JPH0447848B2 - - Google Patents
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- JPH0447848B2 JPH0447848B2 JP58153289A JP15328983A JPH0447848B2 JP H0447848 B2 JPH0447848 B2 JP H0447848B2 JP 58153289 A JP58153289 A JP 58153289A JP 15328983 A JP15328983 A JP 15328983A JP H0447848 B2 JPH0447848 B2 JP H0447848B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は演算装置に係り、更に具体的には二重
指数分割に基づく実数値表現法を用いた演算装置
における演算に当り、オペランドが非数である場
合に、それに対して数学的に有意な演算結果を、
高速に応答する装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an arithmetic device, and more specifically, to an arithmetic device that uses a real-value representation method based on double exponential division. , then the mathematically significant operation result for it is
It relates to a device that responds quickly.
従来技術において、二重指数分割に基づく実数
値表現法が知られている。
In the prior art, real value representation methods based on double exponential division are known.
情報処理学会論文誌第22巻第6号の「二重指数
分割に基づくデータ長独立実数値表現法」は、二
進法に基づくデータ処理装置のための実数値表現
法、すなわち二重指数分割に基づく実数値表現法
を提案している。この表現法は、形式がデータの
長さに依存しない。精度変換操作が容易、表現で
きる数の範囲が十分に広い、あふれが事実上発生
しない、等の特長を有す。 Information Processing Society of Japan Transactions Vol. 22, No. 6, ``Data Length Independent Real Number Representation Method Based on Double Exponential Split'' is a real number representation method for data processing devices based on the binary system, that is, based on double exponential splitting. A real numerical representation method is proposed. This representation is format independent of the length of the data. It has features such as easy precision conversion, a sufficiently wide range of numbers that can be expressed, and virtually no overflow.
情報処理学会論文誌第24巻第2号の「二重指数
分割に基づくデータ長独立実数値表現法」は、
上記実数値表現法を改良し、また非数とその四則
演算を定義している。 Information Processing Society of Japan Transactions Vol. 24, No. 2, ``Data Length-Independent Real Value Representation Method Based on Double Exponential Split''
The above real number representation method is improved, and non-numbers and their four arithmetic operations are defined.
第1図を参照しながら、二重指数分割に基づく
改良された実数値表現法を説明する。以下では誤
解を避けるために、2nをexp2(n)と表わす。 With reference to FIG. 1, an improved real value representation method based on double exponential division will be described. In the following, 2 n will be expressed as exp2(n) to avoid misunderstanding.
実数値表現法の構成を第1図に示す。その表現
法は、符号部11、指数部12、及び係数部13よ
り構成される。指数部12は更に、主指数部121
と副指数部122より構成される。符号部11は1
ビツト固定長であるが、他は可変長である。 Figure 1 shows the structure of the real numerical representation method. The representation method consists of a sign part 11, an exponent part 12, and a coefficient part 13. The exponent part 12 further includes a main exponent part 121
and a sub-exponent part 122. The code part 11 is 1
Bit length is fixed, but other bits are variable length.
さて、表わそうとする数をxとする。これを
x=exp2(e)×f …(1)
と、2つの数、つまり指数eと仮数fとで表現す
る。ただしeは整数とし、また値を一意に表わす
ために
1≦f<2 または −2≦f<−1 …(2)
とする。 Now, let x be the number we want to represent. This is expressed as x=exp2(e)×f (1) using two numbers, an exponent e and a mantissa f. However, e is an integer, and in order to uniquely represent the value, 1≦f<2 or -2≦f<-1 (2).
まず仮数fが負である場合には「1」、そうで
ない場合には「0」を符号部11とする。 First, if the mantissa f is negative, "1" is set as the sign part 11, and otherwise, "0" is set as the sign part 11.
次に、式(2)の制約により、仮数fから符号を除
いた部分の2進数表現は
f=1.f1f2…fj… …(3)
である。この時「f1f2…fj…」を仮数部13のビ
ツトパタンとする。 Next, due to the constraint of equation (2), the binary representation of the part obtained by removing the sign from the mantissa f is f=1.f 1 f 2 ... f j ... (3). At this time, let "f 1 f 2 . . . f j . . ." be the bit pattern of the mantissa part 13.
また、指数eがその符号も含めて2進m桁(た
だしm≧0、ただし等号はe=0またはe=−1
の時にのみ成立)で表わされる場合の整数eの表
現を次のとおりとする。 Also, if the exponent e is m binary digits including its sign (m≧0, but the equal sign is e=0 or e=-1
The integer e is expressed as follows.
x>0,e≧0のとき 1…10en-1…e2e1
x>0,e<0のとき 0…01en-1…e2e1
x<0,e≧0のとき 0…01en-1…e2e1
x<0,e<0のとき 1…10en-1…e2e1 …(4)
ここに「en-1…e2e1」は指数eを2進m桁で表
わしたものから、最上位1桁を除いたものであ
る。また、上線「 」は各桁の「1」と「0」と
の反転操作を表わす。また上位桁の「1…1」及
び「0…0」は、指数eがちようど2進m桁で表
わされることを示す。m+1桁の「1」または
「0」の列である。これらの「1」または「0」
のあとに区切りのための「0」または「1」がお
かれる。この時、式(4)における「1…」または
「0…」の列と、区切りのための「0」または
「1」とを主指数部121のビツトパタンとする。
また、残りの「en-1…e2e1」または「n-1…2 1」
を副指数部122のビツトパタンとする。When x>0, e≧0 1...10e n-1 ...e 2 e 1 When x>0, e<0 0...01e n-1 ...e 2 e 1 When x<0, e≧0 0 …01e n-1 …e 2 e 1 When x<0, e<0 1…10e n-1 …e 2 e 1 …(4) Here “e n-1 …e 2 e 1 ” is the exponent e is expressed in m binary digits, with the most significant digit removed. Moreover, the upper line "" represents an operation of reversing "1" and "0" of each digit. Further, the upper digits "1...1" and "0...0" indicate that the exponent e is represented by m binary digits. It is a string of m+1 digits of "1" or "0". These "1" or "0"
``0'' or ``1'' is placed after the ``0'' or ``1'' for delimitation. At this time, the string of "1..." or "0..." in equation (4) and the "0" or "1" for delimitation are used as the bit pattern of the main exponent part 121.
Also, the remaining “e n-1 …e 2 e 1 ” or “ n-1 … 2 1 ”
Let be the bit pattern of the sub-exponent part 122.
以上で二重指数分割に基づく実数値表現法の説
明を終わる。 This concludes the explanation of the real number representation method based on double exponential division.
次に第2図を参照しながら二重指数分割に基づ
く実数値表現法による演算の手順を説明する。 Next, with reference to FIG. 2, an explanation will be given of the calculation procedure using the real number expression method based on double exponential division.
例として、加算の手順を第2図に示す。 As an example, the addition procedure is shown in FIG.
オペランドが与えられると、まず指数と仮数と
に分離21する。前述のとおり指数部は可変長な
ので、その主指数部のビツトパタンにより指数部
の長さを求め、オペランドをその指数部と仮数部
とに分離する。 When an operand is given, it is first separated 21 into an exponent and a mantissa. As mentioned above, since the exponent part has a variable length, the length of the exponent part is determined based on the bit pattern of the main exponent part, and the operand is separated into its exponent part and mantissa part.
以下、オペランドの仮数部同士の加算のために
行なう指数合せ22、仮数部の加算23、式(2)の制
約を満たすための仮数正規化24は、通常の浮動小
数点表現法を用いる加算の手順と同じである。 Below, the exponent matching 22 performed to add the mantissa parts of the operands, the addition 23 of the mantissa parts, and the mantissa normalization 24 to satisfy the constraint of equation (2) are the steps of addition using the normal floating point representation method. is the same as
最後に、二重指数分割に基づく実数値表現法を
用いる加算では、結果の指数部と仮数部とを結合
25する。そのために、まずその指数部により適
当な主指数部のビツトパタンを選び、それに副指
数部を結合し、最後に全体として結果が固定長と
なるように仮数部の長さを決めて、指数部と結合
する。これを結果とする。 Finally, for additions using real-valued representations based on double exponential division, the exponent and mantissa parts of the result are combined 25. To do this, first select a bit pattern for the main exponent part that is appropriate for the exponent part, combine it with the sub-exponent part, and finally decide the length of the mantissa part so that the overall result is a fixed length. Join. This is the result.
他の四則演算についても、指数・仮数の分離2
1と、結合25の操作は同様である。 Regarding other four arithmetic operations, separation of exponent and mantissa 2
The operations for connection 1 and connection 25 are similar.
以上で二重指数分割に基づく実数値表現法によ
る演算手順の説明を終わる。 This concludes the explanation of the calculation procedure using the real number representation method based on double exponential division.
次に、第3図から第6図までを参照して、本実
数値表現法における非数の表現法と、その四則演
算について説明する。 Next, with reference to FIGS. 3 to 6, the representation method of non-numbers in this real number representation method and its four arithmetic operations will be explained.
本実数値表現法では、6種類の非数が定義され
ている。それらを次に示す。 In this real number representation method, six types of non-numbers are defined. They are shown below.
∞(符号無し無限大) −∞(負の無限大) −0(負の無限小) 0(零、または符号無し無限小) +0(正の無限小) +∞(正の無限大) そのビツトパタンを次に示す。 ∞ (unsigned infinity) −∞ (negative infinity) -0 (negative infinitesimal) 0 (zero or unsigned infinitesimal) +0 (positive infinitesimal) +∞ (positive infinity) The bit pattern is shown below.
∞:10…00
−∞:10…01
−0:11…11
0:00…00
+0:00…01
+∞:01…11 …(5)
これらは、いずれも数値表現の自然な連続とし
て定義されている。 ∞:10…00 −∞:10…01 −0:11…11 0:00…00 +0:00…01 +∞:01…11…(5) All of these are defined as natural sequences of numerical expressions. has been done.
また、非数を含む四則演算の定義を第3図から
第6図までに示す。図中、x1,x2はそれぞれ第
1、第2オペランドの絶対値を、rは非数を考慮
しない演算結果の絶対値を示す。またNSとは、
演算結果に数学的な有意性の無いことを示す。 Furthermore, definitions of four arithmetic operations involving non-numbers are shown in FIGS. 3 to 6. In the figure, x 1 and x 2 represent the absolute values of the first and second operands, respectively, and r represents the absolute value of the operation result without considering non-numbers. Also, what is NS?
Indicates that the calculation result has no mathematical significance.
第3図は加算を定義する。図中31は第1オペ
ランド(被加数)、32は第2オペランド(加数)
を示す。第3図により、例えば「+0」に「+
0」を加えた時には「+0」にならなければなら
ないこと、あるいは「+0」に「−0」を加える
演算は意味が無いことがわかる。 Figure 3 defines addition. In the figure, 31 is the first operand (addend), 32 is the second operand (addend)
shows. According to Figure 3, for example, “+0” is changed to “+0”.
It can be seen that adding "0" must result in "+0", or that the operation of adding "-0" to "+0" is meaningless.
第4図は演算を定義する。図中41は第1オペ
ランド(被減数)、42は第2オペランド(減数)
を示す。 Figure 4 defines the operations. In the figure, 41 is the first operand (minuend), and 42 is the second operand (minuend).
shows.
第5図は乗算を定義する。図中51は第1オペ
ランド(被乗数)、52は第2オペランド(乗数)
を示す。 Figure 5 defines multiplication. In the figure, 51 is the first operand (multiplicand), and 52 is the second operand (multiplier).
shows.
第6図は除算を定義する。図中61は第1オペ
ランド(被除数)、62は第2オペランド(除数)
を示す。 Figure 6 defines division. In the figure, 61 is the first operand (dividend), 62 is the second operand (divisor)
shows.
以上で非数の表現法と、その四則演算について
の説明を終わる。 This concludes the explanation of how to represent non-numbers and its four arithmetic operations.
非数を考慮しない従来の演算手順では、演算結
果が、第3図から第6図までの定義どおりに得ら
れるとは限らないため、その場合には演算装置に
オペランドを送る前に、そのオペランドが非数で
ないことをチエツクし、非数である場合にはソフ
トウエアで処理する、あるいは、演算装置からの
割込みにより、例外的にソフトウエアで処理する
ということが必要であつた。このため演算の処理
に時間がかかるという欠点があつた。 In conventional arithmetic procedures that do not take into account non-numbers, the arithmetic results may not always be obtained as defined in Figures 3 to 6, so in that case, the operands are It is necessary to check whether the value is not a non-number, and if it is a non-number, to process it by software, or to process it by software as an exception due to an interrupt from an arithmetic unit. For this reason, there was a drawback that it took a long time to process the calculations.
〔発明の目的〕
本発明の目的は、二重指数分割に基づく実数値
表現法を用いた演算装置に若干の装置を付加する
ことにより、その演算装置において、少なくとも
一方のオペランドが非数である場合の演算を行な
う際に、ソフトウエアによる処理を削除し、かつ
その際には、演算を行なうまでもなく演算結果が
わかることを利用して演算装置の演算速度を高速
化することにある。[Object of the Invention] The object of the present invention is to add some devices to an arithmetic device using a real number representation method based on double exponential division, so that at least one operand is a non-number in the arithmetic device. To speed up the calculation speed of an arithmetic unit by eliminating software processing when performing calculations for cases, and by utilizing the fact that the calculation results can be known even without performing the calculations.
二重指数分割に基づく実数値表現法の特長の1
つは、いわゆる非数(0,+0,−0,∞,+∞,−
∞)を、通常の数値の表現からの自然な連続とし
て表現できることである。従つて、この表現法を
用いた演算装置では、オペランドが非数である場
合、あるいは演算結果が非数になる場合でも、結
果において数学的な有意性が失われない限り、例
外的処理を用いずに、自然に演算を実行させるこ
とにより、演算を高速化することが要求される。
One of the features of the real number representation method based on double exponential division
One is the so-called non-numbers (0, +0, -0, ∞, +∞, -
∞) can be expressed as a natural continuation from the usual representation of numerical values. Therefore, in an arithmetic unit using this representation method, even if the operand is a non-number or the result of an operation is a non-number, exceptional handling cannot be used as long as the result does not lose mathematical significance. There is a need to speed up calculations by allowing them to be executed naturally without any problems.
本発明では、上記の要求に答えるため、非数の
関わる演算を処理する装置を従来の演算装置に付
加する。 In order to meet the above requirements, the present invention adds a device for processing operations involving non-numbers to a conventional arithmetic device.
命令処理装置からの演算実行指令に際して、従
来からの演算装置による処理と並行して、本発明
の装置は非数のオペランドをいち早く検出する。
非数のオペランドが確認された場合には、従来か
らの演算装置による処理を中止させ、割込み等に
よるソフトウエア処理を必要とせずに、適切な演
算結果を出力する。しかもこの場合には、演算結
果は非数あるいはオペランドのいずれかであり、
演算を実行するまでもないので、通常よりも演算
が早く終了する。 Upon receiving an arithmetic execution command from an instruction processing device, the device of the present invention quickly detects a non-number operand in parallel with processing by a conventional arithmetic device.
When a non-number operand is confirmed, processing by a conventional arithmetic unit is stopped, and an appropriate arithmetic result is output without requiring software processing such as an interrupt. Moreover, in this case, the result of the operation is either a non-number or an operand,
Since there is no need to execute the calculation, the calculation ends sooner than usual.
以下、本発明の一実施例を第7図から第11図
までを用いて説明する。第7図は命令処理装置と
演算装置とのインターフエースを示している。第
8図は演算装置の構成を示している。第9図、第
10図は演算装置の出力選択回路の動作を示して
いる。第11図は演算装置の主要部分のタイミン
グ図を示している。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 7 to 11. FIG. 7 shows the interface between the instruction processing unit and the arithmetic unit. FIG. 8 shows the configuration of the arithmetic device. 9 and 10 show the operation of the output selection circuit of the arithmetic device. FIG. 11 shows a timing diagram of the main parts of the arithmetic device.
タイミング図では説明の都合上基準時刻をt0と
定める。更に、単位時間を考え、自然数nに対し
て、基準時刻t0よりn単位時間後の時刻をtoと定
める。 In the timing diagram, the reference time is set as t 0 for convenience of explanation. Furthermore, considering unit time, for a natural number n, the time n units of time after the reference time t 0 is determined as t o .
まず、第7図を参照しながら命令処理装置と演
算装置とのインターフエースを説明する。命令処
理装置71が演算装置72に演算実行の要求を出
すには、まずリクエスト信号線711に「1」を
印加する。次に、オーダ信号線713に実行させ
たい演算の種類を、第1オペランド信号線715
に第1オペランドを、第2オペランド信号線71
6に第2オペランドを印加する。演算結果が数学
的に有意性を失わない場合には、まずデータ送出
信号線721に「1」を印加し、次に出力データ
信号線725にその演算結果を印加することによ
り演算装置72に命令処理装置71に応答する。
演算結果が数学的な有意性を失なう場合には割込
み信号線729に「1」を印加することにより演
算装置72は命令処理装置71に応答する。 First, the interface between the instruction processing device and the arithmetic device will be explained with reference to FIG. In order for the instruction processing device 71 to issue a request to the arithmetic unit 72 to execute an operation, first, “1” is applied to the request signal line 711. Next, specify the type of operation that you want the order signal line 713 to perform on the first operand signal line 715.
and the second operand signal line 71.
Apply the second operand to 6. If the calculation result does not lose mathematical significance, first apply "1" to the data sending signal line 721, and then apply the calculation result to the output data signal line 725 to instruct the calculation unit 72. It responds to the processing device 71.
If the calculation result loses mathematical significance, the calculation unit 72 responds to the instruction processing unit 71 by applying "1" to the interrupt signal line 729.
通常、命令処理装置71から演算装置72への
リクエスト信号線711、及び演算装置72から
命令処理装置71へのデータ送出信号線721、
割込み信号線729は「0」が印加されていなけ
ればならない。 Usually, a request signal line 711 from the instruction processing device 71 to the arithmetic device 72, and a data sending signal line 721 from the arithmetic device 72 to the instruction processing device 71,
“0” must be applied to the interrupt signal line 729.
以上で命令処理装置と演算装置とのインターフ
エースの説明を終わる。 This concludes the explanation of the interface between the instruction processing device and the arithmetic device.
次に、第8図から第11図までを参照しなが
ら、本実施例の演算装置の詳細を説明する。 Next, details of the arithmetic device of this embodiment will be explained with reference to FIGS. 8 to 11.
本実施例では、加算のみを行なう演算装置を示
しているが、他の任意の演算、すなわち減算、乗
算、除算等に拡張できることは容易にわかる。ま
た、扱う数値データの長さは特に定めない。任意
の固定長データを扱うことが可能である。 Although this embodiment shows an arithmetic device that performs only addition, it is easy to see that it can be extended to any other operations, such as subtraction, multiplication, division, etc. Furthermore, the length of the numerical data to be handled is not particularly determined. It is possible to handle arbitrary fixed length data.
まず、第8図を参照しながら、実施例の演算装
置の構成の概要を説明する。 First, an overview of the configuration of the arithmetic device of the embodiment will be explained with reference to FIG.
オーダレジスタ806は実行する演算の種類を
記憶するためのものである。第1オペランドレジ
スタ801及び第2オペランドレジスタ802
は、それぞれ第1オペランド及び第2オペランド
を記憶するためのものである。 The order register 806 is for storing the type of operation to be executed. First operand register 801 and second operand register 802
are for storing the first and second operands, respectively.
通常の加算を行なう部分810は、二重指数分
割に基づく実数値表現法により、第1オペランド
及び第2オペランドが共に非数でない場合に、両
オペランドの数値の和を正しく出力する。 The part 810 that performs normal addition correctly outputs the sum of the numerical values of both operands when both the first operand and the second operand are not non-numbers using a real value representation method based on double exponential division.
本発明により新しく追加された箇所は、非数を
検出し出力を選択する部分840、非数発生回路
860、及びセレクタ870である。非数を検出
し出力を選択する部分840は、第1オペランド
の非数判定回路841、第2オペランドの非数判
定回路842、及び出力選択回路845より成
る。第1オペランドの非数判定回路841及び第
2オペランドの非数判定回路842は、それぞれ
第1オペランド及び第2オペランドの種類、すな
わち非数か否か、正か負か、非数ならばその種類
が何であるかを調べる。出力選択回路845は、
第1オペランド及び第2オペランドの種類に従つ
て、適当な出力を選択する。非数発生回路860
は、二重指数分割に基づく実数値表現法で定義さ
れる6種類の非数、すなわち+0,0,−0,+
∞,∞,−∞のビツトパタンを発生する。セレク
タ870は、出力選択回路845により、通常の
加算を行なう部分810の出力、第1オペラン
ド、第2オペランド、及び非数発生回路860か
らの6種類の非数より1つを選択し出力する。 The parts newly added according to the present invention are a part 840 for detecting a non-number and selecting an output, a non-number generating circuit 860, and a selector 870. The portion 840 that detects a non-number and selects an output includes a first operand non-number determination circuit 841, a second operand non-number determination circuit 842, and an output selection circuit 845. The non-number judgment circuit 841 for the first operand and the non-number judgment circuit 842 for the second operand determine the types of the first operand and the second operand, respectively. Find out what is. The output selection circuit 845 is
Appropriate outputs are selected according to the types of the first and second operands. Non-number generation circuit 860
is the six types of non-numbers defined by the real number representation method based on double exponential division, namely +0, 0, -0, +
Generates bit patterns of ∞, ∞, and -∞. The selector 870 uses the output selection circuit 845 to select and output one of the output of the portion 810 that performs normal addition, the first operand, the second operand, and six types of non-numbers from the non-number generation circuit 860.
演算制御回路890は、演算装置内の各部への
制御信号を発し、演算装置の動作を制御する。 The arithmetic control circuit 890 issues control signals to various parts within the arithmetic device and controls the operation of the arithmetic device.
以上で、実施例の演算装置の構成の説明を終わ
る。 This concludes the explanation of the configuration of the arithmetic device of the embodiment.
次に、第8図から第11図までを参照しなが
ら、実施例の演算装置の動作の詳細を説明する。 Next, details of the operation of the arithmetic device of the embodiment will be explained with reference to FIGS. 8 to 11.
初期状態では、命令処理装置からのリクエスト
信号線711、非数を検出し出力を選択する部分
840からのデータ送出信号線849、演算制御
回路からのデータ送出信号線891、及び命令処
理装置へのデータ送出信号線721、割込み信号
線729には「0」が印加されている。更に、第
1オペランドの非数判定回路841からの非数検
出信号線843−1、第2オペランドの非数判定
回路842からの非数検出信号線844−1、及
び非数を検出し出力を選択する部分840からの
非数検出信号線848には「0」が印加されてい
る。また、出力選択回路845からの出力選択信
号846には、通常の加算を行なう部分810の
出力を選択することを示すコード「0」が印加さ
れている。 In the initial state, the request signal line 711 from the instruction processing device, the data sending signal line 849 from the part 840 that detects a non-number and selects the output, the data sending signal line 891 from the arithmetic control circuit, and the data sending signal line 891 to the instruction processing device. “0” is applied to the data sending signal line 721 and the interrupt signal line 729. Furthermore, a non-number detection signal line 843-1 from the non-number judgment circuit 841 of the first operand, a non-number detection signal line 844-1 from the non-number judgment circuit 842 of the second operand, and a non-number detection signal line 844-1 are connected to detect and output a non-number. “0” is applied to the non-number detection signal line 848 from the selection portion 840. Furthermore, a code "0" indicating that the output of the portion 810 that performs normal addition is selected is applied to the output selection signal 846 from the output selection circuit 845.
さて、命令処理装置と演算装置とのインターフ
エースでも説明したように、まず第8図のリクエ
スト信号線711に「1」が印加され、演算実行
の要求が発せられる。この時刻を基準時刻とし、
第11図のようにt0とする。リクエスト信号線7
11上の信号は演算制御回路890に達する。 Now, as described in the interface between the instruction processing device and the arithmetic device, first, "1" is applied to the request signal line 711 in FIG. 8, and a request to execute the arithmetic operation is issued. This time is the reference time,
Let it be t 0 as shown in Figure 11. Request signal line 7
The signal on 11 reaches the arithmetic control circuit 890.
時刻t0から単位時間後の時刻t1に、命令処理装
置から、第8図のオーダ信号線713には演算の
種類を表わすコードが、第1オペランド信号線7
15と第2オペランド信号線716にはそれぞれ
第1オペランド、第2オペランドの数値データが
二重指数分割に基づく実数値表現法に従つて印加
される。オーダ信号線713はオーダレジスタ8
05に、第1オペランド信号線は第1オペランド
レジスタ801に、第2オペランド信号線は第2
オペランドレジスタ802に達する。 At time t 1 , which is a unit time after time t 0 , a code indicating the type of operation is transmitted from the instruction processing device to the order signal line 713 in FIG.
Numerical data of the first operand and the second operand are applied to the signal line 15 and the second operand signal line 716, respectively, in accordance with the real value expression method based on double exponential division. The order signal line 713 is the order register 8
05, the first operand signal line is connected to the first operand register 801, and the second operand signal line is connected to the second operand register 801.
Operand register 802 is reached.
リクエスト信号線711上の演算実行要求の信
号を受けた演算制御回路890は、時刻t2で、オ
ーダレジスタ805、第1オペランドレジスタ8
01、第2オペランドレジスタ802へのラツチ
要求信号を発する。ラツチ要求信号を受けたオー
ダレジスタ805、第1オペランドレジスタ80
1、第2オペランドレジスタ802は、第11図
に示したように時刻t2以後、オーダ信号線71
3、第1オペランド信号715、第2オペランド
信号716上の情報をそれぞれ記憶し、演算装置
内部のオーダ信号線806、第1オペランド信号
線803、第2オペランド信号線804にその情
報を印加する。オーダ信号線806は、非数を検
出し出力を選択する部分840内の出力選択回路
845、及び演算制御回路890に達する。第1
オペランド信号線803は、通常の加算を行なう
部分810内の、第1オペランドの指数部と仮数
部とを分離する回路811、及び非数を検出し出
力を選択する部分840内の、第1オペランドの
非数判定回路841、及びセレクタ870に達す
る。第2オペランド信号線804は、通常の加算
を行なう部分810内の、第2オペランドの指数
部と仮数部とを分離する回路812、及び非数を
検出し出力を選択する部分840内の、第2オペ
ランドの非数判定回路842、及びセレクタ87
0に達する。 The arithmetic control circuit 890 that receives the arithmetic execution request signal on the request signal line 711 registers the order register 805 and the first operand register 8 at time t2 .
01, issues a latch request signal to the second operand register 802; Order register 805 and first operand register 80 that received the latch request signal
1, the second operand register 802 is connected to the order signal line 71 after time t2 as shown in FIG.
3. Store information on the first operand signal 715 and second operand signal 716, respectively, and apply the information to the order signal line 806, first operand signal line 803, and second operand signal line 804 inside the arithmetic device. The order signal line 806 reaches an output selection circuit 845 in a portion 840 that detects a non-number and selects an output, and an arithmetic control circuit 890. 1st
The operand signal line 803 is connected to a circuit 811 that separates the exponent part and mantissa part of the first operand in a part 810 that performs normal addition, and a circuit 811 that separates the exponent part and mantissa part of the first operand in a part 810 that performs normal addition, and a circuit 811 that separates the exponent part and mantissa part of the first operand in a part 840 that detects a non-number and selects an output. The non-number determination circuit 841 and the selector 870 are reached. The second operand signal line 804 is connected to a circuit 812 in a section 810 that performs normal addition that separates the exponent part and mantissa part of the second operand, and a circuit 812 in a section 840 that detects a non-number and selects an output. 2-operand non-number determination circuit 842 and selector 87
reaches 0.
これより、オーダ信号線806上の演算の種
類、第1オペランド信号線803及び第2オペラ
ンド信号線804上の第1オペランド、第2オペ
ランドにより、通常の加算を行なう部分810、
及び非数を検出し出力を選択する部分840にお
いて、並行してそれぞれの処理が開始される。 From this, depending on the type of operation on the order signal line 806, the first operand and the second operand on the first operand signal line 803 and the second operand signal line 804,
and a portion 840 for detecting a non-number and selecting an output, each process is started in parallel.
まず、通常の加算を行なう部分810の動作を
説明する。 First, the operation of the section 810 that performs normal addition will be explained.
演算制御回路890は、通常の加算を行なう部
分810に対し、時刻t2で指数部と仮数部との分
離を、時刻t3で指数合わせを行なわせるための制
御信号を発する。時刻t4で、演算制御回路890
は、非数を検出し出力を選択する部分840から
の非数検出信号線848を調べる。非数検出信号
線848上の信号が「0」である場合には、通常
の加算を行なう部分810に引続き処理を行なわ
せるために、時刻t4で仮数部の加算を、時刻t5で
仮数部の正規化を、時刻t6で指数部と仮数部との
結合を行なわせるための制御信号を発する。非数
検出信号線848が「0」である場合には、通常の
加算を行なう部分810での処理を中止させ、演算
制御回路890は、以後何の制御信号も発しない。 The arithmetic control circuit 890 issues a control signal to the section 810 that performs normal addition to separate the exponent and mantissa parts at time t 2 and to cause the exponents to match at time t 3 . At time t4 , the arithmetic control circuit 890
examines the non-number detect signal line 848 from the portion 840 that detects the non-number and selects the output. When the signal on the non-number detection signal line 848 is "0", in order to cause the part 810 that performs normal addition to continue processing, the mantissa is added at time t4 , and the mantissa is added at time t5 . A control signal is issued to normalize the exponent part and combine the mantissa part at time t6 . When the non-number detection signal line 848 is "0", the processing in the section 810 that performs normal addition is stopped, and the arithmetic control circuit 890 does not issue any control signals thereafter.
演算制御回路890はまた、データ送出信号線
891にも信号を印加する。信号線891には通
常「1」が印加されている。前述の通り時刻t4
で、演算制御回路890は、非数を検出し出力を選
択する部分840からの非数検出信号線848を
調べる。非数検出信号線848上の信号が「0」
である場合には、演算制御回路890は時刻t7
に、データ送出信号線891に「1」を印加す
る。信号線891はOR回路895に達し、第11
図に示したように時刻t7に、命令処理装置へのデ
ータ送出信号線721に「1」を印加させる。 Arithmetic control circuit 890 also applies a signal to data sending signal line 891. Normally, "1" is applied to the signal line 891. As mentioned above, time t 4
Then, the arithmetic control circuit 890 checks the non-number detection signal line 848 from the part 840 that detects a non-number and selects an output. The signal on the non-number detection signal line 848 is “0”
, the arithmetic control circuit 890 determines the time t
Then, “1” is applied to the data sending signal line 891. The signal line 891 reaches the OR circuit 895, and the 11th
As shown in the figure, at time t7 , "1" is applied to the data sending signal line 721 to the instruction processing device.
通常の加算を行なう部分810は、演算制御回
路890より発せられた制御信号に従つて、まず
第1オペランドの指数部と仮数部とを分離する回
路811及び第2オペランドの指数部と仮数部と
を分離する回路812で、それぞれ第1オペラン
ド信号線803、第2オペランド信号線804上
の数値データを、その指数部と仮数部とに分離
し、第11図に示したように時刻t3に、信号線8
13に第1オペランドの指数部を、信号線814
に第1オペランドの仮数部を、信号線815に第
2オペランドの指数部を、信号線816に第2オ
ペランドの仮数部を印加する。信号線813は第
1オペランドの指数部を増加させる回路817
に、信号線814は第1オペランドの仮数部のシ
フト回路818に、信号線815は第2オペラン
ドの指数部を増加させる回路819に、信号線8
16は第2オペランドの仮数部のシフト回路82
0に達する。 A part 810 that performs normal addition first includes a circuit 811 that separates the exponent part and mantissa part of the first operand, and a circuit 811 that separates the exponent part and mantissa part of the second operand according to a control signal issued from the arithmetic control circuit 890. The circuit 812 separates the numerical data on the first operand signal line 803 and the second operand signal line 804 into an exponent part and a mantissa part, and as shown in FIG. , signal line 8
13 is the exponent part of the first operand, and the signal line 814 is
The mantissa part of the first operand is applied to the signal line 815, the exponent part of the second operand is applied to the signal line 816, and the mantissa part of the second operand is applied to the signal line 816. The signal line 813 is a circuit 817 that increases the exponent part of the first operand.
The signal line 814 is connected to a shift circuit 818 for the mantissa part of the first operand, the signal line 815 is connected to a circuit 819 for increasing the exponent part of the second operand, and the signal line 815 is connected to a circuit 819 for increasing the exponent part of the second operand.
16 is a shift circuit 82 for the mantissa part of the second operand.
reaches 0.
次に、通常の加算を行なう部分810は指数合
せを行なう。信号線813上の第1オペランドの
指数部と、信号線815上の第2オペランドの指
数部とを比較し、その値が大きい方に、もう一方
の値を合わせる。そのために、第1オペランドの
指数部を増加させる回路817が、第2オペラン
ドの指数部を増加させる回路819で、値が少な
い方の指数部を、少ない分だけ増加させる。同時
に、値を増加された方の指数部と対になる仮数部
を、指数部が増加された分だけ2で割る。すなわ
ち、第1オペランドの仮数部のシフト回路818
か、第2オペランドの仮数部のシフト回路820
で、仮数部を右に算術シフトさせる。以上の指数
合せにより、第11図に示したように時刻t4で、
信号線821に一致された指数部が、信号線82
2に第1オペランドの仮数部が、信号線824に
第2オペランドの仮数部が印加される。信号線8
21は仮数部の正規化のために指数部を増加また
は減少させる回路829に、信号線822と信号
線824は仮数部の値を加算する回路826に達
する。 Next, the section 810 that performs normal addition performs exponent matching. The exponent part of the first operand on the signal line 813 and the exponent part of the second operand on the signal line 815 are compared, and the larger value is adjusted to the other value. To this end, the circuit 817 that increases the exponent part of the first operand and the circuit 819 that increases the exponent part of the second operand increase the exponent part with the smaller value by the smaller amount. At the same time, the mantissa part paired with the exponent part whose value has been increased is divided by 2 by the amount by which the exponent part has been increased. That is, the shift circuit 818 for the mantissa part of the first operand
or a shift circuit 820 for the mantissa part of the second operand.
, arithmetic shifts the mantissa to the right. By the above index matching, at time t 4 , as shown in Figure 11,
The exponent part matched with the signal line 821 is connected to the signal line 82
The mantissa part of the first operand is applied to signal line 824, and the mantissa part of the second operand is applied to signal line 824. signal line 8
21 reaches a circuit 829 that increases or decreases the exponent part for normalizing the mantissa part, and signal lines 822 and 824 reach a circuit 826 that adds the values of the mantissa part.
次に仮数部の加算を行なう。加算回路826
は、信号線822上の第1オペランドの仮数部
と、信号線824上の第2オペランドの仮数部と
を固定小数点数として足し合せ、第11図に示し
たように時刻t5に、その結果を信号線828に印
加する。信号線828は、仮数部の正規化のため
のシフト回路830に達する。 Next, add the mantissa parts. Addition circuit 826
adds the mantissa of the first operand on signal line 822 and the mantissa of the second operand on signal line 824 as fixed-point numbers, and as shown in FIG . is applied to signal line 828. The signal line 828 reaches a shift circuit 830 for normalization of the mantissa.
次に、仮数部の正規化を行なう。信号線828
上の仮数部の値が、1以上2未満、または−2以
上−1未満になるように、シフト回路830で仮
数部を右または左に算術シフトする。同時に、指
数部を増加または減少させる回路829は、仮数
部が右または左にシフトされるのに合わせて、指
数部を増加または減少させる。以上の仮数部の正
規化により、第11図に示したように時刻t6に、
信号線831に指数部が、信号線832に正規化
された仮数部が印加される。信号線831と信号
線832は、指数部と仮数部とを結合する回路8
33に達する。 Next, the mantissa is normalized. signal line 828
The shift circuit 830 arithmetic shifts the mantissa to the right or left so that the value of the upper mantissa becomes 1 or more and less than 2, or -2 or more and less than -1. At the same time, the exponent increment or decrement circuit 829 increments or decrements the exponent as the mantissa is shifted to the right or left. With the above normalization of the mantissa, at time t 6 , as shown in Figure 11,
An exponent part is applied to a signal line 831, and a normalized mantissa part is applied to a signal line 832. A signal line 831 and a signal line 832 are connected to a circuit 8 that connects an exponent part and a mantissa part.
Reach 33.
次に指数部と仮数部との結合を行なう。指数部
と仮数部との結合を行なう回路833は、信号線
831上の指数部によつて、その指数部の値を二
重指数分割に基づく実数値表現法により表現する
ビツトパタンを生成し、信号線832上の仮数部
を結合して、第11図に示したように時刻t7に、
全体として固定長の演算結果を、通常演算結果信
号線834に印加する。信号線834はセレクタ
870に達する。 Next, the exponent part and the mantissa part are combined. A circuit 833 that combines the exponent part and the mantissa part generates a bit pattern that expresses the value of the exponent part using a real number expression method based on double exponential division, using the exponent part on the signal line 831, and outputs a signal. By combining the mantissa parts on line 832, at time t 7 as shown in FIG.
The calculation result of a fixed length as a whole is applied to the normal calculation result signal line 834. Signal line 834 reaches selector 870.
以上のように、第11図の時刻t2で開始された
演算は、時刻t7で終了し、通常演算結果信号線8
34上にその演算結果が印加される。 As described above, the operation started at time t2 in FIG. 11 ends at time t7 , and the normal operation result signal line 8
The result of the calculation is applied on 34.
以上で、通常の加算を行なう部分810の動作
の説明を終わる。 This completes the explanation of the operation of the section 810 that performs normal addition.
次に、非数を含めた演算を実行する動作を説明
する。 Next, the operation of performing operations involving non-numbers will be explained.
演算制御回路890は、時刻t2に、第1オペラ
ンドの非数判定回路841と、第2オペランドの
非数判定回路842とに、オペランドの種類の判
定を行なわせるための制御信号を発する。 At time t2 , the arithmetic control circuit 890 issues a control signal for causing the first operand non-number determining circuit 841 and the second operand non-number determining circuit 842 to determine the type of operand.
オペランドの種類を判定するには、まず定義さ
れた6種類の非数、+0,0,−0,+∞,∞,−∞の
それぞれのビツトパタンと、オペランドのビツト
パタンとを比較する。オペランドのビツトパタン
が、ある非数のビツトパタンに一致した場合に
は、そのオペランドが非数であることがわかる。
また、オペランドが非数でない場合には、そのビツ
トパタンの左端のビツトを調べ、これが「0」な
らば正数、「1」ならば負数であることがわかる。
これらの判定は並行して行なうことができる。 To determine the type of operand, first, the bit pattern of each of the six defined non-numbers, +0, 0, -0, +∞, ∞, and -∞, is compared with the bit pattern of the operand. If the bit pattern of an operand matches the bit pattern of a non-number, it is known that the operand is a non-number.
Furthermore, if the operand is not a non-number, the leftmost bit of the bit pattern is checked, and if it is ``0'' it is a positive number, and if it is ``1'' it is a negative number.
These determinations can be made in parallel.
第1オペランドの非数判定回路841は、第1
オペランド信号線803上の数値の種類、すなわ
ち非数か否か、正か負か、及び非数の場合にはそ
の種類を調べ、それぞれに対応して3つの信号を
出力する。時刻t2に、演算制御回路890より発
せられた信号を受け、第1オペランドの非数判定
回路841は、単位時間後の時刻t3に3つの信号
を出力する。すなわち、第1オペランド信号線8
03上のデータが非数である場合には「1」を、
そうでない場合には「0」を、信号線843−1
に印加する。また、第1オペランド信号線803
上のデータが負数である場合には「1」を、そう
でない場合には「0」を、信号線843−2に印
加する。更に、第1オペランド信号線803上の
データが非数である場合には、その種類(+0,
0,−0,+∞,∞,−∞)を表わすコードを信号
線843−3に印加する。信号線843−1は
OR回路847に達する。信号線843−1はま
た、信号線843−2及び信号線843−3とと
もに出力選択回路845に達する。 The non-number determination circuit 841 for the first operand
The type of numerical value on the operand signal line 803, that is, whether it is a non-number or not, positive or negative, and if it is a non-number, the type is checked, and three signals are outputted corresponding to each. At time t 2 , the non-number determination circuit 841 of the first operand receives a signal issued from the arithmetic control circuit 890 and outputs three signals at time t 3 after a unit time. That is, the first operand signal line 8
If the data on 03 is a non-number, enter "1",
Otherwise, set "0" to signal line 843-1.
to be applied. In addition, the first operand signal line 803
If the above data is a negative number, "1" is applied to the signal line 843-2, otherwise "0" is applied to the signal line 843-2. Furthermore, if the data on the first operand signal line 803 is a non-number, its type (+0,
0, -0, +∞, ∞, -∞) is applied to the signal line 843-3. The signal line 843-1 is
It reaches OR circuit 847. Signal line 843-1 also reaches output selection circuit 845 along with signal line 843-2 and signal line 843-3.
第2オペランドの非数判定回路842は、第1
オペランドの非数判定回路と同様、第2オペラン
ド信号線804上の数値の種類を調べる。第2オ
ペランドの非数判定回路842は、時刻t2に演算
制御回路890より発せられた信号を受け、単位
時間後の時刻t3に3つの信号を出力する。すなわ
ち、第2オペランド信号線804上のデータが非
数である場合には「1」を、そうでない場合には
「0」を、信号線844−1に印加し、また、デ
ータが負数である場合には「1」を、そうでない
場合には「0」を、信号線844−2に印加し、
更に、データが非数である場合には、その種類
(+0,0,−0,+∞,∞,−∞)を表わすコード
を信号線844−3に印加する。信号線844−
1はOR回路847に達する。信号線844−1
はまた、信号線844−2及び信号線844−3
とともに出力選択回路845に達する。 The non-number determination circuit 842 for the second operand
Similar to the operand non-number determination circuit, the type of numerical value on the second operand signal line 804 is checked. The non-number determination circuit 842 of the second operand receives the signal issued from the arithmetic control circuit 890 at time t 2 and outputs three signals at time t 3 after a unit time. That is, if the data on the second operand signal line 804 is a non-number, "1" is applied to the signal line 844-1, otherwise "0" is applied to the signal line 844-1, and if the data is a negative number, "1" is applied to the signal line 844-1. If so, apply "1" to the signal line 844-2, otherwise apply "0" to the signal line 844-2,
Furthermore, if the data is a non-number, a code representing its type (+0, 0, -0, +∞, ∞, -∞) is applied to the signal line 844-3. Signal line 844-
1 reaches the OR circuit 847. Signal line 844-1
Also, signal line 844-2 and signal line 844-3
At the same time, the output selection circuit 845 is reached.
OR回路847は、信号線843−1及び信号
線844−1上の信号がともに「0」、すなわち
第1オペランド及び第2オペランドがともに非数
でない場合には「0」を、そうでない場合、すな
わち第1オペランドが第2オペランドの少なくと
も一方が非数である場合には「1」を、非数検出
信号線848に印加する。非数検出信号線848
は演算制御回路890に達する。 The OR circuit 847 outputs "0" when both the signals on the signal line 843-1 and the signal line 844-1 are "0", that is, the first operand and the second operand are not non-numbers; otherwise, That is, when at least one of the first operand and the second operand is a non-number, "1" is applied to the non-number detection signal line 848. Non-number detection signal line 848
reaches the arithmetic control circuit 890.
この時、すなわち時刻t3において、演算制御回路
は、通常の加算を行なう部分810に対し指数合
せを行なわせるための制御信号を発しているが、
非数検出信号線848上の「1」の信号を受け
て、時刻t4以後、演算制御回路890は何の制御信
号も発しなくなる。従つてこの場合、通常の加算
を行なう部分810は演算の実行を中止する。 At this time, that is, at time t3 , the arithmetic control circuit issues a control signal to the part 810 that performs normal addition to perform index matching.
In response to the "1" signal on the non-number detection signal line 848, the arithmetic control circuit 890 no longer issues any control signal after time t4 . Therefore, in this case, the section 810 that performs normal addition stops performing operations.
出力選択回路845は、第1オペランドの非数
判定回路841からの信号線843−1から84
3−3まで、及び第2オペランドの非数判定回路
842からの信号線844−1から844−3ま
で上の信号、すなわち、第1オペランドと第2オ
ペランドの種類に従つて、出力選択信号線846
に出力を選択するためのコードを印加する。信号
線846はセレクタ870に達し、セレクタ87
0が、通常演算結果信号線834、第1オペラン
ド信号線803、第2オペランド信号線804、
及び非数データ信号線861のいずれを選択する
かを指定する。信号線846には、通常、コード
「0」が印加されており、これは通常の加算を行
なう部分810からの通常演算結果信号線834
を選択することを指定する。 The output selection circuit 845 connects the signal lines 843-1 to 84 from the non-number determination circuit 841 of the first operand.
3-3, and the signals on the signal lines 844-1 to 844-3 from the non-number determination circuit 842 of the second operand, that is, the output selection signal line according to the types of the first operand and the second operand. 846
Apply the code to select the output to. Signal line 846 reaches selector 870 and selector 87
0 is the normal operation result signal line 834, the first operand signal line 803, the second operand signal line 804,
and non-number data signal line 861 to be selected. A code "0" is normally applied to the signal line 846, which indicates the normal operation result signal line 834 from the section 810 that performs normal addition.
Specify to select.
出力選択回路845は、第1オペランドが非数
か否かを示す信号線843−1、正数か負数かを
示す信号線843−2、非数ならその種類は何で
あるかを示す信号線843−3、及び第2オペラ
ンドが非数か否かを示す信号線844−1、正数
か負数かを示す信号線844−2、非数ならその
種類は何であるかを示す信号線844−3上のそ
れぞれの信号、すなわち第1オペランドと第2オ
ペランドの種類に従つて、適当な出力を選択する
ためのコードを生成し、第11図に示すように時
刻t4に、出力選択信号線846に送出する。本実
施例における加算についての出力選択の例を第9
図に示す。 The output selection circuit 845 includes a signal line 843-1 indicating whether the first operand is a non-number, a signal line 843-2 indicating whether the first operand is a positive number or a negative number, and a signal line 843 indicating the type of the first operand if it is a non-number. -3, and a signal line 844-1 indicating whether the second operand is a non-number, a signal line 844-2 indicating whether it is a positive number or a negative number, and a signal line 844-3 indicating the type of the second operand if it is a non-number. A code for selecting an appropriate output is generated according to the type of each of the above signals, that is, the first operand and the second operand, and the output selection signal line 846 is generated at time t4 as shown in FIG. Send to. An example of output selection for addition in this embodiment is shown in the ninth section.
As shown in the figure.
第9図では、第1オペランドの種類91、及び
第2オペランドの種類92に従つて、何を出力す
るかを示している。図中、「+X」、「−X」はそ
れぞれ正または負の非数でないオペランドを示
し、「+0」、「0」、「−0」、「+∞」、「∞」、
「−
∞」は非数を示す。また、「R」は通常の加算を
行なう部分810からの通常演算結果信号線83
4を選択することを示し、「OP1」、「OP2」は、
それぞれ第1オペランド信号線803または第2
オペランド信号線804を選択することを示す。
更に「I」は、そのオペランドの組合せによる演
算が、数学的に意味のないことを示す。この場
合、出力選択は行なわない。 FIG. 9 shows what is output according to the type 91 of the first operand and the type 92 of the second operand. In the figure, "+X" and "-X" respectively indicate positive or negative non-number operands, such as "+0", "0", "-0", "+∞", "∞",
“-
∞” indicates a non-number. Moreover, "R" is a normal operation result signal line 83 from the part 810 that performs normal addition.
4 is selected, and "OP1" and "OP2" are
the first operand signal line 803 or the second operand signal line, respectively.
Indicates that the operand signal line 804 is selected.
Further, "I" indicates that the operation based on the combination of operands has no mathematical meaning. In this case, no output selection is performed.
出力選択は第9図のかわりに、第10図に示す
ように行なうこともできる。第10図によれば、
後述する非数発生回路860が不要になる。これ
は、加算の場合、結果として非数を出力しなけれ
ばならない場合でも、その非数は第1オペランド
か第2オペランドの少なくとも一方に一致してい
る性質を利用したものである。図中、「OP1/
OP2」は、第1オペランド信号線803か第2オ
ペランド信号線804のいずれかを選択すること
を示す。 The output selection can also be made as shown in FIG. 10 instead of as shown in FIG. According to Figure 10,
A non-number generating circuit 860, which will be described later, becomes unnecessary. This takes advantage of the property that in the case of addition, even if a non-number must be output as a result, the non-number matches at least one of the first operand or the second operand. In the diagram, “OP1/
OP2'' indicates that either the first operand signal line 803 or the second operand signal line 804 is selected.
出力選択回路845はまた、データ送出信号線
849及び割込み信号線729にも信号を印加す
る。これらには通常「0」が印加されている。第
1オペランド及び第2オペランドの少なくとも一
方が非数であり、演算結果に数学的有意性のある
場合、すなわち第9図あるいは第10図において
「OP1」、「OP2」、「+0」、「0」、「−0」、「+
∞」、「∞」、「−∞」のいずれかを出力として選択
することが示されている場合には、時刻t4に、デ
ータ送出信号線849に「1」を印加する。信号
線849はOR回路895に達し、第11図に示
したように時刻t4に、命令処理装置へのデータ送
出信号線721に「1」を印加させる。また、第
1オペランドと第2オペランドのいずれも非数で
あり、その組合せによる演算結果に数学的有意性
のない場合、すなわち第9図あるいは第10図に
おいて「I」と示されている場合には、時刻t4
に、命令処理装置への割込み信号線729に
「1」を印加する。 Output selection circuit 845 also applies signals to data sending signal line 849 and interrupt signal line 729. Normally, "0" is applied to these. If at least one of the first operand and the second operand is a non-number and the operation result has mathematical significance, that is, in FIG. 9 or 10, "OP1", "OP2", "+0", "0" ”, “-0”, “+
∞", "∞", or "-∞" as the output, "1" is applied to the data sending signal line 849 at time t4 . The signal line 849 reaches the OR circuit 895, and as shown in FIG. 11, at time t4 , "1" is applied to the data sending signal line 721 to the instruction processing device. In addition, when both the first operand and the second operand are non-numbers and the result of the operation based on their combination has no mathematical significance, that is, when it is indicated as "I" in Figure 9 or Figure 10, is time t 4
Then, "1" is applied to the interrupt signal line 729 to the instruction processing device.
非数発生回路860は、内部に6種類の非数、
すなわち+0,0,−0,+∞,∞,−∞のそれぞ
れのビツトパタンを記憶しており、常にこれら6
種類の非数のビツトパタンを、非数データ信号線
861に印加している。信号線861はセレクタ
870に達する。 The non-number generating circuit 860 internally generates six types of non-numbers,
In other words, each bit pattern of +0, 0, -0, +∞, ∞, -∞ is memorized, and these 6 bit patterns are always stored.
A different type of non-number bit pattern is applied to the non-number data signal line 861. Signal line 861 reaches selector 870.
セレクタ870は、出力選択信号線846上の出
力選択信号によつて、通常の加算を行なう部分8
10からの通常演算結果信号線834、第1オペラ
ンド信号線803、第2オペランド信号線80
4、及び非数発生回路860からの非数データ信
号線861から1つを選択し、そのデータを命令
処理装置への出力データ信号線725に印加す
る。 The selector 870 selects the portion 8 that performs normal addition according to the output selection signal on the output selection signal line 846.
10, the normal operation result signal line 834, the first operand signal line 803, and the second operand signal line 80
4, and the non-number data signal line 861 from the non-number generation circuit 860, and applies the selected data to the output data signal line 725 to the instruction processing device.
第1オペランド及び第2オペランドがともに非
数でない場合には、出力選択信号線846には、
通常演算結果信号線834を選択することを意味
するコード「0」が印加され続ける。この場合、
第11図に示したように時刻t7に、通常演算結果
信号線834に加算の結果が印加される。セレク
タ870は、第11図に示したように時刻t8に、
出力データ信号線725に、通常演算結果信号線
834上のデータを印加する。 If both the first operand and the second operand are not non-numbers, the output selection signal line 846
A code "0" indicating that the normal calculation result signal line 834 is selected continues to be applied. in this case,
As shown in FIG. 11, at time t7 , the result of the addition is applied to the normal operation result signal line 834. As shown in FIG. 11, selector 870 selects at time t8 ,
The data on the normal operation result signal line 834 is applied to the output data signal line 725.
第1オペランドか第2オペランドの少なくとも
一方が非数でしかも演算結果に数学的有意性のあ
る場合には、第11図に示したように時刻t4に、
出力選択信号線846に、適当なデータを選択す
ることを意味するコードが印加される。セレクタ
870は出力選択信号線846上のコードに従つ
て、第1オペランド信号線803上のデータ、第
2オペランド信号線804上のデータ、又は非数
データ信号線861上の6種類の非数データのう
ちのいずれかを選択し、第11図に示したように
時刻t5に、出力データ信号線725にそのデータ
を印加する。 If at least one of the first operand or the second operand is a non-number and the result of the operation has mathematical significance, at time t4 , as shown in FIG.
A code is applied to the output selection signal line 846 which means to select the appropriate data. The selector 870 selects data on the first operand signal line 803, data on the second operand signal line 804, or six types of non-numeric data on the non-numeric data signal line 861 according to the code on the output selection signal line 846. One of them is selected and the selected data is applied to the output data signal line 725 at time t5 as shown in FIG.
以上で、本実施例の演算装置の動作の説明を終
わる。 This concludes the explanation of the operation of the arithmetic device of this embodiment.
次に、本実施例特有の効果について説明する。 Next, effects specific to this embodiment will be explained.
本実施例では、2つのオペランドのうち、少な
くとも一方が非数である場合には、第11図に示
したように時刻t5で演算結果が得られる。従来
は、2つのオペランドのうち少なくとも一方が非
数である場合には、ソフトウエアによる例外的処
理を必要としたため、処理に多くの時間がかかつ
た。更に、本実施例では、2つのオペランドのい
ずれも非数でない場合、演算結果が第11図に示
したように時刻t8に得られるのに比べても、オペ
ランドに非数が含まれる場合は演算結果が早く得
られることがわかる。オペランドに+0,0,−
0が含まれることは多いので、本実施例の演算装
置の平均的な演算実行時間は、従来に比べて相当
に短縮される。 In this embodiment, if at least one of the two operands is a non-number, the calculation result is obtained at time t5 as shown in FIG. Conventionally, when at least one of two operands is a non-number, exceptional processing by software is required, which takes a lot of time. Furthermore, in this embodiment, when neither of the two operands is a non-number, the operation result is obtained at time t8 as shown in FIG. 11, but when the operands include a non-number, It can be seen that calculation results can be obtained quickly. +0, 0, - in operand
Since 0 is often included, the average calculation execution time of the calculation device of this embodiment is considerably shortened compared to the conventional one.
本発明によれば、オペランドに非数が含まれる
演算において、従来は必ず演算の実行を中断して
ソフトウエアによる例外的処理を必要としていた
のに対し、数学的な有意性が失われない限り、演
算装置内で正しい演算結果が得られる。しかもこ
の場合は、オペランドに非数が含まれない場合に
比べて、複雑なデータ処理が不要になるので、早
く演算結果が得られる。
According to the present invention, in an operation in which a non-number is included in the operand, whereas conventionally the execution of the operation always needs to be interrupted and exceptional handling by software is required, as long as the mathematical significance is not lost. , correct calculation results can be obtained within the calculation device. Furthermore, in this case, compared to the case where the operands do not include non-numbers, complicated data processing is not required, so the calculation result can be obtained more quickly.
オペランドに+0,0,−0等の非数が含まれ
ることは多く、本発明による演算装置での平均的
な演算処理時間が短縮される。 Operands often include non-numbers such as +0, 0, -0, etc., and the average processing time of the arithmetic device according to the present invention is shortened.
第1図は二重指数分割に基づく実数値表現法の
構成図、第2図は二重指数分割に基づく実数値表
現法による加算実行の手順を示す図、第3図は非
数を含む加算を定義する図、第4図は非数を含む
減算を定義する図、第5図は非数を含む乗算を定
義する図、第6図は非数を含む除算を定義する
図、第7図は命令処理装置と演算装置とのインタ
ーフエース説明図、第8図は本発明の実施例のブ
ロツク図、第9図は第8図の出力選択回路845
の動作の一例を示す図、第10図は第9図と同じ
く、第8図の出力選択回路845の動作のもう一
例を示す図、第11図は、第8図の実施例の演算
装置の主要部分の動作を示すタイミング図であ
る。
71……命令処理装置、711……リクエスト
信号線、713……オーダ信号線、715……第
1オペランド信号線、716……第2オペランド
信号線、721……データ送出信号線、725…
…出力データ信号線、729……割込み信号線、
801……第1オペランドレジスタ、802……
第2オペランドレジスタ、810……通常加算回
路、840……非数演算処理回路、841……第
1オペランド非数判定回路、842……第2オペ
ランド非数判定回路、845……出力選択回路、
846……出力選択信号線、848……非数検出
信号線、860……非数発生回路、861……非
数データ信号線、870……セレクタ、890…
…演算制御回路。
Figure 1 is a block diagram of the real number representation method based on double exponential division, Figure 2 is a diagram showing the procedure for performing addition using the real number representation method based on double exponential division, and Figure 3 is addition including non-numbers. Figure 4 is a diagram that defines subtraction that includes non-numbers, Figure 5 is a diagram that defines multiplication that includes non-numbers, Figure 6 is a diagram that defines division that includes non-numbers, and Figure 7 is a diagram that defines division that includes non-numbers. is an explanatory diagram of the interface between the instruction processing device and the arithmetic unit, FIG. 8 is a block diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an illustration of the output selection circuit 845 in FIG.
Like FIG. 9, FIG. 10 is a diagram showing another example of the operation of the output selection circuit 845 in FIG. 8. FIG. FIG. 3 is a timing diagram showing the operation of main parts. 71...Instruction processing device, 711...Request signal line, 713...Order signal line, 715...First operand signal line, 716...Second operand signal line, 721...Data sending signal line, 725...
...Output data signal line, 729...Interrupt signal line,
801...first operand register, 802...
Second operand register, 810... Normal addition circuit, 840... Non-number arithmetic processing circuit, 841... First operand non-number judgment circuit, 842... Second operand non-number judgment circuit, 845... Output selection circuit,
846...Output selection signal line, 848...Non number detection signal line, 860...Non number generation circuit, 861...Non number data signal line, 870...Selector, 890...
...Arithmetic control circuit.
Claims (1)
現された、ともに可変長の指数部と仮数部を有す
る、命令処理装置により指定された第1、第2の
データに、その命令処理装置により指定された演
算を施す装置において、 第1、第2のデータのそれぞれをともに固定長
の指数部と仮数部を有する第3、第4のデータに
変換し、変換後のデータに上記指定された演算を
施し、その演算の結果得られる第5のデータを対
応するともに可変長の指数部と仮数部を有する第
6のデータに変換して出力する演算回路であつ
て、それらの第1、第2のデータの少なくとも一
方が非数でないとき、所望の演算結果を出力する
ものと、 第1、第2のデータのそれぞれが、非数である
か否か、非数であるときには、その種類を、それ
ぞれのデータを上記第3、第4のデータに変換し
ないで、それぞれのデータのビツトパターンから
判定し、それらのデータがともに非数であると
き、それらの演算結果が非数かを、それらのデー
タの非数の種類と上記指定された演算から判定す
る回路であつて、上記演算回路による上記第1、
第2のデータの処理と並行して動作するものと、 (1)それらのデータの一方が非数でなく他方が非
数であると判定されたとき、それらのデータの
内、その非数の種類と上記演算の種類とにより定
まる非数を上記演算の結果として出力し、(2)それ
らのデータがともに非数であり、かつ、それらに
対する上記演算の結果が非数でないとき、そのこ
とを示す割込み信号を上記命令処理装置に送出
し、(3)第1、第2のデータがともに非数であり、
かつ、それらに対する上記演算の結果が非数であ
るとき、その非数を上記演算の結果として出力
し、上記判定回路による判定結果に応答する非数
処理回路とを有する演算装置。[Scope of Claims] 1. First and second data specified by the instruction processing device, both of which are expressed by a real value representation method based on double exponential division and have variable length exponent and mantissa parts, A device that performs operations specified by the instruction processing device converts each of the first and second data into third and fourth data having fixed-length exponent and mantissa parts, and converts the converted data into third and fourth data. An arithmetic circuit that performs the above-specified arithmetic operation on the data, converts the fifth data obtained as a result of the arithmetic operation into corresponding sixth data having a variable-length exponent part and a mantissa part, and outputs the sixth data, which When at least one of the first and second data is not a non-number, outputs the desired operation result; and whether each of the first and second data is a non-number or not. Sometimes, the type is determined from the bit pattern of each data without converting each data into the third and fourth data, and when both of those data are non-numbers, the operation results are non-numbers. The circuit determines whether the data is a number or not based on the non-number type of the data and the specified operation, the circuit determining whether the data is a number or not based on the non-number type of the data and the specified operation, wherein the first
(1) When it is determined that one of those data is not a non-number and the other is a non-number, the non-number of those data is A non-number determined by the type and the type of the above-mentioned operation is output as the result of the above operation, and (2) when both of those data are non-numbers and the result of the above-mentioned operation on them is not a non-number, (3) both the first and second data are non-numbers;
and a non-number processing circuit that outputs the non-number as the result of the operation when the result of the operation on them is a non-number, and responds to the determination result by the determination circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58153289A JPS6045844A (en) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | arithmetic device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58153289A JPS6045844A (en) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | arithmetic device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6045844A JPS6045844A (en) | 1985-03-12 |
| JPH0447848B2 true JPH0447848B2 (en) | 1992-08-05 |
Family
ID=15559220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58153289A Granted JPS6045844A (en) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | arithmetic device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6045844A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07120266B2 (en) * | 1987-09-29 | 1995-12-20 | 日本電気株式会社 | Exception handling device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5979350A (en) * | 1982-10-29 | 1984-05-08 | Toshiba Corp | Arithmetic device for floating point |
-
1983
- 1983-08-24 JP JP58153289A patent/JPS6045844A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6045844A (en) | 1985-03-12 |
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