JPH03269621A - 演算処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、２の補数表示を用いた浮動小数点演算処理を
行う演算処理装置に関し、特に固定小数点演算を実行す
ることができる演算処理装置に関する。

〔従来の技術〕

浮動小数点データは、指数部データと仮数部データとに
より構成され、それぞれ指数部演算器、仮数部演算器を
用いて浮動小数点演算が行われる。この浮動小数点デー
タは２の補数表示されたデータであるとする。指数部演
算器では、２つの入力演算データの指数部の比較演算が
行われる。

これは、入力データの大小判定を行うためであ、この判
定結果によって仮数部データに対する補正が行われる。

第２図はこのような従来の演算処理装置の一例のブロッ
ク図である０図において、レジスタ１とレジスタ２は、
演算すべきデータを格納し、演算器３ａはレジスタ１と
レジスタ２に格納されている指数部データを演算する指
数部演算回路であり、桁合せ回路４ａは指数部演算回路
３の結果により仮数部データの桁合せを行う。演算器５
ａは、仮数部データを演算し、選択回路６ａは指数部演
算回路の演算結果と２つの指数部データの３つのデータ
のうち１つを選択し、演算器５によって演算された演算
結果と選択回路の出力をレジスタ７に格納する。

いま、浮動小数点演算器にＡ、８２つの浮動小数点デー
タが入力された場合を考える。データＡ、Ｂのそれぞれ
の指数部データをＡｅ、Ｂｅ、仮数部データをＡｍ、Ｂ
ｍとする。

まず、浮動小数点演算を行う場合について述べる。レジ
スタ１とレジスタ２に演算すべき浮動小数点データＡ、
Ｂが格納されているとすると、データＡの指数部Ａｅと
データＢの指数部Ｂｅとはともに指数部演算回路である
演算器３ａに入力され、また仮数部データＡｍとＢｍは
桁合せ回路４ａに入力され、演算器３ａの演算結果によ
り出力される信号ａにしたがって桁合せが行われる。

もし、データＢｅがＡｅより大きい場合は、Ｂｅ−Ａｅ
の分だけ、Ａｅが算術右シフトされる。この桁合せ回路
４ａの出力が演算器５ａの入力となり、仮数部演算とし
て用いられる。また、選択回路６ａでは、演算器３ａの
結果により、大きい方の指数部データ〈この場合Ｂｅ）
が選択され、この選択結果が演算結果の指数部データ、
演算器５ａの演算結果が仮数部データとしてレジスタ７
に入力され、浮動小数点演算が行われる。

以上述べたように指数部演算器３ａは、減箪器で構成さ
れ、仮数部演算器５ａは通常のＡＬＵ（算術、論理演算
ユニット）で構成されている。

この浮動小数点演算器で固定小数点演算を行う場合は、
指数部データをＯとし、仮数部演算器５ａで演算を行う
ことになる。したがって、仮数部データであるＡｍとＢ
ｍが演算対象となり、この固定小数点演算のデータ長は
仮数部データ長と同一となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述したように従来の浮動小数点演算器で固定小数点演
算を行う場合、扱えるデータ長は、物理的には指数部デ
ータのビット長も存在するにもかかわらず、浮動小数点
データの仮数部に相当するビット長のため、高いデータ
精度を必要とされるデータ処理に対し、満足する演算精
度を得られないという問題点を有している。

本発明の目的は、このような問題を解決し、固定小数点
演算を行う場合、仮数部演算器と指数部演算器を用いて
、固定小数点演算データとして浮動小数点データの指数
部桁もデータの一部として演算を行うことにより、演算
精度を向上させた演算処理装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の演算処理装置の構成は、浮動小数点演算を行う
演算データを格納する第１および第２のレジスタと、こ
れら第１および第２のレジスタに格納された上位データ
を入力して演算する第１の演算器と、この第１の演算器
の結果により前記第１および第２のレジスタに格納され
た下位データを入力して桁合わせ動作を行う桁合せ回路
と、この桁合せ回路の出力を入力して演算を行う第２の
演算器と、前記第１および第２のレジスタに格納された
上位データと前記第１の演算器の演算出力のうち１つを
選択する選択回路と、この選択回路の出力と前記第２の
演算器の演算結果とを格納する第３のレジスタと、前記
第２の演算器の桁あふれ信号がこの第２の演算器の最下
位ビットへのキャリーピットとして入力され、前記第１
の演算器を下位桁演算器、前記第２の演算器を上位桁演
算器として固定小数点演算を実行する制御信号を発生す
る制御回路とを備えたことを特徴とする。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例のブロック図である９図にお
いて、レジスタ１とレジスタ２は、演算すべきデータを
格納するレジスタ、演算器３はレジスタ１とレジスタ２
に格納さている指数部データを演算する指数部演算回路
、桁合せ回路４は指数部演算回路３の結果により仮数部
データの桁合せを行う回路、演算器５は、仮数部データ
を演算する仮数部演算回路、選択回路６は指数部演算回
路３の演算結果と２つの指数部データの３つのデータの
うち１つを選択する選択回路、レジスタ７は、演算器５
によって演算された演算結果と選択回路の出力を格納す
るレジスタである。また、制御回路８は、固定小数点演
算を示す信号Ｃを制御する制御回路である。

まず、浮動小数点演算を行う場合について述べる。レジ
スタ１とレジスタ２に演算すべき浮動小数点データＡ、
Ｂが格納されているとすると、データＡの指数部Ａｅと
データＢｅとはともに指数部演算回路である演算器３に
入力され、また仮数部データＡｍとＢｍは桁合せ回路４
に入力され、演算器１の演算結果により出力される信号
ａにしたがって桁合せが行われる。もし、データＢｅが
Ａｅより大きい場合は、Ｂｅ−Ａｅの分だけ、Ａｅが算
術右シフトされる。この桁合せ回路４の出力が演算器５
の入力となり、仮数部演算として用いられる。また、選
択回路６では、演算器３の結果により、大きい方の指数
部データ（この場合Ｂｅ）が選択され、この選択結果が
演算結果の指数部データ、演算器５の演算結果が仮数部
データとしてレジスタ７に入力され、浮動小数点演算が
行われる。

次に、固定小数点演算の場合について述べる。

固定小数点演算の場合、レジスタ１、レジスタ２に入力
された演算データは、その指数部データにあたる上位桁
ＡｅとＢｅは演算器３に入力され、仮数部データに相当
する下位桁ＡｍとＢｍは制御回路８の固定小数点演算を
示す信号Ｃにより、桁合せ回路４での補正を受けること
なく、演算器５に入力される。そして演算器３、演算器
５でそれぞれ必要とされる演算が行われることになるが
、演算器５での演算で発生したキャリー信号すは、演算
器３の最下位桁に対してのキャリー人力になる。そして
制御回路８からの信号である固定小数点演算を示す信号
Ｃにしたがって選択回路６では、演算器３の演算結果が
選ばれる０次に、レジスタ７には、演算器５の演算結果
は下位桁のデータとして、選択回路６の出力は上位桁の
データとして格納され、指数部データビット長と仮数部
データビット長を合わせたデータ長をもつ固定小数点演
算が行われたことになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、固定小数点演算を
行う場合、浮動小数点演算で用いられる指数部演算器と
仮数部演算器の２つの演算器を用いて演算を行うため、
データの精度をデータ格納レジスタのデータ長と同等に
でき、従って、高精度のデータ処理を必要とされる演算
に対して演算精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の演算処理装置の一実施例を示したブロ
ック図、第２図は従来の浮動小数点演算装置の一例のブ
ロック図である。 １．２・・・演算入力データ格納レジスタ、３゜３ａ・
・・上位桁演算器、４，４ａ・・・桁合わせ回路、５．
５ａ・・・下位桁演算器、６，６ａ・・・選択回路、７
・・・演算結果格納レジスタ、８・・・制御回路、ａ・
・・演算制御信号、ｂ・・・キャリー信号、Ｃ・・・固
定ノ１）数点演算信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 浮動小数点演算を行う演算データを格納する第１および
   第２のレジスタと、これら第１および第２のレジスタに
   格納された上位データを入力して演算する第１の演算器
   と、この第１の演算器の結果により前記第１および第２
   のレジスタに格納された下位データを入力して桁合わせ
   動作を行う桁合せ回路と、この桁合せ回路の出力を入力
   して演算を行う第２の演算器と、前記第１および第２の
   レジスタに格納された上位データと前記第１の演算器の
   演算出力のうち１つを選択する選択回路と、この選択回
   路の出力と前記第２の演算器の演算結果とを格納する第
   ３のレジスタと、前記第２の演算器の桁あふれ信号がこ
   の第２の演算器の最下位ビットへのキャリービットとし
   て入力され、前記第１の演算器を下位桁演算器、前記第
   ２の演算器を上位桁演算器として固定小数点演算を実行
   する制御信号を発生する制御回路とを備えたことを特徴
   とする演算処理装置。