一种由补码求原码绝对值的方法技术

本发明专利技术提供一种由补码求原码绝对值的方法，可用于完成补码原码转换。该方法将要转换的补码Ａ通过编码器Ｃ得到编码后的结果Ｂ，再把Ｂ与原来的补码Ａ异或，最终得到补码的绝对值Ｄ。使用本发明专利技术提供的方法，与常规的技术相比可节省一定的基本单元，面积变小，功耗降低，且关键路径上的延时变短，计算速度提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子
，具体涉及一种补码求绝对值方法。
技术介绍
在集成电路设计过程中，人们经常会遇到求补码的绝对值运算。而补码转换成原 码通常会采用附图1所示的取反加一的方法，先将补码的各位取反，再加一，得到最终的结果。因为取反加一的过程需要大量的半加器和反相器，所以消耗的器件比较多。而且 取反加一的关键路径很长，特别是位数比较多的情况下，面积和成本相应比较高，计算速度 也比较慢。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种补码求绝对值方法。应用该方法可以节 省一定的基本单元，缩短关键路径上的延时。在芯片的设计中，特别是位数多的情况下，可 节约器件和降低计算时间。本专利技术解决技术问题所采用的方案是一种补码求绝对值方法，其特征在于，参加 运算的数必须为负数的补码，步骤如下(3)将补码A送入编码器C，得到编码后的数B。(4)将编码后得到的数B与原来的补码A逐位异或，最后得到补码的绝对值D。编码器C的特征在于编码规律为从补码A的最低位开始逐位检查，直到找出第一 个1出现的位置A，然后输出Β为0，B为1。具体步骤如下第一步检查补码A的A位是否为1。如果A为1，则输出B为0，B 位输出为1。如果A为0，继续第二步。第二步检查补码A的A位是否为1。如果A为1，则输出B都为0， B位输出为1。如果A为0，继续第三步。第三步检查补码A的A位是否为1。如果A为1，则输出B都为0， B输出为。.如果A为0，继续第四步。.......这样从最低位A到A位逐位检查第一个1出现的位置，对应输出见表1， 表中Y表示取值为0或者1。在输入数据中，Y...表示Α中取任意值。0...表示 Α数据全部为0。在输出数据中，1...表示Β全部为1，0...表示Β 全部为0。特别地，从最低位开始检查，当Α都为0的时候，不管Α输入是0还 是1，输出从Β都为0.表1:<table>table see original document page 4</column></row><table>从表1可以总结出B的每一位的输出表达式为B = 0B = AB = A+AB = A+A+A+......+AB = A+A+A+......+A 整个电路的原理图参见图2。本专利技术原理的特点是，用编码的方法取代了传统的用半加器加一的方法，来达到 优化的目的。本专利技术的有益效果是，在芯片设计中为实现补码转原码的运算，使用本专利技术提 供的方法，可节省一定的基本单元，缩短关键路径上的延时，从而使设计的产品面积变小， 功耗降低，成本降低，且计算速度得到提高。附图说明图1是现有常用的补码转原码方法示意图；图2是本专利技术的求补码的绝对值的示意图；图3是4位编码器C的电路图。具体实施例方式下面结合附图和实例对本专利技术作进一步说明，本专利技术的目的和效果将更加明显， 但本专利技术的实施不限于此。如图2，为本专利技术的求补码的绝对值的示意图。补码A送入编码器C，得到编码后 的数B，所述补码A为负数的补码；将编码后得到的数B与原来的补码A逐位异或，最后得 到补码的绝对值D。下面以4位的负数的补码求绝对值作为例子，4位的编码器C的编码原理如表2所 示，表2<table>table see original document page 5</column></row><table>根据上表，我们可以写出对应的B的各位的表达式B =OB=AB = A+AB = A+A+A具体实现的电路如图3所示，图中的in为补码A的输入，out为输 出数B。本实施方式求绝对值处理方法具体步骤如下(1)将补码A送入编码器C，得到编码后的数B。(2)将编码后得到的数B与原来的补码A逐位异或，得到补码的绝对值D。例如，补码A为1010 (-6)，其中最高位为符号位。步骤(1)，通过编码后对应输出B为1100步骤(2)，A与B逐位异或1100 1010=0110，最终得到结果D =0110.结果正确。8 位，16位，32位等的电路可以用4位的电路进行级联。下面列举采用以上方法与使用传统取反加一的方法所占用资源情况。采用不同方 法占用资源对比如表3所示，表3中“所有逻辑单元”中的not表示非门，xor表示或非门， and表示与门。“在关键路径延时”上，and表示一个与门的延时，xor表示一个异或门的延 时，or表示一个或门的延时。表3<table>table see original document page 6</column></row><table> 由上表可以看出，位数越高，面积优势比较明显，延时优势下降。针对不同的面积 和延时的需要，采用不同的位数优化。权利要求，其特征在于包括如下步骤(1)将补码A送入编码器C，得到编码后的数B，所述补码A为负数的补码；(2)将编码后得到的数B与原来的补码A逐位异或，最后得到补码的绝对值D。2.根据权利要求1所述的方法，特征在于编码器C的编码过程为从补码A的最低位 开始逐位检查，直到找出第一个1出现的位置A，然后输出Β都为0，Β都为1，其中，N为编码器的位数，X为0 N-I中的某个 整数，X越大，表示A、B所在的位越高，Β表示数B中B至B的所有位， Β表示数B中B至B的所有位。3.根据权利要求2所述的方法，特征在于编码器C的编码步骤具体如下第一步检查补码A的A位是否为1，如果々为1，则输出BW]为0，B 1] 位输出为1，如果A为0，继续第二步；第二步检查补码A的A位是否为1，如果A为1，则输出B都为0，B位输出为1，如果A为0，继续第三步；第三步检查补码A的A位是否为1，如果々为1，则输出B都为0，B输出为1，如果A为0，继续第四步；这样从最低位A依次到最高位A位逐位检查第一个1出现的位置，然后输出 数B各位的值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于编码器C的编码过程中，从最低位开始检 查，当A都为0的时候，不管A输入是0还是1，输出从B都为0。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于B的每一位的输出表达式为 B =0B = A B = A+AB = A+A+A+......+AB = A+A+A+......+A ,全文摘要本专利技术提供，可用于完成补码原码转换。该方法将要转换的补码A通过编码器C得到编码后的结果B，再把B与原来的补码A异或，最终得到补码的绝对值D。使用本专利技术提供的方法，与常规的技术相比可节省一定的基本单元，面积变小，功耗降低，且关键路径上的延时变短，计算速度提高。文档编号G06F7/00GK101819513SQ20101011599公开日2010年9月1日 申请日期2010年2月11日 优先权日2010年2月11日专利技术者姜小波, 范永杰 申请人:华南理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由补码求原码绝对值的方法，其特征在于包括如下步骤：（１）将补码Ａ送入编码器Ｃ，得到编码后的数Ｂ，所述补码Ａ为负数的补码；（２）将编码后得到的数Ｂ与原来的补码Ａ逐位异或，最后得到补码的绝对值Ｄ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜小波，范永杰，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]