浮点算术装置及其操作方法制造方法及图纸

技术编号:46372765 阅读:8 留言:0更新日期:2025-09-15 12:50
本发明专利技术揭示了一种具两个浮点数运算元的浮点算术装置及其操作方法,所述浮点算术装置包含:一指数减法电路、一指数计算电路、一尾数计算电路以及一转换电路。该指数减法电路,用以计算该两个运算元的指数之间的差距,产生一符号位以及一指数差。该指数计算电路,根据该两个运算元的指数中的一较大指数,产生运算后指数位。该尾数计算电路将两个运算元的尾数位对齐、再对上述对齐的尾数位进行加法及减法之一。为提升计算效率并降低功率消耗,该浮点算术装置可以在一个步骤(一时脉周期)内完成浮点加法或减法运算,而无需像多步骤运算一样将中间浮点数数据在暂存器和各个功能电路单元之间搬移。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于浮点加法及减法电路装置,特别是关于一种浮点算术装置及其操作方法


技术介绍

1、在数字电子计算机系统中,是以二进位格式来表示所有数字。例如,以m位二进位格式表示一整数a如下:

2、a=am-12m-1+am-22m-2+…+a121+a0=(am-1am-2…a1a0)b,

3、其中,ai=[0,1],i=0,…,(m-1),且符号b代表该整数a以二进位格式来表示。为了进行二进位加法/减法运算,另一个m位整数b表示如下:

4、b=bm-12m-1+bm-22m-2+…+b121+b0=(bm-1bm-2…b1b0)b,其中,bi=[0,1],i=0,…,(m-1)。

5、产生的最终整数c表示如下:

6、c=a±b=(am-1±bm-1)2m-1+(am-2±bm-2)2m-2+…+(a1±b1)21+(a0±b0)20=(cmsm-1…s1s0)b。

7、对于各位运算:(ak±bk),其中k=0,…,(m-1),输出可以利用加总位sk和进位(carry-over)位c本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种浮点算术装置,其特征在于,用以根据一外部运算子,对一第一运算元及一第二运算元进行一算术运算以产生一最终数,其中所述外部运算子代表加法及减法之一,其中所述第一运算元、所述第二运算元及所述最终数皆是一个二进位浮点数,而且皆包含一符号位、一个q位指数以及一个p位尾数,所述装置包含:

2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,更包含:

3.如权利要求2所述的装置,其特征在于,所述符号及运算子逻辑电路包含:

4.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述指数计算电路包含:

5.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述指数减法电路包含:

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【技术特征摘要】

1.一种浮点算术装置,其特征在于,用以根据一外部运算子,对一第一运算元及一第二运算元进行一算术运算以产生一最终数,其中所述外部运算子代表加法及减法之一,其中所述第一运算元、所述第二运算元及所述最终数皆是一个二进位浮点数,而且皆包含一符号位、一个q位指数以及一个p位尾数,所述装置包含:

2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,更包含:

3.如权利要求2所述的装置,其特征在于,所述符号及运算子逻辑电路包含:

4.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述指数计算电路包含:

5.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述指数减法电路包含:

6.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述尾数计算电路包含:

7.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述尾数计算电路包含:

8.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述中间的(q+1)位指数的msb指出所述最终数是否超出数值表示范围。

9.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述转换电路用以(a)相对于所述中间的(p+1)位尾数的msb位置,从所述中间的(p+1)位尾数中分辨出一前导非零位位置、(b)将所述前导非零位位置转换为一第二q位位移二进位码、(c)根据所述第二q位位移二进位码,将所述中间的(p+1)位尾数中的p个较低有效位平行左移,以产生一中间的p位尾数、以及(d)根据所述中间的(q+1)位指数及所述第二q位位移二进位码之间的差值,产生所述最终值的q位指数。

10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述转换电路包含:

11.如权利要求10所述的装置,其特征在于,所述转换电路包含:

12.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述转换电路包含:

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【专利技术属性】
技术研发人员:王立中苏香王研臻徐孟冬
申请(专利权)人:芯立嘉集成电路上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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