[发明专利]处理器浮点单元前导零数量的超前运算方法及系统

说明书

本发明公开了一种处理器浮点单元前导零数量的超前运算方法及系统。其中，该方法包括译码运算，得到每8位数据的前导零个数：将数据位为8n位数据A[8n‑1:0]按照从高位到低位的顺序依次分为8位一组，分别通过n个8‑4译码器译出n个8位数据中前导零的个数B_m[3:0]；其中，B_m表示第m组8位数据的前导零个数，m＝1～n，n＝1～8；通过三级中的每一级的超前运算和逻辑判断得到数据A[8n‑1:0]的前导零个数，每一级中会对输入数据进行两两分对，各对之间并行开展运算；其中，n为奇数时，最后一对只有一个输入数据。本发明解决了多组数据累加耗时较长的问题，达到了快速给出前导零数量的效果。

技术领域

本发明属于浮点运算领域，尤其涉及一种处理器浮点单元前导零数量的超前运算方法及系统。

背景技术

前导零是指从二进制数据的最高位开始扫描截至到第一个1为止之间所出现的0的个数。确定前导零个数的作用是保持字符的长度一致，方便字符串排序。前导零预测通过对尾数减法结果的前导零预测来减少规格化移位运算所需要的时间，需要用到前导零计数部件。

中国专利公开号CN 102664637A，公开日是2012年9月12日，名称为“确定二进制数据前导零个数的方法及装置”中公开了，对于一个32位数据的前导零运算，一种比较通用、简便的方法是，将其由高位至低位分成4组，8位数为一组，每组的数据经过一个编码器，编码器的输出则代表每个8位数据的前导零的个数，接下来依次判断这四个编码器的输出是否为8，然后经过累加运算得出前导零的个数。累加运算是前导零运算中较为普遍使用的方法，其缺点在于多个数据累加需要消耗较长的时间。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种处理器浮点单元前导零数量的超前运算方法及系统，解决了多组数据累加耗时较长的问题，达到了快速给出前导零数量的效果。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：根据本发明的一个方面，提供了一种处理器浮点单元前导零数量的超前运算方法，所述方法包括下列步骤：步骤100：译码运算，得到每8位数据的前导零个数：将数据位为8n位的数据A[8n-1:0]按照从高位到低位的顺序依次分为8位一组，分别通过n个8-4译码器译出n个8位数据中前导零的个数B_m[3:0]；其中，B_m表示第m组8位数据的前导零个数，m＝1～n，n＝1～8；步骤200：通过三级中的每一级的超前运算和逻辑判断得到数据A[8n-1:0]的前导零个数，每一级中会对输入数据进行两两分对，各对之间并行开展运算；其中，n为奇数时，最后一对只有一个输入数据。

上述处理器浮点单元前导零数量的超前运算方法中，步骤200包括以下步骤：步骤210：第一级输入为译码运算的结果B_m[3:0]，输出为每16位或8位数据的前导零个数B_jk[4:0]，逻辑判断依据为每对输入数据的最高位B_m[3]，输出来自超前运算的结果和/或输入数据的低三位B_m[2:0]；其中，k＝j+1，j＝1,3,5,7且j≤n；步骤220：第二级输入为第一级输出的结果B_jk[4:0]，输出为每32位、16位或8位数据的前导零个数B_jkrs[5:0]，逻辑判断依据为每对输入数据的最高位B_jk[4]，输出来自超前运算的结果和/或输入数据的低四位B_jk[3:0]；其中，k＝j+1，r＝j+2，s＝j+3，j＝1,5且j≤n；步骤230：第三级输入为第二级输出的结果B_jkrs[5:0]，输出为8n位数据的前导零个数B；逻辑判断依据为每对输入数据的最高位B_jkrs[5]，输出来自超前运算的结果和/或输入数据的低四位B_jkrs[4:0]；其中，n＝1～8。