[发明专利]计算方法和计算装置

说明书

本发明涉及一种通过应用一个单精度乘法设备执行双精度乘法的计算方法和计算装置。

常规上，已知一种双精度乘法系统，在该系统中，双精度被乘数的高位字/低位字和双精度乘数的高位字/低位字的乘积通过应用一个单精度乘法设备来获得，并且在每一乘积上执行一个数位位置对准相加操作，从而获得双精度乘法结果。例如，该系统已在日本专利公开文本(Kokai)No.HEI8-30439中公开。在日本专利公开文本(Kokai)No.HEI8-30439公开的现有技术例子中，安排了用于保存一个双精度乘数的低位字的最高有效位的装置，并且该双精度乘数的低位字的最高有效位被用在该双精度乘数的高位字的编码中，这样双精度乘数的低位字被看作一个带符号二进制。为了执行双精度被乘数的低位字的乘法，该系统带有乘法装置，该乘法装置具有即使当被乘数是无符号二进制时允许一乘法运算的功能。因此，现有技术可以实现双精度乘法，而不会降低精度。

然而，在日本专利公开文本(Kokai)No.HEI8-30439公开的现有技术例子中，当乘法装置将被乘数看作为一个无符号二进制时，假定正数的符号指示位于比被乘数的最高有效位高一位的位上。因此，乘法结果的符号的数位位置与被乘数是一个带符号二进制的乘法结果的符号的数位位置不同。因而，在双精度被乘数的高位字/低位字与双精度乘数的高位字/低位字的乘积的相加中数位位置对准的移位数是不同的，从而现有技术例子存在一个问题，就是用于数位位置对准装置的电路规模将变大。

本发明的一个目的是提供一种能够解决上述问题的计算方法和计算装置，在其中，用于数位位置对准装置的电路规模可以减小，并且可以以非常高的效率实现双精度乘法。    

本发明的计算方法的特征在于，在一个二进制定点数系统中，最高有效位是符号位，十进制小数点在最高有效位和一位低位之间，当一个双精度被乘数的高位字/低位字和一个双精度乘数的高位字/低位字的乘积通过应用一个单精度乘法设备来获得，并且在获得的乘积上执行数位位置对准相加操作以获得双精度乘法结果时，在十进制小数点前设置至少两位数位，从而允许以一个比双精度的位宽度至少大一位的位宽度获得双精度被乘数的高位字/低位字和双精度乘数的高位字/低位字的每一乘积。

如上所述，当在十进制小数点前设置至少两位数位时，用于以一个比双精度的位宽度至少大一位的位宽度获得的每一乘积的数位位置对准的移位数被相对地限定到相同的位宽度。因此，用于数位位置对准装置的电路规模将减小，并且可以高效地实现双精度乘法。

通过在十进制小数点前设置至少三位数位，可以以一个比双精度的位宽度大两位、三位或更多位的位宽度获得一个双精度被乘数的高位字/低位字和一个双精度乘数的高位字/低位字的每一乘积。这仅仅是以位宽度大一位获得的乘积的符号扩展，因而其结果只是电路规模的增大。因此，为了以一个比双精度的位宽度大一位的位宽度获得乘积，在十进制小数点前设置两位数位通常是足够的。在下文中，对本发明的计算方法的描述将在以一个比双精度的位宽度大一位的位宽度来获得一个双精度被乘数的高位字/低位字和一个双精度乘数的高位字/低位字的乘积这个假定下进行。

在该计算方法中，当例如要获得双精度被乘数的低位字和双精度乘数的低位字的乘积时，一个其中的正数的符号位指示被加到比双精度被乘数的低位字的最高有效位高一位的数位上的数据与一个其中的双精度乘数的低位字的最高有效位是符号位的数据相乘，将值“0”加到比该乘法结果的最低有效位低一位的数位上，并且将相加的结果作为一个所要求的乘积输出。

当例如要获得双精度被乘数的高位字和双精度乘数的低位字的乘积时，一个其中的双精度被乘数的高位字的最高有效位的符号位受一位符号扩展支配的数据与一个其中的双精度乘数的低位字的最高有效位是符号位的数据相乘，将值“0”加到比该乘法结果的最低有效位低一位的数位上，并且将相加的结果作为一个所要求的乘积输出。

当例如要获得双精度被乘数的低位字和双精度乘数的高位字的乘积时，一个其中的正数的符号位指示被加到比双精度被乘数的低位字的最高有效位高一位的数位上的数据与一个其中的与双精度被乘数的低位字的最高有效位具有相同值的数据被加到双精度乘数的高位字的最低有效位的数位上的数据相乘，将值“0”加到比该乘法结果的最低有效位低一位的数位上，并且将相加的结果作为一个所要求的乘积输出。