JPH0756710A - ブロック正規化制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １ブロック毎に固定小数点データを正規化す
るブロック正規化制御方式に関し、チップサイズの縮小
並びに演算量の削減を図る。 【構成】 固定小数点データ処理部１からの固定小数点
データの指数情報を指数抽出部２により抽出し、比較部
３により今回の指数情報と前回までの最小シフト値とを
比較し、小さい方の値で最小シフト値レジスタ４を更新
し、更新の有無を示す更新情報を更新情報レジスタ５に
格納し、更新有りの時の比較結果による差分シフト値を
差分シフト値レジスタ６に格納し、前記固定小数点デー
タをシフトレジスタ７により前記最小シフト値レジスタ
４の最小シフト値に従ってシフトして正規化を行い、正
規化固定小数点データをバス９を介してメモリ８に転送
して格納する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１ブロック毎の固定小
数点データを正規化するブロック正規化制御方式に関す
る。音声信号や画像信号等の各種の信号をディジタル信
号に変換して処理する為のディジタル・シグナル・プロ
セッサ（ＤＳＰ）は、低消費電力化と共にチップサイズ
の縮小化等が要求されている。それに伴って、固定小数
点データを取扱う構成が採用されている。この固定小数
点データは、浮動小数点データに比較して高速処理が可
能であるが、データ精度が低下する問題があり、これを
回避する為の疑似的な浮動小数点表現を用いることも知
られているが、演算量が増大する欠点がある。従って、
固定小数点データを取扱う場合の演算量を増大すること
なく、所望の精度を維持することが要望されている。

【０００２】

【従来の技術】固定小数点データは、語長の制約によっ
てデータ精度が決まるものであり、例えば、１６ビット
固定小数点フォーマットの場合、そのＭＳＢの１ビット
を正負を表す符号ビットとすることにより、−１．０≦
０＜１．０の数値を表現できるが、その場合のＬＳＢは
２^-15 （＝３．０５×１０^-3）の数値を示し、これより
細かい数値の表現は不可能となる。即ち、１６ビット固
定小数点フォーマットで表される数値は、２^-15 のステ
ップで量子化されたことと等価となる。

【０００３】通常のディジタル・シグナル・プロセッサ
（ＤＳＰ）に於いては、乗算，加算，積和算等の処理に
於ける精度を保証する為に、例えば、１６ビット固定小
数点データに対しては３６ビット或いは４０ビットの倍
長精度のアキュムレータを設けている。しかし、このよ
うな倍長精度のアキュムレータを設けても、バス幅は例
えば１６ビット幅とするものであるから、このバス幅の
制約により、アキュムレータ以外のレジスタやメモリは
１６ビット構成となる。従って、倍長精度を維持するこ
とができないものとなる。

【０００４】そこで、固定小数点データを正規化するこ
とが提案されている。例えば、固定小数点データを仮数
と指数とに分離し、疑似的な浮動小数点表現とするもの
である。その場合は、各固定小数点データ毎に指数情報
抽出を行い、その指数情報に従って符号ビット側にシフ
トして最大精度で正規化するものであり、正規化固定小
数点データと共に指数情報を記憶しておき、データを処
理する場合には、正規化固定小数点データと共に指数情
報を読出して桁合わせを行うことになる。しかし、演算
量の増大とメモリ容量の増大とが生じる欠点がある。

【０００５】これに対して、処理量の増大を抑えたブロ
ック正規化方式が知られている。図６は従来例のブロッ
ク正規化制御方式の説明図であり、Ｎ個の固定小数点デ
ータＤ(0) 〜Ｄ(N-1) を１ブロックとするもので、斜線
を施した部分が仮数部に相当し、斜線を施していない部
分が指数部に相当し、Ｓは符号ビットを示す。

【０００６】先ず、１ブロック内の最大値を探索するも
ので、各データＤ(0) 〜Ｄ(N-1) について、仮数部を左
方向にシフトした場合のシフト数を求める。図示の場
合、データＤ(0) 〜Ｄ(N-1) のシフト数が８，６，１
２，３，９，・・・１３であるとし、最小シフト数が３
であるとすると、その最小シフト数３のデータＤ(3) が
ブロック内の最大値を示すことになる。そこで、各デー
タＤ(0) 〜Ｄ(N-1) を全て３ビット左方向にシフトする
と、上方に示す１ブロックの固定小数点データは、下方
に示すブロック正規化固定小数点データとなり、最大値
のデータＤ(3) の絶対精度を維持することができる。

【０００７】図７はブロック正規化制御方式に於ける最
小シフト数を求める場合の従来例のフローチャートを示
し、先ず、初期設定として、最小シフト値ＳＦＴmin を
無限大（＋∞）とし、且つｎ＝０とする(a1)。そして、
倍長精度の固定小数点データＤ(n) のセットアップを行
い(a2)、そのデータＤ(n) の指数抽出を行ってシフト値
ＳＦＴとする(a3)。

【０００８】このシフト値ＳＦＴに従ってデータＤ(n)
をシフトして仮の正規化を行い、バス幅等による語長の
正規化データＤ(n) ^normとする(a4)。次に、シフト値Ｓ
ＦＴと最小シフト値ＳＦＴmin とを比較し(a5)、今回の
シフト値ＳＦＴが最小シフト値ＳＦＴmin より小さい場
合は、今回のシフト値ＳＦＴを新たな最小シフト値ＳＦ
Ｔmin とし(a6)、又今回のシフト値ＳＦＴが最小シフト
値ＳＦＴmin と同じか又は大きい場合は、最小シフト値
ＳＦＴmin はそのままとして、正規化データＤ(n) ^norm
を格納し(a7)、且つその時のシフト値ＳＦＴを正規化デ
ータＤ(n) ^normのシフト値ＳＦＴ(n) として格納する(a
8)。

【０００９】次に、ｎ＝Ｎ−１か否かを判定する(a9)、
この場合のＮは、１ブロックのデータ数を示し、従っ
て、１ブロックのデータＤ(n) は、Ｄ(0) 〜Ｄ(N-1) と
なる。又ｎ＝Ｎ−１でない時は、ｎ＝ｎ＋１として(a1
0) 、ステップ(a2)に移行し、又ｎ＝Ｎ−１の時は、格
納された１ブロックのデータＤ(n) のシフト値ＳＦＴ
(n)の中の最小シフト値ＳＦＴmin がステップ(a6)に於
いて得られるから、この最小シフト値ＳＦＴmin を格納
する(a11) 。前述のような処理により求めた最小シフト
値ＳＦＴmin を用いて、図６の下方に示すようなブロッ
ク正規化を行うことになる。

【００１０】又図８は、最適シフト値（最小シフト値）
抽出処理と、ブロック正規化処理とからなる従来例のフ
ローチャートを示し、先ず、初期設定として、最小シフ
ト値ＳＦＴmin を無限大とし、且つｎ＝０とする(b1)。
そして、データＤ(n) のセットアップを行い(b2)、その
データＤ(n) の指数抽出を行ってシフト値ＳＦＴとする
(b3)。

【００１１】そのシフト値ＳＦＴが最小シフト値ＳＦＴ
min であるか否かを判定し(b4)、今回のシフト値ＳＦＴ
が最小シフト値ＳＦＴmin より小さい場合は、今回のシ
フト値ＳＦＴを新たな最小シフト値ＳＦＴmin とし(b
5)、又今回のシフト値ＳＦＴが最小シフト値ＳＦＴmin
より小さくない場合は、そのままとして、データＤ(n)
を一時格納する(b6)。この場合のデータＤ(n) は倍長精
度のデータである。

【００１２】そして、ｎ＝Ｎ−１か否かを判定し(b7)、
ｎ＝Ｎ−１でない時は、ｎ＝ｎ＋１(b8)としてステップ
(b2)に移行し、ｎ＝Ｎ−１の時はステップ(b9)に移行す
る。即ち、前述のステップ(b1)〜(b8)により１ブロック
のデータ数Ｎのデータについての最小シフト値ＳＦＴmi
n を得ることができる。

【００１３】次に、ステップ(b9)に於いてｎ＝０とし、
ステップ(b6)に於いて一時格納した倍長精度のデータＤ
(n) をロードし(b10) 、このデータＤ(n) を最小シフト
値ＳＦＴmin により正規化し(b11) 、それによって得ら
れた正規化データＤ(n) を格納する(b12) 。次に、ｎ＝
Ｎ−１か否かを判定し(b13) 、ｎ＝Ｎ−１でない時は、
ｎ＝ｎ＋１(b15) としてステップ(b10) に移行し、ｎ＝
Ｎ−１の時は、１ブロックのデータについて正規化が終
了したから、その時の最小シフト値ＳＦＴminを格納す
る(b14) 。

【００１４】前述の図８に示す従来例は、倍長精度のバ
ッファメモリを必要とすることになり、これに対して前
述の図７に示す従来例は、シフトしたデータを一時格納
するから、倍長精度のバッファメモリを設ける必要がな
いが、演算量が多くなる。又前述の図８に示す従来例に
類似した他のブロック正規化方式として、例えば、特開
平４−１９５３３４号公報にも示されている。このブロ
ック正規化方式は、演算ユニットから出力される倍長精
度の固定小数点データをそのままデータバッファに１ブ
ロック分一時蓄積し、且つ正規化シフト値（最小シフト
値）を検出し、次にデータバッファから順次読出した固
定小数点データを正規化シフト値に従ってシフトして正
規化し、その正規化固定小数点データをメモリに格納す
るものである。

【００１５】

【発明が解決しようとする問題点】固定小数点データの
それぞれについて正規化を行い、指数情報と共に格納す
る方式に比較して、ブロック正規化は、ブロック内では
シフト値を固定とする為、ブロック内のデータ間の相対
関係は変わらないから、ブロック内のデータ間の処理に
於いては、シフト処理を行う必要がなく、全体として処
理量を低減できるものである。

【００１６】しかし、前述の従来例に於いては、ブロッ
ク内の全データについて指数情報を抽出する為の処理
と、最小シフト値を求めて全データの正規化を行う為の
処理との２回にわたるブロック内データの処理を必要と
するから、ブロック内データ数に比例して演算量が増加
する問題がある。又演算量を低減する為には、倍長精度
のデータを一時格納する為のメモリを必要とするから、
チップサイズや消費電力の増大を招いてしまう欠点があ
る。本発明は、チップサイズの縮小を可能とし、且つ演
算量の削減によりチップの低消費電力化を図ることを目
的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明のブロック正規化
制御方式は、図１を参照して説明すると、１ブロック毎
に固定小数点データを正規化するブロック正規化制御方
式に於いて、論理演算部等の固定小数点データ処理部１
からの固定小数点データの指数情報を抽出する指数抽出
部２と、比較部３と、最小シフト値レジスタ４と、更新
情報レジスタ５と、差分シフト値レジスタ６と、シフト
レジスタ７とを備え、固定小数点データ処理部１からの
固定小数点データの指数情報を指数抽出部２により抽出
し、比較部３により今回の指数情報と前回までの最小シ
フト値レジスタ４の最小シフト値とを比較し、小さい方
の値で最小シフト値レジスタ４の最小シフト値を更新
し、且つ更新したか否かを示す更新情報を更新情報レジ
スタ５に格納すると共に、更新有りの時の比較結果によ
る正の差分値を差分シフト値レジスタ６に格納し、シフ
トレジスタ７により固定小数点データを最小シフト値レ
ジスタ４の最小シフト値に従ってシフトして正規化する
ものである。又８はメモリ、９はバスを示す。

【００１８】又更新情報レジスタ５に格納する１ビット
の更新情報を順次カウントし、カウント値が正規化固定
小数点データの語長分となった時に、その語長分の更新
情報をメモリ又はスタックレジスタへ転送することがで
きる。

【００１９】又正規化固定小数点データの桁合わせに於
いて、更新情報レジスタ５に格納された正規化固定小数
点データ対応の更新情報が更新有りを示す時に、最小シ
フト値レジスタ４の最小シフト値を基に、差分シフト値
レジスタ６に格納された差分値を用いて桁合わせシフト
値を求めて、正規化固定小数点データをシフトレジスタ
７によりシフトし、更新情報レジスタ５の更新情報が更
新無しを示す時に、前回のシフト値に従って正規化固定
小数点データをシフトレジスタ７によりシフトすること
がてきる。

【００２０】

【作用】１ブロックの固定小数点データの正規化に於い
て、最小シフト値レジスタ４に最大値を初期値としてセ
ットし、更新情報レジスタ５と差分シフト値レジスタ６
とをクリアする。固定小数点データ処理部１からの１ブ
ロックの最初のデータが出力されると、指数抽出部２に
より指数情報を抽出し、この指数情報と最小シフト値レ
ジスタ４に格納された最大値とを比較部３により比較
し、今回のデータの指数情報が小さいから、これを最小
シフト値レジスタ４にセットし、且つ更新情報レジスタ
５に更新有りをセットし、差分シフト値レジスタ６に、
今回のデータの指数情報に従ったシフト値をセットし、
今回のデータを最小シフト値レジスタ４にセットされた
シフト値に従ってシフトレジスタ７により今回のデータ
をシフトして正規化し、バス９を介してメモリ８に転送
する。

【００２１】次のデータについてもその指数情報を指数
抽出部２により抽出し、この指数情報と最小シフト値レ
ジスタ４にセットされた前回までの最小シフト値と比較
し、今回のデータの指数情報によるシフト値が小さい場
合は、このシフト値を最小シフト値として最小シフト値
レジスタ４を更新し、更新情報レジスタ５に更新有りを
セットし、差分シフト値レジスタ６に、更新有りの時の
前回のシフト値と今回のシフト値との差分をセットし、
最小シフト値レジスタ３にセットされた最小シフト値に
従ってシフトレジスタ７により今回のデータをシフトし
て正規化し、バス９を介してメモリ８に転送する。従っ
て、最小シフト値レジスタ３にはブロック内のデータの
正規化の為の最小シフト値がセットされることになり、
倍長精度のメモリを必要とすることなく、固定小数点デ
ータのブロック正規化が可能となる。即ち、或る時点に
於ける最適シフト値でシフトしたデータを格納するもの
で、最適シフト値の探索とデータのシフト及びその格納
とを同時的に行うことが可能となり、又最適シフト値の
更新を１ビット情報で表現し、その１ビット情報と同期
した差分シフト値を格納することにより、補助情報量の
圧縮を図ることができる。又その為に付加する構成は僅
かで済むものである。

【００２２】又更新情報レジスタ５に格納する１ビット
の更新情報を順次カウントして、そのカウント値が正規
化固定小数点データの語長分、例えば、１６ビット分と
なると、１６個の固定小数点データに対する更新情報と
なるから、この更新情報をメモリ８又はスタックレジス
タに格納する。この場合、正規化固定小数点データと転
送するバス９を介して更新情報をメモリ８に転送するこ
とができる。

【００２３】又ブロック内のデータの桁合わせに於い
て、更新情報が更新有りを示す時に、最小シフト値レジ
スタ４の最小シフト値と、差分シフト値レジスタ６の差
分値とを用いて、更新情報が更新有りを示す時は、最小
シフト値と、差分値との差を桁合わせシフト値とし、更
新無しを示す時は、前回の桁合わせシフト値を用いて、
シフトレジスタ７により正規化固定小数点データをシフ
トする。

【００２４】

【実施例】図２は本発明の実施例の要部説明図であり、
１１，１２はデータバス、１３，１４はレジスタ（Ａ
Ｒ），（ＢＲ）、１５は乗算器、１６はレジスタ（Ｐ
Ｒ）、１７はシフトレジスタ（ＳＦＢ）、１８は論理演
算部（ＡＬＵ）、１９はアキュムレータ（ＡＣＣ）、２
０はシフトレジスタ（ＳＦＡ）、２１は指数抽出部、２
２は比較部、２３は最小シフト値レジスタ、２４は更新
情報レジスタ、２５は差分シフト値レジスタ、２６はセ
レクタ、１７，２８はメモリである。

【００２５】レジスタ１３，１４，１６と、乗算器１５
と、論理演算部１８と、アキュムレータ１９とを含む構
成が、図１の固定小数点データ処理部１に相当し、例え
ば、バス１１，１２を１６ビット幅とすると、レジスタ
１３，１４は１６ビット構成とし、乗算器１５の出力を
セットするレジスタ１６は３２ビット構成とし、論理演
算部１８の出力をセットするアキュムレータ１９は４０
ビット構成とすることができる。又シフトレジスタ２０
は、アキュムレータ１９からの固定小数点データをセッ
トし、シフト処理により１６ビットに正規化するもので
ある。又シフトレジスタ１７は、１６ビットの正規化固
定小数点データをセットし、図示を省略した経路によっ
て制御し、ブロック内の桁合わせ等のシフト処理を行う
ものである。

【００２６】又指数抽出部２１は、既に知られた各種の
構成を用いることができるものであり、例えば、固定小
数点データの符号ビットの次の“０”の個数を論理回路
或いはソフト処理により求める構成とすることができ
る。比較部２２は、指数抽出部２１からの指数情報と、
最小シフト値レジスタ２３の内容とを比較して小さい方
の値を最小シフト値レジスタ２３にセットし、その場合
の更新の有無の情報を更新情報レジスタ２４にセット
し、又抽出した指数情報と、最小シフト値レジスタ２３
の内容との差に相当する差分値を差分シフト値レジスタ
２５にセットし、最小シフト値レジスタ２３の内容に従
ってシフトレジスタ２６を制御して、ブロック正規化を
行う。

【００２７】図３は本発明の実施例のブロック正規化処
理の説明図であり、（ａ）は１ブロックをＮ個の固定小
数点データＤ(1) 〜Ｄ(N-1) で構成されている場合を示
し、（ｂ）は正規化されたデータＭＤ(1) 〜ＭＤ(N-1)
、（ｃ）は桁合わせされたデータＲＤ(1) 〜ＲＤ(N-1)
を示す。又固定小数点データＤ(1) 〜Ｄ(N-1) は、正
規化データＭＤ(1) 〜ＭＤ(N-1) と同一の長さで図示し
ているが、倍長精度のデータである。又Ｓは符号ビット
であり、斜線を施した部分が仮数部である。

【００２８】固定小数点データＤ(1) 〜Ｄ(N-1) の指数
情報を８，６，１２，３，９，・・・１３とした場合、
指数情報３のデータＤ(3) がブロック内の最大値を示す
ものとなる。この指数情報は、指数抽出部２１に於いて
抽出され、シフト値ＳＦＴとして比較部２２に加えられ
る。

【００２９】図４は本発明の第１の実施例のフローチャ
ートであり、１ブロックのデータの正規化を行う場合の
初期設定として、最小シフト値ＳＦＴmin を無限大（＋
∞）とし、且つｎ＝０，ｍ＝０とする(1) 。このｎはブ
ロック内のデータＤ(n) の番号０〜Ｎ−１を示し、ｍは
ブロック内の差分シフト値ΔＳＦＴ(m) の番号を示し、
この差分シフト値ΔＳＦＴ(m) は、最小シフト値ＳＦＴ
min を更新した場合に求めるものである。

【００３０】そして、データＤ(n) のセットアップ（固
定小数点データ処理）を行い(2) 、そのデータＤ(n) の
指数情報を指数抽出部２１により抽出し、その指数情報
をシフト値ＳＦＴとする(3) 。次に、抽出したシフト値
ＳＦＴと、最小シフト値レジスタ２３にセットされてい
る最小シフト値ＳＦＴmin とを比較部２２に於いて比較
し、今回のシフト値ＳＦＴが前回までの最小シフト値Ｓ
ＦＴmin より小さいか否かを判定する(4) 。

【００３１】ブロックの最初のｎ＝０のデータＤ(0) の
場合は、最小シフト値レジスタ２３に無限大が初期設定
されているから、今回のデータＤ(0) のシフト値ＳＦＴ
（＝８）の方が小さい値となる（ＳＦＴ＜ＳＦＴmin ；
８＜＋∞）。そこで、最小シフト値ＳＦＴmin を、ＳＦ
Ｔmin ＝ＳＦＴとして最小シフト値レジスタ２３を更新
する(5) 。そして、１→ＳＲｅｇとして示すように、更
新情報の“１”を更新情報レジスタ２４にセットする
(6) 。又ｍが０か否かを判定し(7) 、ｍ＝０の場合は、
データＤ(0) のシフト値ＳＦＴ＝８を差分シフト値ΔＳ
ＦＴ(0) として格納する(14)。又ｍ≠０の場合は、今回
の最小シフト値ＳＦＴmin と前回までの最小シフト値Ｓ
ＦＴmin ^old との差を差分シフト値ΔＳＦＴ(m) とし
て、差分シフト値レジスタ２５に格納する(8) 。

【００３２】次に、ｍ＝ｍ＋１として(9) 、差分シフト
値ΔＳＦＴ(m) の番号ｍを歩進し、ステップ(10)に移行
する。又ステップ(4) に於いて、今回のシフト値ＳＦＴ
が前回までの最小シフト値ＳＦＴmin より大きい場合
は、最小シフト値ＳＦＴmin を更新しないので、０→Ｓ
Ｒｅｇとして示すように、更新情報の“０”を更新情報
レジスタ２４にセットして(13)、ステップ(10)に移行す
る。

【００３３】このステップ(10)に於いては、正規化の為
にデータＤ(n) を最小シフト値ＳＦＴmin に従ってシフ
トする。そして、正規化されたデータＤ(n) をメモリ等
に格納する。そして、ｎ＝Ｎ−１か否かを判定し(12)、
１ブロックのＮ個のデータについての正規化処理が終了
していない場合、即ち、ｎ≠Ｎ−１の場合は、ｎ＝ｎ＋
１としてステップ(2) に移行し、ｎ＝Ｎ−１の場合は１
ブロックについての正規化処理が終了する。

【００３４】従って、図３の（ａ）の固定小数点データ
Ｄ(0) 〜Ｄ(N-1) のｎ＝０のデータＤ(0) については、
指数情報８、更新情報“１”、最小シフト値ＳＦＴmin
＝８、差分シフト値ΔＳＦＴ＝８となる。次のｎ＝１の
データＤ(1) は、指数情報が６であるから、最小シフト
値ＳＦＴmin は６に更新され、更新情報は“１”とな
り、差分シフト値ΔＳＦＴは、前回までの最小シフト値
と今回の最小シフト値との差の（８−６）＝２となる。
次のｎ＝２のデータＤ (2)は、指数情報が１２であるか
ら、最小シフト値ＳＦＴmin は更新されないことにな
り、従って、更新情報は“０”となり、差分シフト値Δ
ＳＦＴは０となる。

【００３５】次のｎ＝３のデータＤ(3) の指数情報は３
であり、前回までの最小シフト値ＳＦＴmin ＝６より小
さいので、最小シフト値ＳＦＴmin は更新される。従っ
て、更新情報は“１”となり、差分シフト値ΔＳＦＴ
は、（６−３）＝３となる。次のｎ＝４のデータＤ(4)
の指数情報は９であるから、前回までの最小シフト値Ｓ
ＦＴmin ＝３より大きいので、最小シフト値ＳＦＴmin
は更新されない。従って、更新情報は“０”となり、差
分シフト値ΔＳＦＴは０となる。同様に、データＤ(N-
1) までの指数情報が最小シフト値ＳＦＴmin より大き
い場合は、最小シフト値ＳＦＴmin は更新されないの
で、最小シフト値レジスタ２３には最小シフト値ＳＦＴ
min ＝３がセットされていることになる。

【００３６】シフトレジスタ２０は、最小シフト値レジ
スタ２３の最小シフト値ＳＦＴminに従ってシフト制御
され、固定小数点データの正規化が行われ、図３の
（ａ）の固定小数点データＤ(0) 〜Ｄ(N-1) は、（ｂ）
に示す正規化固定小数点データＭＤ(0) 〜ＭＤ(N-1) と
なり、最大値のデータＤ(3) の精度によってそれ以降の
データＤ(4) 〜Ｄ(N-1) の正規化が行われる。そして、
更新情報により最小シフト値ＳＦＴmin の更新の有無が
示され、又差分シフト値ΔＳＦＴにより（ｂ）に示す正
規化固定小数点データＭＤ(0) 〜ＭＤ(N-1) のシフト値
が示される。

【００３７】正規化固定小数点データＭＤ(0) 〜ＭＤ(N
-1) は、シフトレジスタ２０による正規化によって、何
れかのバス１１，１２を介して何れかのメモリ２７，２
８に転送される。この場合、バス１１，１２が１６ビッ
ト幅の場合に、正規化固定小数点データＭＤ(0) 〜ＭＤ
(N-1) も１６ビットに正規化される。又更新情報は１ビ
ット構成であるから、この更新情報を図示を省略したカ
ウンタ等によりカウントし、カウント内容が１６となっ
た時に、１６個の正規化固定小数点データに対応した１
６個の更新情報が更新情報レジスタ２４に格納されたこ
とになる。従って、このカウント内容となった時に、１
６個の更新情報を１ワードとしてメモリに転送すること
ができる。又１ブロックのデータの正規化処理の終了時
の最小シフト値ＳＦＴmin と、更新情報が更新有りを示
す“１”の時の差分シフト値ΔＳＦＴとを、メモリに転
送して格納する。

【００３８】従って、倍長精度のメモリ等を設けること
なく、ブロック正規化が可能となり、又更新情報は
“１”又は“０”の１ビット構成で済み、又差分シフト
値ΔＳＦＴは、更新有りの場合のみ格納すれば良いか
ら、メモリ２７，２８への転送処理も簡単となる。

【００３９】図５は本発明の第２の実施例のフローチャ
ートであり、正規化固定小数点データの桁合わせを行う
場合を示す。先ず、ｎ＝０，ｍ＝０とする(a) 。そして
最小シフト値ＳＦＴmin をロードし(b) 、又差分シフト
値ΔＳＦＴ(m) をロードする(c) 。そして、ΔＳＦＴ
(m) −ＳＦＴmin をシフト値ＳＦＴとする(d) 。

【００４０】次に、データＤ(n) を読込み(e) 、ＳＲｅ
ｇ(n) ：０か否かで示すように、更新情報が“０”か否
かを判定する(f) 。更新情報が更新有りを示す“１”の
場合は、ｍ＝ｍ＋１とし(g) 、差分シフト値ΔＳＦＴ
(m) をロードし(h) 、ステップ(d) に於いて求めたシフ
ト値ＳＦＴと、そのデータの差分シフト値ΔＳＦＴ(m)
との差を、今回の桁合わせのシフト値ＳＦＴとする（Ｓ
ＦＴ＝ＳＦＴ−ΔＳＦＴ(m) ）(i) 、このシフト値ＳＦ
Ｔにより正規化固定小数点データをシフトしてメモリ
（Ｍｅｍ）へ転送する。又更新情報が更新無しを示す
“０”の場合は、ステップ(d) に於いて求めたシフト値
ＳＦＴにより正規化固定小数点データをシフトしてメモ
リ（Ｍｅｍ）へ転送する。

【００４１】次に、ｎ＝Ｎ−１か否かを判定し(k) 、ｎ
≠Ｎ−１の場合は、ｎ＝ｎ＋１とし(o) 、ステップ(e)
へ移行する。又ｎ＝Ｎ−１の場合は、１ブロック内の桁
合わせが終了したことになり、信号処理を行い(l) 、最
小シフト値ＳＦＴmin をシフト値ＳＦＴとして処理結果
のデータをシフトし(m) 、その結果をメモリに格納する
(n) 。なお、ステップ(e) の次にｎ＝０か否かを判定
し、ｎ＝０の場合のみステップ(j) に移行し、ステップ
(d) に於いて求めたシフト値ＳＦＴによりシフト処理を
行う。

【００４２】例えば、図３の（ｂ）の正規化固定小数点
データＭＤ(0) 〜ＭＤ(N-1) を読出して桁合わせを行う
場合、ステップ(a) 〜(d) に従って最小シフト値ＳＦＴ
min（＝３）をロードし、差分シフト値ΔＳＦＴ(0)
（＝８）をロードして、その差の５をシフト値ＳＦＴと
する。次に、ステップ(e) 以降に従って、ブロックの最
初のデータＭＤ(0) を読込み、前述のように、ｎ＝０で
あるから、ステップ(j)に移行し、シフト値ＳＦＴ＝５
に従ってデータＭＤ(0) を右に５ビットシフトして、図
３の（ｃ）のデータＲＤ(0) とする。

【００４３】次のデータＭＤ(1) を読込み、更新情報は
“１”で更新有りを示すから、ｍ＝ｍ＋１（ステップ
(f) ）により差分シフト値ΔＳＦＴ(m) の番号を歩進
し、差分シフト値ΔＳＦＴ(1) ＝２を読込み、前回のシ
フト値ＳＦＴは５であるから、ステップ(i) に従ってシ
フト値ＳＦＴ＝ＳＦＴ−ΔＳＦＴ(1) ＝５−２＝３が得
られ、データＭＤ(1) を右に３ビットシフトして、図３
の（ｃ）のデータＲＤ(1)とする。

【００４４】次のデータＭＤ(2) を読込み、更新情報は
“０”で更新無しを示すから、前回のシフト値ＳＦＴ＝
３に従ってデータＭＤ(2) を右に3 ビットシフトして、
図 3の（ｃ）のＲＤ(2) とする。そして、次のデータＭ
Ｄ(3) を読込み、更新情報は“１”で更新有りを示すか
ら、ｍ＝ｍ＋１として、差分シフト値ΔＳＦＴ(2) ＝３
を読込み、ＳＦＴ＝ＳＦＴ−ΔＳＦＴ(2) ＝３−３＝０
が得られるから、シフト値ＳＦＴは０であり、データＭ
Ｄ(3) はシフトしない。従って、ブロック内で最大値の
データＭＤ(3) は、図３の（ｃ）のデータＲＤ(3) とな
る。このデータＭＤ(3) 以降のデータＭＤ(4) 〜ＭＤ(N
-1) のシフト値ＳＦＴは０となり、図３の（ｃ）のデー
タＲＤ(4) 〜ＲＤ(N-1) となる。即ち、ブロック内の桁
合わせが行われる。なお、前述の最小シフト値ＳＦＴmi
n を各データのシフト値に加算してシフトすることによ
り、固定小数点データに戻すことができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、固定小
数点データの指数情報を指数抽出部２により抽出し、今
回の指数情報によるシフト値ＳＦＴと前回までの最小シ
フト値ＳＦＴmin とを比較し、小さい方を新たな最小シ
フト値ＳＦＴmin として、最小シフト値レジスタ４を更
新し、この更新情報を更新情報レジスタ５に格納し、更
新有りの時の差分シフト値ΔＳＦＴを差分シフト値レジ
スタ６に格納し、最小シフト値ＳＦＴmin に従って固定
小数点データをシフトレジスタ７によりシフトして正規
化するもので、固定小数点データ処理部１のアキュムレ
ータ等からの倍長精度の固定小数点データを、バス幅等
に制約されるビット構成に正規化することができる。

【００４６】即ち、最適シフト値（最小シフト値ＳＦＴ
min ）の探索過程に於いて、その時点で最適な最小シフ
ト値ＳＦＴmin でデータをシフトして格納することによ
り、最適シフト値の探索とデータをシフトして格納する
処理とを同時的に行うことが可能となり、演算量を削減
することができる。又最適シフト値の更新情報を１ビッ
トで表現することができ、その１ビットの更新情報と同
期した差分シフト値ΔＳＦＴを格納することにより、メ
モリに格納する為の補助情報量を圧縮することができ
る。又最小シフト値レジスタ４，更新情報レジスタ４，
差分シフト値レジスタ５等は僅かな容量で済むものであ
り、又倍長精度のバッファメモリ等を設ける必要がな
く、且つ従来例に比較して演算量の削減が可能であるか
ら、チップサイズを縮小できると共に、低消費電力化を
図ることができる利点がある。なお、ブロック内の最大
値データより前のデータについては、仮の正規化が行わ
れることになるが、桁合わせ等は、更新情報と差分シフ
ト値ΔＳＦＴとを用いることにより、容易に処理するこ
とができる。

【００４７】又更新情報は、最小シフト値ＳＦＴmin の
更新の有無を１ビットで示すことができ、この１ビット
の更新情報をカウントして、正規化固定小数点データの
語長に相当する数となった時に、最小シフト値レジスタ
４から１語としてメモリに転送することができる。従っ
て、更新情報の転送処理及びメモリへの格納処理が容易
となる。

【００４８】又最小シフト値ＳＦＴmin と差分シフト値
ΔＳＦＴと更新情報とを用いることにより、容易にシフ
ト値ＳＦＴを求めることができるから、正規化固定小数
点データの桁合わせも容易であり、又元の固定小数点デ
ータに戻すことも容易である利点がある。その場合の差
分シフト値ΔＳＦＴは、更新情報が更新有りを示す場合
にのみメモリに格納するものであるから、最小シフト値
ＳＦＴmin と差分シフト値ΔＳＦＴと更新情報とからな
る補助情報量を格納する為の記憶容量は僅かな容量で済
む利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の実施例の要部説明図である。

【図３】本発明の実施例のブロック正規化処理の説明図
である。

【図４】本発明の第１の実施例のフローチャートであ
る。

【図５】本発明の第２の実施例のフローチャートであ
る。

【図６】従来例のブロック正規化制御方式の説明図であ
る。

【図７】従来例のフローチャートである。

【図８】従来例のフローチャートである。

【符号の説明】

１ 固定小数点データ処理部 ２ 指数抽出部 ３ 比較部 ４ 最小シフト値レジスタ ５ 更新情報レジスタ ６ 差分シフト値レジスタ ７ シフトレジスタ ８ メモリ ９ バス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １ブロック毎に固定小数点データを正規
   化するブロック正規化制御方式に於いて、 固定小数点データ処理部（１）からの固定小数点データ
   の指数情報を抽出する指数抽出部（２）と、比較部
   （３）と、最小シフト値レジスタ（４）と、更新情報レ
   ジスタ（５）と、差分シフト値レジスタ（６）と、シフ
   トレジスタ（７）とを備え、 前記固定小数点データ処理部（１）からの固定小数点デ
   ータの指数情報を前記指数抽出部（２）により抽出し、
   前記比較部（３）により今回の指数情報と前回までの前
   記最小シフト値レジスタ（４）の最小シフト値とを比較
   し、小さい方の値で該最小シフト値レジスタ（４）の最
   小シフト値を更新し、且つ更新したか否かを示す更新情
   報を前記更新情報レジスタ（５）に格納すると共に、更
   新有りの時の前記比較結果による正の差分値を前記差分
   シフト値レジスタ（６）に格納し、前記シフトレジスタ
   （７）により前記固定小数点データを前記最小シフト値
   レジスタ（４）の最小シフト値に従ってシフトして格納
   することを特徴とするブロック正規化制御方式。
2. 【請求項２】 前記更新情報レジスタ（５）に格納する
   １ビットの更新情報を順次カウントし、カウント値が正
   規化固定小数点データの語長分となった時に、該語長分
   の前記更新情報をメモリ又はスタックレジスタへ転送す
   ることを特徴とする請求項１記載のブロック正規化制御
   方式。
3. 【請求項３】 正規化固定小数点データの桁合わせに於
   いて、前記更新情報レジスタ（５）に格納された正規化
   固定小数点データ対応の更新情報が更新有りを示す時
   に、前記最小シフト値レジスタ（４）の最小シフト値を
   基に、前記差分シフト値レジスタ（６）に格納された差
   分値を用いて桁合わせシフト値を求めて、前記正規化固
   定小数点データを前記シフトレジスタ（７）によりシフ
   トし、前記更新情報レジスタ（５）の更新情報が更新無
   しを示す時に、前回のシフト値に従って前記正規化固定
   小数点データを前記シフトレジスタ（７）によりシフト
   することを特徴とする請求項１記載のブロック正規化制
   御方式。