SU783792A1 - Device for normalizing binary numbers - Google Patents

Device for normalizing binary numbers Download PDF

Info

Publication number
SU783792A1
SU783792A1 SU792716076A SU2716076A SU783792A1 SU 783792 A1 SU783792 A1 SU 783792A1 SU 792716076 A SU792716076 A SU 792716076A SU 2716076 A SU2716076 A SU 2716076A SU 783792 A1 SU783792 A1 SU 783792A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inputs
normalized
adder
bit
bits
Prior art date
Application number
SU792716076A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Федорович Евдокимов
Николай Павлович Тимошенко
Марат Ефимович Цыгановский
Петр Александрович Тарчук
Борис Константинович Крыжный
Original Assignee
Институт Электродинамики Ан Украинской Сср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Электродинамики Ан Украинской Сср filed Critical Институт Электродинамики Ан Украинской Сср
Priority to SU792716076A priority Critical patent/SU783792A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU783792A1 publication Critical patent/SU783792A1/en

Links

Landscapes

  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при создании высокопроизводительных вычислительных систем.The invention relates to automation and computing and can be used to create high-performance computing systems.

Известна логическа  схема сдвига 1, состо ща  из нескольких схем логических уровней, каждый из которых содержит логические-элементы типа И, или 1.A known shift logic circuit 1, consisting of several logic layer circuits, each of which contains logic-elements of type I, or 1.

Число t уровней , на которые разделена логическа  схема сдвига,  вл етс  целым числом и должно удовлетвор ть соотношению .2 (N+1 - разр дность нормализуемого числа).The number t of levels into which the shift logic circuit is divided is an integer and must satisfy the relation .2 (N + 1 is the size of the normalized number).

Каждый из уровней срдержит логический блок сдвига влево, с помощью которого двоичное число сдвигаетс  влево на определенное число разр дов.Each of the levels will hold down the left-shift logical block, by which the binary number is shifted to the left by a certain number of bits.

Известно сдвигающее устройство, позвол ющее выполн ть сдвиг входной информации параллельно .на требуемое число разр дов за один такт и содержащее матрицу из элементов пам ти долговременного типа (триггеров) и логические схемы И, ИЛИ 2,A shifting device is known that allows the input information to be shifted in parallel to the required number of bits per cycle and contains a matrix of long-term memory types (flip-flops) and AND and OR 2 logic circuits,

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  нормализации чисел, содержащее несколько последовательно соединенных схем логических уровней, кажда  из которых содержит анализатор содержимого групп на нуль, соединенный входами с выходами вентильной схемы предыдущего уровн , а выходами - с входами -дешифратора величины сдвига, выходы которого подключены к входам шифратора и вентильной схемы данного уровн  pj,The closest to the invention is a device for normalizing numbers, containing several series-connected logic levels, each of which contains a group-to-zero content analyzer, connected by inputs to the outputs of a gate circuit of the previous level, and outputs to inputs of an offset-value decoder; connected to the inputs of the encoder and gate circuit of a given level pj,

10ten

К-разр дное число N, определ ющее количество нулей перед стариим ненулевым разр дом нормализуемого числа, разбиваетс  на группы, содержащие количество разр дов К, К 2K-bit N, which determines the number of zeros before the old non-zero bit of the normalized number, is divided into groups containing the number of bits K, K 2

К, К,,..., Kfn(K +K2+K3+K4l + ...).K, K ,, ..., Kfn (K + K2 + K3 + K4l + ...).

Вентильна  схема каждого логического уровн  сдвигает число влево на величину, определ емую весовыми коэф20 фициентамии значени ми разр дов соответствунхцей группы.The valve circuit of each logic level shifts the number to the left by an amount determined by the weighting coefficients and values of the bits of the corresponding group.

С увеличением разр дности нормализуемого числа растет число логических уровней, что приводит к увеличению(аппаратурных затрат и времени выполнени  операции нормализации .As the number of the normalized number increases, the number of logical levels increases, which leads to an increase (in hardware costs and in the time required for the normalization operation.

Недостатком этого устройства  вл ютс  сравнительно большие аппаратные затраты и зависимость времени выполнени  операции нормализации от разр дности нормализуемого числа. Цель изобретени  - упрощение устройства . Достигаетс  она тем, что устройство дл  нормализации двоичных чисел включающее коммутаторы и дешифраторы причем информационные входы первого коммутатора соединены с первым входом устройства, информационные входы второго коммутатора соединены с в|ыходами первого коммутатора, содержит регистр пор дка, два шифратора, сумматор, перва  группа входов котор|ого подключена к первому и второму врсодам устройства, выход переноса каждой тетрад сумматора ( где п - разр дность нормализуемых чисел) подсоединен к соответствующему входу первого дешифратора, выходы которого соединены с входами первого шифратора, св занного выходами с первой группой входов регистра пор дка и с управл ющими входами первого коммутатора, выходы трех старших разр дов которого соединены с входами второго дешифратора, св занного выходами с входами второго шифратора , выходы которого соединены с второй группой входов регистра пор дка и с усправл ющими входами второго коммутатора. Блок-схема устройства приведена На чертеже. Устройство содержит сумматор 1, Первый и второй дешифраторы 2 и 3, первый и второй шифраторы 4 и 5, пер вый и второй коммутаторы 6 и 7, регистр 8 пор дка. Нормализуемое число А разр дностью п разбиваетс  на N тетрад, начина  со старшего разр да. В случае наличи  неполной крайней тетрады она дополн етс  нул ми. Число А  вл етс  первым слагаемым, поступающим на первую группу входов сумматора 1. Старшие разр ды нормализуемого числа поступают на младшие разр ды (4 N) - разр дного сумматора, а млад шие разр ды нормализуемого числа на стар ие разр ды сумматора. Вторым слагаемым  вл етс  .двоичное число, состо щее из (4N ) единиц ,- поступающее на вторую группу входов сумматора 1 4N разр дов сумматора 1 также разбиты на N тетрад, начина  со старшегоразр да. Таким образом,.возникающий при с жении перенос между тетрадами сумма ра распростран етс  в направлении от младших тетрад сумматора к старш а по отношению к тетрадам нормализуемого числа - от старших к младшим . При поступлении на сумматор 1 п-разр дного нормализуемого числа А и (4N) - единиц второго слагаемог на выходе сумматора формируетс  Nразр дное число, разр дами которого  вл ютс  переносы между тетрадами сумматора. Первый перенос формируетс  в тетраде сумматора, на которую поступает старший ненулевой разр д нормализуемого числа. При этом во всех последующих старших тетрадах сумматора формируютс  переносы независимо от нулей в соответствующих тетрадах нормализуемого числа. Нули в М разр диом числе на выходе сумматора 1 соответствуют тетрадам нормализуемого числа, состо щим из одних нулей и н аход щимс  перед первой значащей тетрадой нормализуемого числа. Первый дешифратор 2 в .соответствии с поступающим на его входы Nразр дным числом из сумматора 1 формирует сигнал выборки из первого ш 1- фратора, где записаны номера тетрад нормализуемого числа, начина  с нулевого номера. На выходе первого шифратора 4 в соответствии с кодом Н-разр дного числа формируетс  номер первой значащей тетрады нормализуемого числа. Выходы первого илфратора 4 соединены с первой группой входои регистра 8 пор дка и входами управлени  первого коммутатора б. Номер первой значащей тетрады поступает на входы управлени  первого коммутатора б, обеспечива  сдвиг поступающего на информационные входы первого KOivttiyTaTopa б нормализуемого числа на 4 К разр дов влево, где К - номер первой значаще й тетрады нормализуемого числа. Одновременно К записываетс  в m - 2 старших разр да т-разр дного регистра 8 пор дка (т-разр дное число определ ет количество нулей перед старшим ненулевым разр дом нормализуемого числа А). Запись номера К в m 2 старших разр да регистра пор дка 8 соответствует записи величины сдвига влево на 4 К, осу7дествлеиного в первом коммутаторе 6. Сд1зи утое на, 4 К разр дов влево нормализуемое число А поступает на входы второго комт- утатора 7. Макс -1мальное число нулей перед старшим ненулевым разр дом сдвинутого .aлизyeмoгo числа А равно трем. Старшие три разр да первого коммутатора 6 выходами соединены с входами второго дешифратора 3, выходы которого соединены с входами второго шифратора 5. Второй дешифратор 3 формирует сигналы выборки из второго шифратора 5 номера старшего ненулевого разр да сдвинутого числа А по формулам вида flL- -Ч а;ла,даз-, , Ajc а;ла2ла -,A disadvantage of this device is the relatively high hardware costs and the dependence of the execution time of the normalization operation on the size of the normalized number. The purpose of the invention is to simplify the device. It is achieved by the fact that the device for normalizing binary numbers includes switches and decoders, the information inputs of the first switch are connected to the first input of the device, the information inputs of the second switch are connected to the outputs of the first switch, contains an order register, two encoders, an adder, the first group of inputs which is connected to the first and second device taps, the transfer output of each tetrad of the adder (where n is the width of the normalized numbers) is connected to the corresponding input of the first an encoder, the outputs of which are connected to the inputs of the first encoder, connected to the outputs of the first group of inputs of the register of the order and to the control inputs of the first switch, the outputs of the three most significant bits of which are connected to the inputs of the second decoder, connected to the inputs of the second encoder, outputs of which connected to the second group of inputs of the register of the order and with the controlling inputs of the second switch. The block diagram of the device shown in the drawing. The device contains an adder 1, the first and second decoders 2 and 3, the first and second encoders 4 and 5, the first and second switches 6 and 7, the register is 8 times. The normalized number A is divided into N tetrads with a size n, starting with the most significant bit. In the case of an incomplete tetrad tetrade, it is supplemented with zeros. The number A is the first term that arrives at the first group of inputs of the adder 1. The upper digits of the normalized number arrive at the lower digits (4 N) - the digit of the adder, and the lower digits of the normalized number to the old digit of the adder. The second term is a binary number consisting of (4N) units — the 1 4N bits of the adder 1 entering the second group of inputs of the adder are also divided into N tetrads, starting with the higher order. Thus, the transfer between tetrads, which occurs during compaction, spreads in the direction from the lower tetrads of the adder to the highest relative to the tetrads of the normalized number — from the older to the younger. When entering the adder 1 of the p-bit normalized number A and (4N) - units of the second term, the output of the adder forms an N-digit number, the bits of which are transfers between the adders' tetrads. The first transfer is formed in the adder tetrad, which receives the highest nonzero bit of the normalized number. In this case, in all subsequent higher tetrads of the adder, transfers are formed independently of the zeros in the corresponding tetrads of the normalized number. The zeroes in M are the digits of the number at the output of adder 1 correspond to the tetrads of the normalized number, consisting of all zeros and located before the first significant tetrad of the normalized number. The first decoder 2, in accordance with the digit input from its adder 1, generates a sampling signal from the first 1-flipper, where the numbers of the tetrads of the normalized number are written, starting from zero. At the output of the first encoder 4, in accordance with the H-bit code, the number of the first significant tetrad of the normalized number is generated. The outputs of the first port 4 are connected to the first group of 8 order register inputs and the control inputs of the first switch b. The number of the first significant tetrad enters the control inputs of the first switch b, providing a shift of the first KOivttiyTaTopa arriving at the information inputs of the normalized number by 4 K bits to the left, where K is the number of the first significant tetrad of the normalized number. At the same time, K is written in m - 2 most significant bits of a t-bit register of 8 orders (a t-bit number determines the number of zeros before the most significant non-zero bit of the normalized number A). Writing the number K in m 2 most significant bits of the register of order 8 corresponds to writing the value of the shift to the left by 4 K, which is in the first switch 6. Clashed to 4 K to the left and normalized number A goes to the inputs of the second commutator 7. Max -1 is the maximum number of zeros before the highest nonzero bit of the shifted. Minimum number A is three. The upper three bits of the first switch 6 are connected to the inputs of the second decoder 3, the outputs of which are connected to the inputs of the second encoder 5. The second decoder 3 generates sampling signals from the second encoder 5 of the number of the higher nonzero bit of the shifted number A according to the form flL-CH ; la, daz-, Ajc a; la2la -,

Во втором шифраторе 5 записаны номера старших четырех разр дов числа А , начина  с нулевого. С выходов второго шифратора 5 номер старшего ненулевого разр да К (двухразр дное цвоичное число) поступает на входы управлени  второго коммутатора 7, обеспечива  сдвиг числа А влево на К разр дов и, следовательно окончательную нормализацию числа А, и на вторую группу входов регистра 8 пор дка . Двухразр дный номер К записываетс  Б младшие два разр да т-разр дного регистра 8 пор дка, в котором после этого будет сформирован пор док нормализованного числа А j .In the second encoder 5, the numbers of the upper four bits of the number A are written, starting with zero. From the outputs of the second encoder 5, the number of the higher nonzero bit K (a two-bit digit number) is fed to the control inputs of the second switch 7, providing a shift of the number A to the left by K, and therefore the final normalization of the number A, and the second group of inputs of the register 8 dca. The two-digit number K is written B lower two bits of the t-bit register of 8 orders, in which after that the order of the normalized number A j will be formed.

При увеличении разр дности исходного нормализуемого числа А увеличиваетс  на соответствующее число разр дов .длина всех (за исключением второго дешифратора 3) узлов устройства дл  нормализации двоичных чисел.As the width of the initial normalized number A increases, it increases by the corresponding number of bits. The length of all (except for the second decoder 3) device nodes for normalizing binary numbers.

Увеличение аппаратурных затрат, св занное с ростом разр дности исходного нормализуемого числа, в предлагаемом устройстве значительно меньше , чем в прототипе. Врем  выполнени  операции нормализации посто нно, не зависит от разр дности нормализуемо-, го числа и определ етс  по формуле вида.The increase in hardware costs associated with an increase in the size of the initial normalized number in the proposed device is much less than in the prototype. The duration of the normalization operation is constant, does not depend on the size of the normalized number, and is determined by the formula of the form.

Врем  нормализации .+et, где t4.- врем  суммировани  в сумматоре .;The normalization time. + Et, where t4.- is the summation time in the adder;

t«- среднее врем  задержки в узлах устройства.t «- the average delay time in the nodes of the device.

В качестве примера рассмотрим устройство дл  нормализации 40-разр дного двоичного числа, используем микросхемы серии 155.As an example, consider a device for the normalization of a 40-bit binary number, using 155 series chips.

Как показали расчеты, при реализации устройства экономи  в аппаратурных затратах (в количестве используемых микросхем) по сравнению с устройством , выбранным в качестве прототипа , достигает 30% ().As shown by calculations, when implementing a device, the savings in hardware costs (in the number of chips used), compared with the device selected as a prototype, reaches 30% ().

В случае нормализации п-разр дного числа с пocлeдs oщим использованиемIn the case of the normalization of the p-bit with the subsequent use

В старших разр дов мантиссы нормализованного числа (E-in) экономи  в аппаратурных затратах предлагаемого устройства по сравнению с прототипом СТАНОВИТСЯ более значительной (например , при и С 12, ) .In the older bits of the mantissa, the normalized number (E-in) savings in hardware costs of the proposed device as compared with the prototype become BETTER more significant (for example, with and With 12,).

Claims (3)

1.Патент Японии 48-23866, 0 кл. G 06 F 7/54, 1973.1. Japanese Patent 48-23866, 0 cl. G 06 F 7/54, 1973. 2.Патент Великобритании № 1323825, кл, G 06 F 7/00, 1973.2. The patent of Great Britain No. 1323825, class, G 06 F 7/00, 1973. 3.Авторское свидетельство СССР3. USSR author's certificate № 397908, кл. G 06. F 7/38,. 1972 (прототип ) .No. 397908, cl. G 06. F 7/38 ,. 1972 (prototype).
SU792716076A 1979-01-22 1979-01-22 Device for normalizing binary numbers SU783792A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792716076A SU783792A1 (en) 1979-01-22 1979-01-22 Device for normalizing binary numbers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792716076A SU783792A1 (en) 1979-01-22 1979-01-22 Device for normalizing binary numbers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU783792A1 true SU783792A1 (en) 1980-11-30

Family

ID=20806593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792716076A SU783792A1 (en) 1979-01-22 1979-01-22 Device for normalizing binary numbers

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU783792A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4785421A (en) Normalizing circuit
GB1579100A (en) Digital arithmetic method and means
SU783792A1 (en) Device for normalizing binary numbers
JPH0542697B2 (en)
US3564225A (en) Serial binary coded decimal converter
US5777906A (en) Left shift overflow detection
SU1056181A1 (en) Device for normalizing binary numbers
CN117692008B (en) Circuit and method for normalizing data, chip and computing device
SU1413624A1 (en) Arithmetic device with variable operand length
SU807276A1 (en) Adding device
SU598072A1 (en) Number adding/subtracting arrangement
SU1465878A1 (en) Device for determining normalization code
SU1195346A1 (en) Device for selecting maximum number
SU896616A1 (en) Device for mutual normalizing of binary numbers
SU1361542A1 (en) Device for rounding off sum and difference of binary-coded numbers with floating point
SU690477A1 (en) Digital device for modulo limiting
SU370605A1 (en) DEVICE FOR READING
SU401994A1 (en) DEVICE FOR DETERMINATION OF MINORANT BINARY CODES
SU1501052A1 (en) Function computing device
SU966690A1 (en) Device for discriminating extremum from nm-digital binary codes
SU726527A1 (en) Number comparing arrangement
SU999140A1 (en) Code converter
SU394775A1 (en) DEVICE FOR ENTERING INFORMATION
SU1383345A1 (en) Logarithmic converter
SU1464155A1 (en) Single-digit decimal adder