса отрицательна,то единичный выход триггера 17 открывает элемент И 20, выдавая на выход блока 8 управления разрешающий сигнал для вычитания единицы из содержимого регистра 2 мантиссы. Следующим тактовым импульсом триггер 17 сбрасывается, разрешая через элемент И 22 подачу сигнала "Разрешение выдачи" по выходу блока 8 управления на выход 13 преобразователя.Если мантисса исходного числа тож-гдественна нулю, то дешифратор 6 нуля мантиссы вырабатывает нулевой сигнаЛ, выдавая на выход преобразователя пу-левую характеристику. Триггер 3 знака мантиссы управляет коммутатором 7 мантиссы, коммутируя на выход прямой или обратный код содержимого регистра 2 мантиссы., При положительном знаке коммутируется1290535 6по входу 12 блока 8 управления, который сбрасывает триггер 18 в нулевое состояние, снимает сигнал занятости по выходу 11, после чего устройство ,готово к приему нового числа. прямой код, при отрицательном - дополнительный,После того, как выходной код принят приемникоминформации, иэ него . должен поступить сигнал "Принято" П ример 1,Характеристика Мантисса 1 исло Знак числа Исходныйкод 0 10 1 О 10 10001 1100 0000 0000 0000 - 167 а64 10 10 10 100 0001 1100 0000 0000 0000 После нормалиэации 0 10 10 10001 1110 0000 0000 . 0000 0000111110 10001 1 О 0000 0000 0000 0000 8 2 Выходнойкод Пример 2. Мантисса ЗнакХарактеристикачисла Число Исходныйкод 7 -и0 10 10 11 0001 1100 0000 0000 0000 0000 - 1664 Прием нарегистрмантиссыи счетчик 1 0 10 101100 0001 1100 0000 0000 0000 0000 ПосленормализацииЪ О 10 10 1001 1110 0000 0000 0000 0000 0000 После вы итаниядиницы,0 1 О 10 1001 1101 1111 1111 1111 1111 1111 Выходнойкод 1 0010 1001 0Преобразование 16- и 64-разрядных 000 0000 - 28. 0000 0000 тся за 1- положител 10 000 ствля ванин такт ых и при преобраэотрицательныхной системе5 тактов в осформатов данных осуществляется аналогично изложенному, при этом разрядность регистра 2 мантиссы и коммутатора 7 мантиссы должна быть умень- шена на соответствующее количество разрядов.Таким образом, преобразование .форматов данных с плавающей запятой в предлагаемом преобразователе осущенормализован счисления чи в двои за таль случая Прием нарегистрмантиссыи счетчикпорядка 0 мый преобразователь форпоэволяет преобразовыдцатиричный формат данных ктеристику, в двоичный х, также имеющий характеПредлага матов данных вать шестна имеющий хар формат данн129053ристику, в отличии от прототипа, гдехарактеристика преобразовывается впорядок и знак порядка.Формула изобретенияПреобразователь форматов данных, содержащий счетчик порядка, регистр мантиссы, триггер знака, коммутатор мантиссы и блок управления, тактовый вход которого соединен с тактовым 10 входом преобразователя и тактовыми входами счетчика порядка и регистра мантиссы, информационные входы которого соединены с входами мантиссы преобразователя, вход знака которого соединен с единичным входом триггера знака и входом знака блока управления, прямой и инверсный входы режима работы которого соответственно соединены с прямым и инверсным выходами 20 старшего разряда регистра мантиссы, прямые и инверсные выходы всех разрядов, кроме старшего, которого соединены соответственно с первой и второй группами информационных входов ком 25 мутатора мантиссы, выходы, которого являются выходами мантиссы преобразователя, входы характеристики которого соединены с разрядными входами счетчика порядка, вход разрешения приема которого соединен с входом разрешения приема преобразователя и входом разрешения приема блока управления, выход сдвига и выход инкремента которого соответственно соединены с входом 35 сдвига и счетным входом регистра мантиссы, прямой и инверсный выходы триггера знака соединены соответстветственно спрямым и инверсным входами выбора направления коммутатора,. 40 .Огал Харалтернетнланаела 5 8прямой выход триггера знака является выходом знака преобразователя, выходы занятости и разрешения выдачи которого соединены соответственно с выходами занятости и выходом разрешения выдачи блока управления, выход окончания.приема соединен с входом окончания приема преобразователя, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач путем обеспечения преобразования шестнадцатиричных входных чисел, в него введены элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, дешифратор нуля, группа элементов И, первые входы элементов И группы соединены с выходом дешифратора нуля, входы которого соединены соответственно с прямыми выходами группы старших разрядов регистра мантиссы, выходы характеристики преобразователя соединены с выходами элементов И группы, второй вход первого элемента которой соедцнен с выходом старшего разряда счетчика порядка, выходы всех разрядов которого, кроме двух старших, соединены соответственно с вторыми входами всех, кроме первого, элементов И группы, выходы двух старших разрядов счетчика порядка соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с выходом переполнения преобразователя, счетный вход счетчика порядка соединен с выходом сдвига блока управления, инверсный вход режима работы которого соединен с первым входом второго элемента И блока управления.1290535 Составитель М. Аршавскийактор Л. Пчелииская Техред И,Попович Корректор Л. Пилипен Закаэ 7917/ д, 4/ аушска ческое предприяти роизводственно-полигр город, ул, Проектная Тираж 92 ИИПИ Государственно по делам иэобретен 3035, Москва, Ж,Подписноекомитета СССРи открытий