JPH0417026A - データクリップ装置 - 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、ディジタル信号処理での、算術演算で生ずる
オーバーフロー時のデータのクリップ装置に関する。

〔従来の技術］ 算術演算後のデータクリップに関し、従来は得られた結
果と所定の正値最大値及び負値最小値を比較して、オー
バーフローが生じている場合には最大値もしくは最小値
にクリップするやり方をとる。

〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来例では、算術演算の結果の全ビットに亘り最大
値及び最小値との比較を実行する必要がある。このため
、その比較手段が複雑になり、全体としての演算に余分
な時間を必要とするとの問題があった。

本発明の目的は、簡単な比較により高速にクリップを可
能とするクリップ装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は符号ビットを含む入力データを、入力する演算
手段と、該演算手段の演算結果から得られる符号ビット
と前記入力データ時の符号ビットとを比較し、両者がＯ
の時は正値の正しい結果が得られたと判断し、両者が１
の時は負値の正しい結果が得られたと判断し、入力デー
タ時の符号ビットが０で演算結果から得られる符号ビッ
トが１の時には正のオーバーフローが生じたと判断し、
入力データ時の符号ビットが１で演算結果から得られる
符号ビットが０の時には負のオーバーフローが生じたと
判断する第１の手段と、上記正のオーバーフローが生じ
たと判断された時には演算結果から得られる符号ビット
をＯに置換し、データビットをすべて１に設定して正値
の最大値にクリップし、上記負のオーバーフローが生じ
たと判断された時には演算結果から得られる符号ビット
を１に置換し、データビットをすべて０に設定して負値
の最小値にクリップする第２の手段と、より、成る（請
求項１）。

更に本発明は、符号ビットを二重化させた入力データを
入力し、一方の符号ビットは演算によるオーバーフロー
反映ビットとして使用し、他方の符号ビットはそのまま
出力させてなる演算手段と、該演算手段の演算結果から
得られる演算後の符号ビットとそのまま出力してくる符
号ビットとを比較し、両者がＯの時は正値の正しい結果
が得られたと判断し、両者が１の時は負値の正しい結果
が得られたと判断し、そのまま出力してくる符号ビット
がＯで演算後の符号ビットが１の時には正のオーバーフ
ローが生じたと判断し、そのまま出力してくる符号ビッ
トが１で演算後の符号ビットが０の時には負のオーバー
フローが生じたと判断する第１の手段と、上記正のオー
バーフローが生したと判断された時には演算後の符号ビ
ットを０に置換し、データビットをすべて１に設定して
正値の最大値にクリップし、上記負のオーバーフローが
生じたと判断された時には演算後の符号ビットを１に置
換し、データビットをすべて０に設定して負値の最大値
にクリップする第２の手段と、より成る（請求項２）。

〔作用］ 本発明によれば、演算前後の符号ビットを比較するだけ
で、オーバーフローが判定でき、このオーバーフロー発
生時にクリップを行う（請求項１）。

更に本発明によれば、演算手段を通して演算前後の符号
ビットを得るため、この演算手段の出力のみをみてオン
ライン状態でオーバーフローの判定ができる（請求項２
）。

〔実施例〕

第１図は本発明のクリップ装置の実施例図である。本実
施例は、算術（−人力、多入力の両者あり）演算手段３
００、オーバーフロー検出手段１００、クリップ手段２
００より成る。これらの手段は、ユニットと置き換えて
もよい。また、ソフトウェア（マイクロプログラムを含
む）を処理する機構で置き換えてもよい。

算術演算手段３００での算術とは加減乗除算の他に、マ
イナス入力の場合には離散コサイン変換等の向らかの信
号処理を含む広い概念であり、両者に共通する点は、オ
ーバーフローの発生の可能性がある点である。

算術演算手段３００は、符号ビットＳ１を含む入力デー
タ（Ｓ、Ｄ、、・・・・・・ＤＩ）１２を入力する。Ｓ
ｌがＭＳＢ　（最上位ビット）、Ｄ、がＬＳＢ　（最下
位ビット）であり、符号ビットＳ、は５１−０で正、Ｓ
ｌ　−１で負を表現するものとする。

本実施例では、符号ビットＳ１の他に、該符号ビットそ
のものである第２の符号ビットＳ、を乗せるライン１２
を設け、これを演算手段３００に、入力データと共に入
力させることとした。即ち符号ビットを２重化したもの
である。

一方、この２重化した符号ピッ）Ｓｌ、Ｓｚを受は入れ
る演算手段３００では、符号ピッ）Ｓｌに対してはＤＩ
−Ｄｎと共に本来の演算対象として扱い、符号ビットＳ
ｚに対してはこの本来の演算対象とせずに、そのままス
トレートに出力させる信号として扱う。従って、演算の
結果、オーバーフローが発生すれば、Ｓｌのみが符号が
変ることになり、Ｓｚは符号が変化せずにそのままであ
る。Ｓｚの出力はＳ２０で示しであるがＳ　２　＝　３
２１１である。

オーバーフロー検出手段１００は、２つの符号ビット相
互を比較し、判定信号Ｃ＋　、　Ｃｚとを出力する。こ
の検出手段１００の具体的な回路構成は第２図に示す。

その論理関係は第４図の一部に示す。

クリップ手段２００は、オーバーフロー検出手段１００
でのオーバーフロー判定信号Ｃ，，Ｃ２を入力し、判定
信号Ｃ１と０２との第４図の如き論理関係のもとに所定
のクリップ動作を行う。具体的な回路構成を第３図に示
す。

尚、第１図でＳ　、ＩＤイ、・・・・・・Ｄｌｌが演算
後の符号ビットを含むデータ、Ｓｌ。Ｄ、ｌつ・・・・
・・ＤＩ２がクリップ手段の出力データである。更に、
Ｓｚ。が演算手段３００の符号ピッ）Ｓ２対応の出力符
号ビットである。

更に、算術演算手段３００の具体的回路構成は、種々存
在する故に、図面は省略する。

さて、第２図で、オーバーフロー検出手段１００は２つ
の入力Ｓ　ｌｌ＋　　３２０を排他的に入力する２つの
アンドゲートＩＯＬ　１０２より成る。符号ビットＳｌ
とＳｏｌの両者が“１”又は、両者が０″ではＣ１−０
２−０、符号ビットＳｌｌとＳ２０との符号ビット不一
致ではＣ，、Ｃ２のいずれかが１を、他方がＯを出力す
る。

第３図で、クリップ手段２００はｎ＋１個の切換器２０
１〜２０３を有する。ｎ＋１とは、データビット長（ｎ
）と符号ビット長（１）との加算値であり、ビット対応
に切換器を設けている。

各切換器２０１〜２０３には、判定信号Ｃ，，Ｃ，、論
理的な“Ｏ”を示すＧＮＤ、論理的な“１”を示す■Ｃ
Ｃ１及び演算出力Ｓ、Ｄ□１〜ＤＩ＋がそれぞれ入力端
子１１．ＩＺ、１３に入力する。

切換器２０１〜２０３での論理関係は第４図である。

第４図は以下の関係を有する。

（イ）、入力データの符号ビットＳｚｏがＯ（即ち正の
入力データ）の場合。

演算後の符号ビットＳ１１が０ではオーバーフロー発生
しないとみてよく、この場合にはＣ＝Ｃ，＝Ｏとなり、
入力データ（ＳｚＤ−＋・・・・・・Ｄｌ、）をそのま
ま出力する。

演算後の符号ピッ）Ｓ＋＋が１では正のオーバーフロー
発生したとみてよく、この場合にはＣ１−１，ＣＺ＝Ｏ
となり、Ｓ１□を０に置換し、Ｄ７□〜ＤＩ２をオール
１にクリップ出力する。これは最大値へのクリップであ
る。オール１へのクリップのためには、■ＣＣを選択す
ればよい。

（■）、入力データの符号ビットＳ２゜がｌ（即ち負の
入力データ）の場合。

演算後の符号ビットＳ＋＋がＯでは、負のオーバーフロ
ー発生したとみてよく、この場合にはＣ，−〇、ＣＺ＝
１となり、Ｓ、□をｌに置換し、Ｄ、、２〜ＤＩＺをオ
ール０にクリップ出力する。これは最小値へのクリップ
である。オール０へのクリップのためには、ＧＮＤを選
択すればよい。

演算後の符号ビットｓ＋＋が１では、負の正しい値であ
ったとみてよく、この場合にはＣ＋　−Ｃ２＝０となり
、入力データ（Ｓ＋＋、　　Ｄ、、＋・・・・・・Ｄｌ
、）をそのまま出力する。

以上の本実施例によれば、入力データの符号ビットを記
憶させることなく、そのままオンラインの状態でオーバ
ーフローチエツク・が可能となった。

尚、本実施例で演算手段内での符号ビットのそのままの
通過とは、単なる通過の他に、演算手段での演算過程中
に使われる各種のラッチ回路等を介しながら出力すると
の意味を含む。

また、演算手段以外にゲート等の他の通過手段でＳｈｏ
を得るようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、入力データの符号ビットを記憶させる
ことなく、そのままオンライン状態でオーバーフローの
チエツクが可能となり、簡単な回路構成で高速なりリッ
プが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクリップ装置の実施例図、第２図は本
検出手段の実施例図、第３図はクリップ手段の実施例図
、第４図は検出手段とクリップ手段との論理関係を示す
図である。 １００・・・オーバフロー検出手段、２００・・・クリ
ップ手段、３００・・・演算手段、１０１．１（１２・
・・アンドゲート、２０１〜２０３・・・切換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、符号ビットを含む入力データを、入力する演算手段
   と、 該演算手段の演算結果から得られる符号ビットと前記入
   力データ時の符号ビットとを比較し、両者が０の時は正
   値の正しい結果が得られたと判断し、両者が１の時は負
   値の正しい結果が得られたと判断し、入力データ時の符
   号ビットが０で演算結果から得られる符号ビットが１の
   時には正のオーバーフローが生じたと判断し、入力デー
   タ時の符号ビットが１で、演算結果から得られる符号ビ
   ットが０の時には負のオーバーフローが生じたと判断す
   る第１の手段と、 上記正のオーバーフローが生じたと判断された時には演
   算結果から得られる符号ビットを０に置換し、データビ
   ットをすべて１に設定して正値の最大値にクリップし、
   上記負のオーバーフローが生じたと判断された時には演
   算結果から得られる符号ビットを１に置換し、データビ
   ットをすべて０に設定して負値の最小値にクリップする
   第２の手段と、 より成るクリップ装置 ２、符号ビットを二重化させた入力データを入力し、一
   方の符号ビットは演算によるオーバーフロー反映ビット
   として使用し、他方の符号ビットはそのまま出力させて
   なる演算手段と、 該演算手段の演算結果から得られる演算後の符号ビット
   とそのまま出力してくる符号ビットとを比較し、両者が
   ０の時は正値の正しい結果が得られたと判断し、両者が
   １の時は負値の正しい結果が得られたと判断し、そのま
   ま出力してくる符号ビットが０で演算後の符号ビットが
   １の時には正のオーバーフローが生じたと判断し、その
   まま出力してくる符号ビットが１で演算後の符号ビット
   が０の時には負のオーバーフローが生じたと判断する第
   １の手段と、 上記正のオーバーフローが生じたと判断された時には演
   算後の符号ビットを０に置換し、データビットをすべて
   １に設定して正値の最大値にクリップし、上記負のオー
   バーフローが生じたと判断された時には演算後の符号ビ
   ットを１に置換し、データビットをすべて０に設定して
   負値の最大値にクリップする第２の手段と、より成るク
   リップ装置。