Устройство для нормализации чисел

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 50 4 0 06 У 7/38 ОПИСАН ИЗОБРЕТЕ ВИДЕТЕЛЬСТ К АВТОРСК ДЛЯ НОРМАЛИЗАЦИИ 54) УСТРОЙСТВОИСЕЛ57) Изобретениеычислительной тспользовано в а относ хники ся к облас может быт етических уст ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56),Авторское свидетельство СССРУ, 798819, кл. 8 06 Р 7/38, 1978.Авторское свидетельство СССРУ 1345189, кл. О 06 Г 7/38, 28.04.86 ройствах для обработки чисел с плавающей запятой, Целью изобретенияявляется расширение области применения устройства для нормализации чисел путем обнаружения возникающихв процессе нормализации особых случаев "исчезновения порядка" и "переполнения порядка" и выдачи сообщения в случае их возникновения, Поставленная цель достигается тем, чтоустройство, содержащее элемент И 2,элементы ИЛИ 4,5, сдвигающие регистры 6-9, счетчик 1 О, элементы ИЖ-НЕ15,19, содержит дополнительно элементы И 16, 20 с соответствующимисвязями, 2 ил.388849 и п+1 и+2 и+3 етрада 1 тетрада Кродолжение табл.1 орядок числ а выход Запись дан и сдвигаю щих ре- гистров Т и ц 5 Второи ерв дания Функциясчетчик ходов тчика начениежима О Хранени Сдвиг влево Сдвигвправо Запись данных вый торой 0 ане аа ВЮ 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. 1 ОНа фиг,1 изображена структурная схема, предлагаемого устройства для нормализации чисел," на фиг. 2 - временная диаграмма работы устройстваУстройство (фиг 1) содержит вход 5 1 сигнала переполнения устройства, элемент И 2, вход 3 запуска устройст 1 2 3 4 5 6 7 8 9 О 11 Знак числа, кодируемый в нулевом разряде; может быть передан нустройства транэитомаВ счетчик 1 О заносится порядок 3 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 соответ ственно. Таким образом, в сдвигающий регистр 9 заносятся биты 8, 12, 16, 20 п, и числа, в сдвигающий регистр 8 - биты 9, 13, 17, 21 п, и+ 1 числа, в сдвигаю" щий регистр 7 - биты 0,14,18,22 п, п+1 числа, в сдвигающий регистр 7 - биты 10,14,18,22. п, п+2, числа, в сдвигающий регистр 6 - би" ты 11,15,19,29,п, п+3 числа,Счетчик 10 в зависимости от значе- ний на втором и первом входах задания режима выполняет функции, приве;" .денные в табл.1.а б л а 1 ва, элементы ЮИ 4 и 5, сдвигающиерегистры 6-9, счетчик 10, вход 1синхроимпульсов устройства, триггер12, информационный вход 13 устройства, информационный выход 14 устройства, элемент ИЛИ-НЕ 15, элементИ 16, выход 17 переполнения порядкаустройства выход 18 исчезновенияпорядка устройства, элемент ИЛ-НЕ19, 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: Б-разрядная мантисса Значения входов эвдрежимв счетчикаЮйе ФВЮМ Ю Фа евВНВ 4 В ФВ Мюайей Второй Перев 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 ре- гистровПри. сдвиге вправо в старший разряд регистра 6 записывается значение,хранимое триггером 12,Запоминание переполнения в триггере 12 и выполнение заданных функцийсчетчиком 10 и сдвигающими регистрами6-9 производится по заднему фронтусинхроимпульсов, поступающих с входа11 устройства. 10Элемент ИЛИ-НЕ 19 анализирует наравенство нулю содержимое счетчика10 и при равенстве нулю порядка числа, в случае выполнения сдвига влево на сдвиговых регистрах 6-9 (при 15нормализации), через элемент И 16устанавливает сигнал на выходе 18устройства,Элемент И 20 анализирует содержимое счетчика О на наличие единиц 20во всех разрядах при установленномтриггере 12 формирует сигнал на выходе 17 устройства.Элементы ИЛИ 4 и 5 служат для формирования управляющих потенциалов 25соответственно на первом и второмвходах задания режима счетчика 1 О исдвигающих регистров 6-9.,Элемент И 2 служит для блокировки сигнала переполнения с входа 1, 30когда отсутствует разрешающий сигнална входе 3 устройства.Элемент ИЛИ-НЕ 15 служит для анализа старшей тетради на "0" (старшиебиты сдвигающих регистров 6-9 состав 35ляют старшую тетраду числа) и наличия переполнения.Выходы счетчика 10 соединяются соответственно с разрядами 1-7 выхода14, разряды 0-К сдвигающих регистров 406-9 соединяют с разрядами выхода 14,имеющими номера 8+4 К, 9+4 К, 10+4 К,11+4 К,соответственно.При высоком потенциале на входе 3по заднему фронту синхросигнала на 45входе 11 в счетчик 1 О и сдвигающиерегистры 6-9 заносится информация,с входа 13 в указанном порядке, таккак на выходах элементов ИЛИ 4 и 5будут высокие потенциалы.50.Если на входе 1 нет высокого потенциала (триггер 12 не установлен) и старшая тетрада числа не равна "О" (на выходе элемента ИЛИ-НЕ 15 низкий потенциал - число нормализовано) то на выходах элементов ИЛИ 4 и 5 (после снятия высокогопотенциала с входа 3) будут низкие потенциалы и счетчик 1 О и сдвигающие регистры 6-9 находятся в режиме ХранениеЕсли 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 1 О находится в режиме "-1", а сдвигающие регистры 6-9 находятся в режиме 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 19производится анализ на равенство нулю значения счетчика 1 О, Если послепрохождения 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 влевона один разряд.Процесс вычитания из значениясчетчика 10 единицы и сдвига на одинразряд влево содержимого регистров6-9 продолжается до появления "1" встаршем разряде любого из сдвигающихрегистров 6-9, при этом на выходеэлемента ИЛИ-НЕ 15 устанавливаетсянизкий потенциал. Низкий потенциалустанавливается на выходе элемента ИЛИ 4, Счетчик 10 и сдвигающие регистры переводятся в режим ХранениеЕсли число записывается в счетчик 10 и сдвигающие регистры 6-9 при наличии высокого потенциала на входе 1, то по заднему фронту синхро.сигнала на входе 11 устанавливается триггер 12, так как в. это время на выходе элемента И 2 высокий потенциал. 11 осле снятия высокого потенциала с входа 3, высоким потенциалом на вы 1388849ства. 30 По заднему фронту этого же синхроимпульса сбрасывается триггер 12 (на выходе элемента И 2 низкий по"- тенциал) и устанавливается низкий потенциал на выходе элемента ИЛИ .5.Низкий потенциал на выходе элемента ИЛИ-НЕ 15 поддерживается высоким потенциалом в старшем разряде сдвигаю- щего регистра 6. Счетчик 10 и сдви гающие регистры 6-9 переводятся в режим Хранение. Формула изобретения 45 Устройство для нормализации чисел, содержащее триггер, первый элемент И, два элемента ИЛИ, два элемента ИЛИ-НЕ, четыре сдвигающих регистра и счетчик, причем вход сигнала переполнения устройства соединен с первым входом первого элемента М,второй вход которого соединен с первы 50 ходе триггера 12 сохраняется высокий потенциал на выходе элемента ИЛИ 5 и устанавливается низким потенциалом на выходе элемента ИЛИНЕ 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 ходит анализ на равенство всех разрядов счетчика 10 единицам, По следующему синхросигналу на входе 11 содержимое сдвигающих регистров 6-9 сдвигается вправо на один разряд,причем в старшие разряды сдвигающих регистров 9, 8 и 1 записываются "0" а в старший разряд сдвигающего регистра 6 записывается "1" с выхода триггера 2, а к содержимому счетчи ка 11 прибавляется "1" и в случае если все разряды счетчика были в единице, содержимое его становится равным нулю.Б этом случае по переднему фронту 25 этого же синхросигнала при установленном триггере 12 через элемент И 20 устанавливается сигнал переполнений порядка на выходе 17 устройми входами первого и второго элементов ИЛИ и с входом запуска устройства, вход синхроимпульсов которогосоединен с входом разрешения записитриггера, с входами синхронизациисдвигающих регистров с первого почетвертый и с входом синхронизациисчетчика, разрядный выход которогои разрядные выходы сдвигающих регистров с первого по.четвертый соединены с информационным выходом устройства, информационный вход которого соединен с информационными входами счетчика и сдвигающих регистровс первого по четвертый, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми и вторыми входами задания режима счетчикаи сдвигающих регистров с первого почетвертый, выходы старших разрядовсдвигающих регистров с первого почетвертый и выход триггера соединенысоответственно с входами первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом первого элементаИЛИ, выход первого элемента И соединен с информационным входом триггера, выход которого соединен с вторымвходом второго элемента ИЛИ и с дополнительным входом старшего разрядапервого сдвигающего регистра, от -л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью расширения области примененияэа счет фиксации случаев исчезновения и переполнения порядка, оно содержит второй и третий элементы И,причем разрядный выход счетчика соединен с входами второго элементаИЛИ-НЕ, выход которого и выход первого элемента ИЛИ-НЕ соединены соответственно с первым и вторым входамивторого элемента И, выход которогоявляется выходом исчезновения порядка устройства, вход синхроимпульсовкоторого соединен с третьим входомвторого элемента И и с первым входомтретьего элемента И, входы которогос второго по девятый соединены соответственно с выходом триггера и сразрядным выходом счетчика, выходтретьего элемента И является выходомпереполнения порядка устройства.,Сяа ВлеВеПрием е иг СФиеоеиерФю 1 бярай регйстрю., Г 1 - 1 1- Зленеищ Ю. 1 1 ,..11. Г-. - 1 дереяелие поряйа Исцемаее перяйкаЧи исл фиг 2 оставитель А. Клюевехред М.Диды к Редактор Ю.Сере Корректор А,Тяск Тираж 104Государственного комитет лам изобретений и открыт сква, Ж, Раушская наб Заказ 1580/49 одпи СССР НИИ д. 4 3035,ул, Проект иятие, г. Уж иэводственно-полиграфическое пр