Преобразователь форматов данных

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 168 б 70 Н 03 М 7/12 БРЕ М 39нетики В;М,Глушкой, В,Е,Реуцалиновс ельство СССР 7/12, 1977, ельство СССРМ 7/12, 1986. блок-схема преоб хема блока форми ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ 21) 4735376/24(56) Авторское свидеМ 717755, кл. Н 03 МАвторское свидеМ 1476615, кл, Н 03 Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано при построении устройствсогласования ЭВМ с различными форматами представления данных,Целью изобретения является поние быстродействия и упрощение пре рзователя.На фиг.1 приведенаразователя; на фиг.2 - срования мантиссы,Преобразователь фиг.1) содержит блок 1 формирования характеристики и блок 2 формирования мантиссы, информационные выходы которого являются выходами Мв - Мз 1 мантиссы преобразователя, выходы Е 1 - Е 7 характеристики которого соединены соответственно с выходами блока 1 формирования характеристики, входы которого соединены соответственно с входами Е- Ев характеристики и входом знака преобразователя, блок формирования мантиссы, информационные входы которого соединены(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ФОРМАТОВ (57) Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств согласования ЭВМ с различными форматами представления 1 данных Целао изобретения является повышение быстродействия и упрощение преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе форматов, содержащем блок формирования характеристики и блок формирования мантиссы, последний выполнен в виде группы ПЗУ. 2 ил. 5 табл. соответственно с входами М 9 - Мз 1 мантиссыпреобразователя,Блок формирования мантиссы (фиг.2)содержит постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) 3 - 8, выходы которых являются выходами блока формированиямантиссы, управляющие входы которого соединены соответственно с входами каждогоиз ПЗУ 3 - 8.Принцип построения и работы предлагаемого преобразователя рассмотрим напримере преобразования форматов данныхЭВМ СМ - 4 в формат ЕС ЭВМ.Двоичные числа с плавающей запятой вформате ЭВМ СМ - 4 представляются следующим образом: 1 разряд - знак числа; 8разрядов - характеристика; 23 разряда -мантисса.Основание системы счисления в формате ЭВМ СМ - 4 принято равным двум, поэтому нормализация чисел осуществляется сточностью до одного разряда,Порядок чисел представляется увеличенным на 2 =128, т.е, смещенным на число 1686701вой оси в положительном направлении на 7разрядов, в результате чего все порядки положительны и являются характеристиками.Положительная мантисса представляется в прямом коде со знаком разрядов,равным нулю. Отрицательная мантиссапредставляется в дополнительном коде сознаковым разрядом, равным единице.Диапазон представления нормализованных двоичных чисел (по абсолютномуазначению) определяется пределами от 2-12до 2Если характеристика тождественна нулю, а также если мантисса отрицательна,значение этого сигнала является логическим нулем,Знак мантиссы по выходу совпадает сознаком входного числа, поэтому однозначно отображается через знаковый разрядмантиссы на вь 1 ход преобразователя,Из выражения 2"1:(2 я 1=(16 а )" =16 я, связываю.щего числа в двоичной и шестнадцатиричной системах счисления, видно, чтохарактеристика последнего в четыре разаменьше первой. Так как делением характеристики входного числа на двоичное число100 (1002 = 41 о) последние ее два разрядатеряются, необходимо эти разрядам придать нулевые значения, Для этого к характеристике входного числа необходимодобавлять единицы до тех пор, пока последние (младшие) ее два разряда не станут равными нулю. Добавление необходимогоколичества единиц к входной характеристике осуществляется блоком 1 формированияхарактеристики, который представляет собой прогоаммируемое постоянное запоминающее устройство, запрограммированноев соответствии с табл, 1. Условно табл.1разбита на колонки 1,2,3,4 и 5. Логическиеединиц и нули в коочке 1 редсалюсобой по отношению к ПЗУ адрес соответствующей ячейки памяти, Логические единицы и нули в каждой из колонок 2 - 5представляют собой запрограммированноесодержимое ячеек памяти ПЗУ. Для упрощения таблицы разряды 7 - 9 колонки 1 занимают горизонтальное положение,Нулевое или единичное значение разряда 9 колонки 1 определяют по восьмомувыходу соответствующее значение неявного старшего (восьмого) разряда мантиссы,Для кода "ООв разрядов 7 - 8 колонки 1содержимое разрядов 1 и 3 - 7 ячеек памяти(колонка 2) представляет собой двоичныекоды, повторяющие кодовые комбинациисоответственно разрядов 1-6 колонки 1, что означает передачу беэ изменения характеристики положительного входного числа навыход преобразователя, Значения разряда8 колонки 2 при этом равны единице, за5 исключением ячейки с адресом 000000000разрядов 1 и 3-7 ячеек памяти (колонка 3)представляет собой увеличенные на едини. цу двоичные коды соответствующие разрядам 1 - 6 колонки 1, что означает передачу10 увеличенной соответственно на одну, двеили три единицы характеристики положительного входного числа на выход преобразователя, Разряд 8 колонки 3 при этомимеет единичное значение,15 Колонки 4 и 5 табл,1 иллюстрируют формирование характеристики и неявного старшего разряда мантиссы для отрицательноговходного числа (разряд 9 колонки 1 равенединице), Содержимое колонок 4 и 5 повто 20 ряют соответственно содержимое колонок 2и 3 за исключением разряда 8, значениекоторого равно нулю для всех адресов,Диапазон изменения входного числасоответствует изменению характеристики25 входного числа в пределах 0100000 -0111111 для отрицательных, и в пределах1000000 - 10111111 . для положител ьн ых порядков, пределы 0000000 - 0011111 для отрицательных и пределы 110001 - 111111130 для положительных порядков при этом неиспользуются, Поэтому второй разряд характеристики выходного числа всегда является инверсией первого разрядахарак,зристики выходного числа, кроме35 случая, когда характеристика входного числа имеет одно из значений 1111101, 1111110и 1111111, В этом случае на выходе преобразователя характеристика имеет значение1100000. В соответствии с изложенным,40 разряд 2 колонок 2,3,4 и 5 табл, 1 являетсяинверсией разряда 1 колонки 1 таблицы.Сдвиг входной мантиссы вправо на 0,1,2или 3 разряда. обусловленный добавлениемк входной характеристике соответственно45 0,1,2 и 3 единицы, осуществляется блоком 2формирования мантиссы, постоянные запоминающие устройства которого реализуюттабличные преобразования.Логические значения входов представ 50 ляют собой по отношению к каждому изблоков ПЗУ 3-8 адрес соответствующейячейки памяти. Значения выходов представляют собой запрограммированное содержимое ячеек памяти. Первый (младший)55 входной разряд содержит двоичные значения сигнала, поступающего с входа знакапреобразования. Разряды управления сдвигом "1 в содержат двухразрядные двоичныекоды "ОО",11","10" и "01", показывающие,что мантиссу входного числа необходимоведено в табл, 2 - 5, 50Преобразование 16 и 64 разрядных форматов данных осуществляется аналогично изложенному, при этом количество ПЗУ блока 2 формирования мантиссы должнобыть уменьшено до трех или увеличено до двенадцати.Таким образом, преобразование форматовданных с плавающей запятой в преобразователе, представляющем собой комбинационную схему, осуществляется зе сдвинуть соответственно на 0,1,2 или 3 разряда вправо, Остальные разряды соответствуют всевозможным значениям сигналов, поступающих на входы ПЗУ 3-8 блока 2 формирования мантиссы,При преобразовании мантиссы положительного входного числа для кода "00" разрядов управления сдвигом содержимое разрядов 2 - 5 ячеек памяти ПЗУ 3 - 8 представляет собой двоичные коды, повторяющие кодовые комбинации соответствующих входных разрядов, что означает передачу без изменений входной мантиссы на выход преобразователя. Для кода "11" разрядов управления сдвигом содержимое разрядов 2 - 5 ячеек памяти ПЗУ 3 - 8 представляет собой двоичные коды, повторяющие кодовые комбинации соответствующих разрядов, что означает передачу сдвинутой на один разряд вправо входной мантиссы на выход преобразователя, Для положительной входной мантиссы значение первого разряда содержимого ячеек памяти ПЗУ 3 - 8, являющегося сигналом переноса, равно нулю.Отрицательная мантисса в дополнительном коде во входном формате должна быть представлена в выходном формате в прямом коде со знаковым разрядом, равным единице, Преобразование дополнительного кода в прямой код осуществляется по правилу: все нули и первая встретившаяся единица при просмотре мантиссы входного числа справа налево передаются без изменения, остальная же часть мантиссы инвертируется,В соответствии с изложенным при преобразовании мантиссы отрицательного входного числа нулевое значение выхода, поступающее на вход переноса последующего ПЗУ, означает, что предыдущим ПЗУ обнаружены одни нули последующее ПЗУ должно выдать также прямой код сдвинутой соответствующей входной тетрады на соответствующее число разрядов. Единичноезначение этого разряда означает, что предыдущим ПЗУ обнаружена первая единица и им выдан прямой код сдвинутой на соответствующее число разрядов входной тетрады,Преобразование форматов данных при 5 10 15 20 25 30 354045 один такт, быстродействие при этом определяется задержками ПЗУ. Формула изобретения Преобразователь форматов данных. содержа.ций блок формирования мантиссы и блок формирования характеристики, входы которого соединены с входами характеристики преобразователя, вход знака которого является выходом знака преобразователя и соединен с входом знака блока Формирования мантиссы тетрады. информационные входы которого соединены с входами мантиссы преооразователя, выходы мантиссы которого соединены с выходами мантиссы блока формирования мантиссы, первый и второй входы управления сдвигом которого соединены соответственно с входами двух младших разрядов характеристики преобразователя, выходы характеристики которого соединены с выходами блока формирования характеристики, выход нулевой характеристики которого соединен с управляющим входом блока формирования мантиссы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения преобразователя, в нем вход знака преобразователя соединен с входом младшего разряда блока формирования характеристики, а блок формирования мантиссы выполнен на группе блоков ПЗУ, выходы младших разрядов которых являются выходами блока формирования мантиссывыход старшего разряда 1-го блока ПЗУ ( = Я, где и - разрядность мантиссы4преобразователя) соединен с адресным входом первого разряда (+1)-го блока ПЗУ, адресн ые входы второго, третьего и четвертого разрядов всех блоков ПЗУ соединены соответственно со знаковым входом и первым и вторым входами управления сдвигом блока формирования мантиссы, адресные входы с пятого по девятый разрядов всех блоков ПЗУ, кроме п-го, соединены с входами соответствующих тетрад входов блока фоомирования мантиссы, адресные входы с десятого по одиннадцатый разрядов всех блоков ПЗУ, кроме п-го, соединены соответственно с входами трех младших разрядов соседней старшей тетрады входов блока формирования мантиссы, адресные входы с пятого по восьмой разрядов последнего блока ПЗУ соединены соответственно с тремя старшими входами блока формирования мантиссы, адресный вход девятого разряда и-го блока ПЗУ соединен с управляющим входом блока формирования мантиссы, адресные входы с десятого по одиннадцатый разрядов и-го блока ПЗУ со1686701 блока формирова- ряд вход первого раз- логи а первого блока ПЗУ соединеческого нуля.Таблица 1 входом знака ссы, адресный единены с ния манти н с входом Таблица истинности схемы формирования характеристики 8 12345610 1686701 Продолжение табл,1 Знак Характечисла ристика Мантисса Число ое ПЗУ 5 ейки ПЗУ СодержАдре с ыходной к 100110 01101000000000000000000013 11664 110001 110010 110011 110100 110101 110110 1101 11 111000 111001 111010 111011 111100 111101 111110 111111 Исходный кодАдрес ячейки ПЗУ схемы 1 с формирования характеристики Содержимое ПЗУ схемы 1 формирования характеристики Адрес ячейки ПЗУ 8 Содержимое ПЗУ 8 Адрес ячейки ПЗУ 7 Содержимое ПЗУ Адрес ячейки ПЗУ Содержимое ПЗУ 6 Адрес ячейки ПЗУ Содержимое ПЗУ 4 Адрес ячейки ПЗУ Содержимое ПЗ 10100011 10100101 10100111 10101001 10101011 10101101 10101111 101 1.0001 10110011 10110101 10110111 10111001 10111011 10111101 10111111 10100101 10100111 10101001 10101011 10101101 10101111 10110001 10110011 10110101 10110111 10111001 10111011 10111101 10111111 11000001 10100010 10100100 10100110 10101000 10101010 10101100 10101110 10110000 10110010 10110100 10110110 10111000 10111010 10111100 10111110 10100100 10100110 10101000 10101010 10101100 10101110 10110000 1011001010110100 10110110 10111000 10111010 10111100 10111110 11000000 Таблица 216 В 6701 Мантисса Число 01101001 0 01 Знакчисла Характеристика Таблица 3 11000000000000000 00010100000000000000001686701 Мантисса 1 ОО ракте стика Эначисл 0110 О ди ПЗУннроя рнстикипэу схею 1 Форння характеАдрес ячейСодерхиноеАдрес ячейк пз одерзиное ПЗУ УАдрес ячейки ПЗУ 6 одерзиное ячейки ПЗУ 6 с ячейки П одерянное ПЗАдрес ячейхи ПЗУ 4 ПЗУ с ячейки ПЗУ Э ЗУ одерзино од 011101 д ной Знакчисла Нсходнн 3 коАдрес ячейксхенмфор ния характе Содерянное Характеристика юроварнстики кн ПЗУ В пэу и 14Таб 1 э 11 иа д ооооооииооооаооооооо т колядаЧисло ОООООООООааОООООО 1 О1 во 0010101) 000000000000016867012Составитель М, Аршавскийактор М, Янкович Техред М.Моргентал Корректор М, Демчик аказ 3611 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул,Гагарина, 10