[发明专利]超前归一化器

权利要求书

1.一种包括被布置成归一化n位输入数字的硬件逻辑的设备，所述硬件逻辑包括：

第一硬件逻辑级，所述第一硬件逻辑级包括左移位逻辑元件和多个或约简逻辑元件，其中每个或约简逻辑元件被布置成对来自所述输入数字的位的不同子集执行或约简，并且所述左移位逻辑元件被布置成根据由所述或约简逻辑元件中的第一个输出的值对所述输入数字执行左移位并输出更新的二进制数字；

一个或多个中间硬件逻辑级，每个中间硬件逻辑级包括左移位逻辑元件、多个或约简逻辑元件和一个或多个复用器，其中中间级中的每个或约简逻辑元件被布置成对来自从紧接先前硬件逻辑级接收的所述更新的二进制数字的位的不同子集执行或约简，所述复用器中的第一个被布置成选择从先前硬件逻辑级接收的多个或约简结果中的一个，并且所述左移位逻辑元件被布置成根据所选择的或约简结果对从紧接先前硬件逻辑级接收的所述更新的二进制数字执行左移位并输出更新的二进制数字；以及

一个或多个最终硬件逻辑级，每个最终硬件逻辑级包括左移位逻辑元件和一个或多个复用器，其中所述复用器中的第一个被布置成选择从先前硬件逻辑级接收的多个或约简结果中的一个，并且所述左移位逻辑元件被布置成根据所选择的或约简结果对从紧接先前硬件逻辑级接收的所述更新的二进制数字执行左移位并输出更新的二进制数字，并且其中，对于所述最终硬件逻辑级中的最后一个，所述更新的二进制数字是经归一化的输入数字。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个最终硬件级都不包括任何或约简逻辑元件。

3.根据权利要求1所述的设备，其中每个级被进一步布置成使由所述级中的所述第一复用器选择的所述或约简结果反转并将经反转的结果作为前导零计数值的次最高有效位输出，其中所述第一硬件逻辑级被布置成输出所述前导零计数值的最高有效位。

4.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述第一级中的所述左移位逻辑元件被布置成根据由所述第一级中的所述或约简逻辑元件中的第一个输出的所述值使所述输入数字左移位k₁个位或零位，并且其中k₁是由所述第一级中的所述或约简逻辑元件中的第一个约简的位数；并且

第i级中的所述左移位逻辑元件被布置成根据所述第i级中的所述复用器选择的所述或约简结果使所述输入数字左移位k_i个位或零位，并且其中k_i是由生成了所选择的或约简结果的所述或约简逻辑元件约简的位数，并且其中所述第i级是中间级或最终级。

5.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述第一硬件逻辑级包括三个或约简逻辑元件，所述或约简逻辑元件中的第一个被布置成对所述输入数字的四个部分中的第一部分和第二部分中的位执行或约简，所述或约简逻辑元件中的第二个被布置成对所述输入数字的第一部分中的位执行或约简，并且所述或约简逻辑元件中的第三个被布置成对所述输入数字的第三部分中的位执行或约简；

每个中间硬件逻辑级包括两个或约简逻辑元件，中间硬件逻辑级中的所述或约简逻辑元件中的第一个被布置成对从所述紧接先前硬件逻辑级接收的所述更新的二进制数字的2ⁱ⁺¹个部分中的第一部分中的位执行或约简，并且中间硬件逻辑级中的所述或约简逻辑元件中的第二个被布置成对从所述紧接先前硬件逻辑级接收的所述更新的二进制数字的第三部分执行或约简，其中i是所述设备中的所述级的数目，使得对于所述第一硬件级i＝1而对于第一中间级，i＝2；并且

其中中间硬件逻辑级或最终硬件逻辑级中的所述复用器被布置成选择从紧接先前硬件逻辑级接收的多个或约简结果中的一个。

6.根据权利要求5所述的设备，其中输入到第i级的更新的二进制数字的2ⁱ⁺¹个部分中的每一个均包括相同的位数。

7.根据权利要求5所述的设备，其中对于第i个硬件逻辑级，输入到所述级的所述更新的二进制数字的第一部分包括位：并且输入到所述级的所述更新的二进制数字的第三部分包括位：