確定二進位數據前導零個數的方法及裝置的製作方法
2023-05-06 18:00:21
專利名稱：確定二進位數據前導零個數的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及基帶晶片領域，尤其涉及一種確定二進位數據前導零個數的方法及裝置。
背景技術：
前導零的含義是指從二進位數據的最高位開始掃描截止到第一個I為止之間所出現的O的個數。在指令集設計中，前導零指令的設計比較複雜，但又具有靈活性，這是由左數第一個I的位置的不確定性造成的。也就是說，對於一個32位的數據，存在著0，
1，......，32這些結果，結果的數值越大，左數第一個I的位置越靠近數據的最低位，意味
著掃描的時間越長。最初，前導零指令的功能的實現是通過多條其他算術和邏輯指令來共同完成的，後來漸漸發展成一條專門的指令，使用專門的一片硬體電路來完成。關於前導零指令的硬體設計方案，國外已經提出很多，但國內在這方面的研究較少。在已提出的方案中，大多採用編碼器，利用編碼器直接或間接得出前導零的個數。例如，對於一個32位的數據，一種比較通用、簡便的方法就是將其由高位至低位分成4組，8位數為一組，每組的數據經過一個編碼器，分別編號為1，2，3，4。編碼器的功能如表I所示，編碼器的輸出則代表每個8位數據的前導零的個數，接下來依次判斷這四個編碼器的輸出是否為8，然後經過累加運算或直接輸出編碼器的結果。編碼器功能
權利要求
1.一種確定二進位數據前導零個數的方法，其特徵在於，包括以下步驟 將二進位數據中的前導零轉換成相應個數的I; 將所述二進位數據中最高位側的第一個I之後的數據全部轉換成為零； 最後通過加法計算所述二進位數據中的前導零的個數。
2.根據權利要求I所述的確定二進位數據前導零個數的方法，其特徵在於，所述將二進位數據中的前導零轉換成相應個數的I具體為 將所述二進位數據由高位到低位進行分組，每兩比特數據分為一組； 分別對每組數據進行第一次數據位轉換，其中，轉換方式為00 — 11，01 — 10，10 — 00，11 — 00。
3.根據權利要求2所述的確定二進位數據前導零個數的方法，其特徵在於，所述將所述二進位數據中最高位側的第一個I之後的數據全部轉換成為零具體為 找到所述二進位數據中高位側第一個I在第一次數據位變換後所得數據中的位置，對所述位置之後的數據進行第二次數據位轉換，其中，轉換方式為11 — 00，10 — 00。
4.根據權利要求3所述的確定二進位數據前導零個數的方法，其特徵在於，所述通過加法計算所述二進位數據中前導零的個數具體為 將經過第二次數據位轉換後的所述二進位數據的所有比特位相加，得到所述二進位數據中前導零的個數。
5.一種確定二進位數據前導零個數的裝置，其特徵在於，所述裝置包括位轉換電路單元、檢測信號或門電路、多路選擇器組以及加法器，其中， 所述位轉換電路單元，用於接收二進位數據中對應的輸入數據，輸出同等位數的第一次轉換數據； 所述檢測信號或門電路，用於輸出檢測信號； 所述多路選擇器組，用於接收檢測信號，並對二進位數據第一次轉換後的數據進行轉換，輸出第二次轉換數據； 所述加法器，用於對第二次轉換後的數據進行處理得到前導零的個數。
6.根據權利要求5所述的確定二進位數據前導零個數的裝置，其特徵在於，所述位轉換電路單元包括第一或非門電路、第二或非門電路、第一非門電路、第一與門電路以及第一或門電路，其中， 所述位轉換電路單兀的高位輸入端連接第一非門電路的輸入端，第一非門電路的輸出端連接第一與門電路的輸入端，第一與門電路的輸出端連接第一或門電路的輸入端，第一或門電路的輸出端連接位轉換電路單元的高位輸出端； 所述位轉換電路單兀的低位輸入端連接第一與門電路的輸入端，第一與門電路的輸出端連接第一或門電路的輸入端，第一或門電路的輸出端連接位轉換電路單元的高位輸出端; 所述位轉換電路單元的高位輸入端和低位輸入端均連接第一或非門電路的輸入端，第一或非門電路的輸出端連接第一或門電路的輸入端，第一或門電路的輸出端連接位轉換電路單元的高位輸出端； 所述位轉換電路單元的高位輸入端和低位輸入端均連接第二或非門電路的輸入端，第二或非門電路的輸出端連接位轉換電路單元的低位輸出端。
7.根據權利要求5所述的確定二進位數據前導零個數的裝置，其特徵在於，所述二進位數據包括有2"個比特數，所述位轉換電路單元的個數為2n'
8.根據權利要求5所述的確定二進位數據前導零個數的裝置，其特徵在於，所述檢測信號或門電路的個數為2^-1,每個檢測信號或門電路均與一個位轉換電路單元相對應，其中，最低兩比特數據對應的位轉換電路單元未對應檢測信號或門電路。
9.根據權利要求5所述的確定二進位數據前導零個數的裝置，其特徵在於，所述多路選擇器組的個數為2n_i-l，其中，每組多路選擇器組為兩個兩路選擇器；所述多路選擇器組的輸入端均對應連接位轉換電路單元的輸出端，其中，最高位的位轉換電路單元未對應連接多路選擇器組；所述多路選擇器組的輸出端均連接加法器。
10.根據權利要求5所述的確定二進位數據前導零個數的裝置，其特徵在於，每個檢測信號或門電路的檢測信號線均連接到該檢測信號或門電路所在組之後所有組中的多路選擇器組上。
全文摘要
本發明公開一種確定二進位數據前導零個數的方法，包括以下步驟將二進位數據中的前導零轉換成相應個數的1；將所述二進位數據中最高位側的第一個1之後的數據全部轉換成為零；最後通過加法計算所述二進位數據中的前導零的個數。本發明採用了完全不同的設計思想，每一部分結構的輸入輸出數據都是相同長度，因此，避免了層次化設計帶來的隨著數據長度的不同而出現處理周期不確定的問題，固定了延遲，用在處理器中則能夠提高處理器性能。
文檔編號H03M11/20GK102664637SQ201210107320
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月12日 優先權日2012年4月12日
發明者朱子元, 石晶林, 馬潔 申請人:北京中科晶上科技有限公司